(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Технология сварки труб


Технология сварки труб: нормативные документы и практические рекомендации

В современном строительстве используются разные виды труб. Естественно, что технология сварки труб выбирается в зависимостиот материала изготовлениясвариваемых изделий.

Прежде чем рассказать о технологии, нужно более детально остановиться на том, какие существуют способы сваривания труб в современных условиях.

Способы сварки труб

Различают три способа сварки трубопроводов, это:

  • Термические;
  • Термомеханические;
  • Механические.

К термическим видам отнесены все способы соединения кромок плавлением. Это дуговая, газовая, лазерная, плазменная сварки труб и другие аналогичные способы. Термомеханические методы включают в себя стыковую контактную сварку и сварку при помощи магнитоуправляемой дуги. К механическому классу относят сварку взрывами и трением.

Кроме того, способы сварки можно классифицировать по следующим параметрам:

  • По условиям формирования шва (принудительное или свободное формирование);
  • По типу носителя энергии (газовая, лазерная, дуговая и пр.)
  • По методу защиты зоны формирования шва (в защитных газах, под флюсом и пр.)
  • По степени автоматизации (ручная, автоматическая, роботизированная и пр.).

При строительстве магистральных трубопроводов в большинстве случаев используется автоматическая дуговая сварка под флюсом. Однако возможности применения этого метода ограничены условием необходимости вращения стыка.

Если возникает необходимость сваривать трубы в неповоротном состоянии, применяется ручная дуговая сварка. Этот метод позволяет производить сварку в самых разных пространственных положениях, в том числе и потолочном, которое считается наиболее сложным.

При использовании сварки в защитных газах, выделяют разновидности в зависимости от типа используемого газа. Это может быть сварка в инертной среде (гелий, аргон), в активной среде (азот, углекислый газ), или в смеси активного и инертного газов.

При применении сварочных электродов принято выделять сварку при помощи плавящихся и неплавящихся (вольфрамовых) расходных материалов.

Перспективным способом является лазерная сварка, при которой в качестве носителя энергии выступает луч лазера. Этот способ сварки отличается высокой скоростью до 300 м/ч. Контактные способы сварки осуществляются за счет разогрева кромок свариваемые деталей.

Например, при дугоконтактной сварке разогрев происходит за счет воздействия дуги, которая вращается магнитным полем с большой скоростью. Это способ применяется для соединения труб небольшого диаметра.

Требования, предъявляемые к качеству сварных швов при строительстве трубопроводов

Основными документами, которые регулируют правила работы при строительстве трубопроводов различного назначения, являются СНиПы, на основе которых были созданы «Сводные правила, регламентирующие порядок выполнения сварных работ и качество сварных швов» СП 105-34-96.

В этих документах зафиксированы требования к квалификационным испытаниям сварщиков, правила подготовки труб к проведению работ, задачи контроля качества выполненных соединений и условия проведения ремонта и исправления дефектов, допущенных при сварке.

Кроме того, существуют технологические инструкции по проведению сварочных работ на трубопроводах (ВБН А.3.1.-36-3-96 и ВСН 006-89) и по методам осуществления контроля качества сварки (ВСН 012-88).

В этих нормативных документах отражены основные положения технологий, используемых при проведении ручной и автоматической сварки при строительстве трубопроводов различного назначения.

Положения приведенных инструкций не затрагивают вопросов сооружения трубопроводов для транспортировки агрессивных и коррозионноактивных продуктов.

В списке документов, регламентирующих такой процесс, как сварка труб – гост, в котором зафиксированы требования к применяемым материалам.

В странах СНГ стальные трубы для сооружения трубопроводов подбираются в соответствии с ГОСТ 8731-8734 группы B.

Сварочные материалы, необходимые для строительства трубопроводов, выбираются в соответствии с требованиями ГОСТ 9466 –9467, а контроль выполненных соединений должен осуществляться по правилам, зафиксированным в ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782.

За рубежом в качестве нормативных документов при выполнении сварочных работ на трубопроводах используются международные и национальные стандарты. В числе наиболее распространенных, используемых в США и развитых странах Европы – API 1104, BS 4515 и API 5D.

Контроль качества соединений осуществляется в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 8517 или его европейского аналога EN 25817.

Подготовка кромок труб для проведения сварки

Сварка труб с применением газовой сварки

Перед началом проведения работ необходимо удостовериться, что трубы и остальные детали трубопроводов полностью соответствуют требованиям, зафиксированным в нормативных документах. Концы труб и деталей должны иметь форму, которая соответствует выбранному процессу сварки.

Поэтому подготовка труб под сварку, в большинстве случаев,  заключается в механической обработке кромок.

Для труб небольшого диаметра рекомендуется использование фаскоснимателей, торцевателей, труборезов. Для обработки кромок трубы диаметром более 520 мм, следует использовать шлифмашинки или орбитальные фрезерные машины.

В некоторых случаях требуется проведение термической подготовки кромок, например, газокислородной или воздушно-плазменной резки.

Совет! Перед началом сборки необходимо тщательно очистить внутренние полости от попавшей туда грязи и влаги и провести зачистку кромок до появления металлического блеска.

При необходимости допускается сваривание труб, имеющих разную толщину стенки, однако у этого допущения имеются ограничения.

  • При использовании труб с толщиной стенки менее 12,5 мм, допустимая разница составляет 2 мм;
  • При использовании труб с толщиной стенки более1 2,5 мм, допустимая разница составляет 3 мм, при условии исключения смещения стыкуемых кромок.

При включении в трубопровод дополнительных элементов, сильно отличающихся по толщине стенке, необходима установка переходников заводского изготовления с промежуточной толщиной.

Особенности газовой сварки

При выполнении газовой сварки трубы соединяют стыковым способом с образованием выпуклого шва. Размер выпуклости шва, как правило, зависит от диаметра трубы, а также от толщины стенок.

При сваривании труб с толщиной стенки до 3  миллиметров, швы выполняют без скоса кромок, оставляя стыковой зазор в размере половины толщины стенки свариваемого изделия.

Если толщина свариваемых труб больше указанного значения, то необходима предварительная операция по выполнению скоса с углом до 45 градусов. Во время работы необходимо следить, чтобы расплавленный металл не попадал внутрь, чтобы не сократить диаметр трубопровода.

Как правило, газовая сварка труб осуществляется поворотным методом, при этом необходимо придерживаться нижнего положения шва.

Однако выполнение данного условия возможно не всегда, поэтому допустимо проведение сварки в потолочном и вертикальном положениях.

Основными инструментами для проведения газовой сварки являются горелка и резак. В конструкции горелки предусмотрено устройство для подведения газов – кислорода и ацетилена.

Эти два газа поступают в камеру смешения, а затем в сопло горелки. При помощи регуляторов сварщик имеет возможность регулировать количество поступления того или иного газа.

Процесс сварки осуществляется за счет нагрева соединяемых кромок до температуры плавления. В этом же пламени, которое разогревает кромки, расплавляется присадочная проволока, металл которой заполняет зазор между свариваемыми элементами.

Технология выполнения ручной дуговой сварки

Как правило, большая часть работ при строительстве трубопроводов, проводится с использованием ручного метода дуговой сварки. Применяя этот способ, можно соединить отдельные детали в секции, выполнять переходы через преграды, производить сварку захлестов, сварку различных деталей и пр.

Технология выполнения сварочных работ этим методом зависит, прежде всего, от материала данного вида труб.

В зависимости от того, какой марки применялась при изготовлении труб, а также от условий, в которых будет использоваться трубопровод, выбираются приспособления для сварки труб и вид сварочных материалов.

После этого устанавливается технология сварочных работ, которая зависит от толщины стенки свариваемых деталей и от их диаметра.

Основным правилом, при выполнении сварочных работ методом дуговой сварки, является требование к минимально возможному количеству слоев в шве. Так, если нужно сварить трубы с толщиной стенки не более 6 мм, то необходимо выполнять двухслойный шов. При большей толщине трубы допускается выполнение трехслойных швов.

Наиболее жесткие требования предъявляются к качеству корневого шва. При его выполнении необходимо следить за равномерным проплавлением кромок деталей, в результате которого должен образоваться равномерный по высоте валик.

Наружная поверхность этого шва должна иметь мелкочешуйчатую структуру и отличаться плавностью сопряжения с боковой поверхностью разделки.

Заполняющие слои сварного шва должны надежно проплавлять кромки деталей и сплавляться между собой. После выполнения каждого слоя необходимо проведения тщательной зачистки шва от образованного шлака.

В зависимости от типа используемых электродов, можно выделить три наиболее часто применяемые схемы сварки.

Это:

  • Сварка, выполненная  с использованием электродов, имеющих основное покрытие;
  • Сварка, выполненная с использованием электродов, относящихся к типу газозащитных;
  • Сваривание корневого шва с использованием электродов газозащитного типа, дополненное выполнением заполняющих и облицовочных слоев с применением электродов, имеющих основное покрытие.

Таким образом, ответ на вопрос, как правильно сваривать трубы, используя ручную дуговую сварку, зависит от выбранной технологии.

Так, при использовании электродов основного типа, как правило, швы выполняются по направлению снизу вверх с применением поперечных колебаний, размах которых зависит от ширины стыка. При выполнении работ на трубах большого диаметра одновременно работают до четырех сварщиков.

Сварка производится от надира по направлению вверх, при этом, в верхней части стыка необходимо обеспечить смещение замка примерно на50 мм от точки, расположенной в нижней части.

Если работает два человека, то работа первого ведется направлению (ориентируясь на циферблат часов) 6-9-12, а второго – 6-3-12. При работе вчетвером первая пара осуществляет сварку по направлению 6-9 и 6-3, а вторая, соответственно, 9-12 и 3-12.

При применении электродов, относящихся к газозащитному типу, коренной шов выполняется по направлению сверху вниз, при этом колебательные движения исключаются. Сварка труб электросваркой производится при постоянном токе, с опорой конца электрода на кромки труб.

Применение автоматической сварки при строительстве трубопроводов

В последнее время при строительстве трубопроводов все чаще применяется автоматическая сварка труб под флюсом.

Осуществление этого процесса сопровождается рядом сложностей:

  • В процессе происходит затекание металла образующегося шва вовнутрь трубы, поэтому необходимо либо применять технологические подкладки, либо проводить сваривание корневого шва ручной сваркой;
  • Возможно растекание расплавленного металла по поверхности детали, особенно если производится заваривание стыков у труб небольшого диаметра.

Невозможность контроля процесса формирования шва в процессе осуществления сварки.

Для того чтобы избежать названных негативных моментов, разработаны особые технологии сваривания поворотных стыков с использованием сварочных автоматов.

Для обеспечения высокого качества сварного соединения используют:

  • Сварку с использованием подкладного кольца;
  • Сварку, допускающую свободное формирование корневого шва с внутренней стороны трубопровода и принудительное формирования наружного шва.
  • Двустороннюю сварку под флюсом;
  • Сварку, проводимую в среде углекислого газа.

На практике, чаще всего, используется метод автоматической сварки с применением подкладного кольца. Перед проведением сварки разрезное кольцо шириной 25-40 мм вставляют одну трубу, добиваясь плотного соединения и производя прихватку ручной сваркой.

Затем на выступ свободной части кольца надевают вторую трубу и прихватывают  ее конец, следя, чтобы зазор между деталями не превышал 1 мм.

Так может быть собрано несколько подобных секций, которые потом подаются на установку автоматической сварки. Сварка каждого из стыков осуществляется в два слоя.

После того, как будет заварен первый слой, сварочный автомат передвигается к следующему стыку, а первый тем временем проходит подготовку под сварку вторым слоем, которая заключается в очищении шва от шлаков.

Все большее распространение приобретает и технология сваривания поворотных стыков в среде углекислого газа.

Особенности сварки труб из пластика

Сегодня на рынке имеется большой выбор пластиковых труб, которые отличаются по свойствам и составу. При проведении монтажа трубопроводов из пластиковых труб важно учитывать особенности выбранного материала.

Некоторые виды труб из пластика соединяются механическим способом, для соединения других необходима сварка и специальный инструмент для сварки пластиковых труб.

Принято различать три вида сварки для труб из полимерных материалов:

  • Стыковой способ;
  • Муфтовая или раструбная сварка;
  • Электромуфтовая сварка.

Совет! При монтаже пластикового трубопровода важно убедиться, что свариваемые элементы совместимы между собой по химическим и физическим свойствам. Кроме того, важно, чтобы элементы имели равный диаметр и одинаковую толщину стенки.

Чтобы сварка пластиковых труб была произведена качественно, требуется соблюдение ряда условий.

Итак:

  • Свариваемые поверхности должны быть чистыми;
  • При проведении сварочных работ на улице в условиях низких температур, ветра или яркого солнца необходима установка защитной палатки для ограждения места проведения сварки;
  • Во время проведения работ и в процессе остывания труб очень важно исключить любое механическое воздействие на область соединения;
  • Свободные концы труб должны быть защищены заглушками, чтобы исключить возможность охлаждения места сварки приточным воздухом;
  • После окончания работ обязательным мероприятием является тестирование качества соединения.

Правила проведения стыковой сварки регламентируются нормативным документом СП 40-102-2000. Этот метод применяется для соединения труб, имеющих диаметр более 50 мм и толщину стенки более 4 мм. После проведения торцевания и подгонки кромок осуществляется нагрев торцов под давлением для образования валика.

Далее осуществляется общий нагрев трубы и сварка труб под давлением с образованием стыкового буртика. Последний этап заключается в остывании трубы.

Совет! Стыковой метод сварки используется для сваривания не напорных трубопроводов из полипропилена и полиэтилена.

Раструбная сварка делится на несколько этапов. Сначала необходимо произвести очистку свариваемых поверхностей. Далее осуществляется нагрев фитинга и трубы, после чего труба вставляется в фитинг. Последний этап – охлаждение с сохранением заданного положения.

Этот метод применяется для сваривания труб из полипропилена и полибутилена. Этим  же методом может быть осуществлена сварка труб под углом.

Метод электрофузионной сварки заключается в использовании специальных муфт, которая сделана из материала труб. В процессе нагрева осуществляется расплавление и смешивание пластика трубы и муфты, в результате чего образуется качественное и долговечное соединение.

Подводя итог можно сказать, что технология по свариванию труб зависит от многих факторов, которые обязательно нужно учитывать при проведении сварочных работ.

Технология сварки труб

Главная » Статьи » Технология сварки труб

Существует несколько способов сварки трубопроводов (стальных). Но появление инверторов отодвинуло все способы, и теперь сварка труб в быту проводится именно этим аппаратом. Во-первых, это простота сварочного процесса, во-вторых, доступность и высокая безопасность. Тем более, технология сварки труб не очень сложная, главное правильно провести подготовку и выбрать необходимые расходные материалы.

Подготовка труб к сварке

Сварочный процесс начинается именно с подготовки. В первую очередь нужно выбрать электроды, которыми трубы и будут свариваться. Здесь два критерия выбора: материал, из которого делается металлический стержень, и обмазка – материал, покрывающий стержень.

Для сварки металлических труб используются плавящиеся электроды и неплавищиеся. В первых стержень плавится, во вторых нет. Во втором случае используется дополнительный материал – присадка, которая и заполняет собой сварочный шов. Практика показывает, что сварка труб плавящимися электродами сегодня в бытовых условиях используется чаще. Просто потому что этот способ проще.

Теперь, что касается обмазки электродов. Здесь несколько позиций, где используются различные материалы для образования защитной поверхности.

  • Рутиловые.
  • Кислотные.
  • Рутилово-кислотные.
  • Целлюлозные.
  • Рутилово-целлюлозные.
  • Основные.

У каждой позиции свои плюсы и минусы, поэтому при выборе необходимо учитывать условия сварки трубопроводов. Но есть среди них универсальный вариант – это электроды с основным покрытием. К данной категории относятся такие марки электродов, как УОНИ, ОЗС, ВИ, ЭА, НИАТ, ОЗШ и другие менее известные. Начинающим сварщикам рекомендуется проводить сварку труб электродами УОНИ.

Перед тем как сварить две трубы, необходимо понять, что существует несколько видов сварных соединений.

  • Встык, когда две трубы располагаются напротив друг друга.
  • Внахлест, так обычно соединяются две трубы разного диаметра, или одинакового диаметра, только одна из труб развальцовывается, то есть, ее диаметр механическим способом увеличивается.
  • Тавровое соединение, когда два трубопровода стыкуются в перпендикулярных плоскостях.
  • Угловое соединение, когда стык производится под углом меньше 90°.

Кстати, вариант под номером один кажется очень простым. Но в нем таится сложность самого процесса. Во-первых, варить такой шов лучше в нижнем положении, это когда электрод в стык соединения подается сверху. Во-вторых, проварить металл надо во всю толщину стенки.

И еще несколько полезных советов.

  • Для сварки трубопроводов встык и тавр лучше всего использовать электроды диаметром 2-3 мм.
  • Режим сварки, то есть, величина устанавливаемого тока должна быть в пределах 80-100 ампер. При сварке внахлест силу тока нужно поднять до 120 А.
  • Заполняемость сварочного шва должна быть такой, чтобы над плоскостью трубы металл поднимался на 2-3 мм.
  • Сварка профильных труб (квадратных) производится точечно. То есть, сначала сваривается небольшой участок на одной стороне, затем на противоположной, после на соседней и далее на противоположной соседней. После чего производится полная сварка стыков. Цель – чтобы труба не покоробилась в процессе ее нагрева.

Перед тем как варить трубы электросваркой, их необходимо подготовить. В основном это касается кромок. Вот последовательность, как это надо делать.

  1. Проверяются геометрические размеры на соответствие проводимому монтажу трубопроводов. Могут стыковаться трубы с разной толщиною стенки, что может привести к не провару толстой трубы или к прожогу тонкой.
  2. В разрезе трубопровод должен быть круглым, а не овальным или другой формы. Это просто обеспечит качество сваренного стыка и упростит сам процесс.
  3. Стенки труб должны быть без дефектов: трещин, заломов, расширений и так далее.
  4. Срез кромки должен быть прямым (90°).
  5. Кромки защищаются до металлического блеска (используется щетка, наждачка). Длина зачищаемого участка – не меньше 1 см от кромки.
  6. Удаляются масляные и жировые пятна, краска, обязательно торцы обезжириваются при помощи любого растворителя.

И хотя электроды УОНИ не являются капризными, то есть, с их помощью можно заварить даже ржавые детали, на качество шва влияют любые дефекты металла. Поэтому стоит уделить немного времени для подготовки кромок трубопровода.

Сварка стальных труб

Сварка труб круглого сечения производится беспрерывным швом. То есть, если процесс начался с одной точки, то он должен закончиться на ней же, не отрывая электрода от свариваемой поверхности. При сварке труб большого диаметра (свыше 110 мм) одним электродом заполнить шов невозможно. Поэтому необходимо применять многослойную сварку, где количество слоев определяется толщиною стенок труб. К примеру:

  • Если толщина стенки 6 мм, то достаточно и двух слоев металла.
  • 6-12 мм – сварка производится в три слоя.
  • Больше 12 мм – больше четырех слоев.

Внимание! Многослойная сварка производится с одним требованием. Перед нанесением последующего слоя предыдущих должен остыть.

Сборка трубопровода

Перед тем как сваривать трубы, чтобы упростить поставленную задачу, необходимо собрать сварочный стык. То есть, устанавливаете трубы согласно конструкции сборки, зажимаете их, чтобы они не двигались и не смещались. После чего делается прихватка. Это когда делается точечная сварка в одном месте, если трубопровод собирается из изделий большого диаметра, то прихватку можно делать в нескольких местах.

В принципе, все готово, можно варить трубопровод. Казалось бы, на этом разговор о сварке можно было бы и завершить. Но для начинающих сварщиков он только начинается, потому что сварочный процесс, связанный со сборкой трубопроводов, это большое количество нюансов. Вот только некоторые из них, которые необходимо взять на вооружение.

  • Варить трубы толщиною более 4 мм можно коренным швом, это когда металл заполняет пространство между кромками во всю глубину, и валковым, когда сверху шва образуется валик высотою 3 мм.
  • При соединении труб диаметром 30-80 мм вертикальным швом технология чуть отличается от нижнего расположения шва. Сначала заполняется объем 75%, затем остальное пространство.
  • При многослойной технологии сварки горизонтальный шов варится двумя слоями так, чтобы последующий наносился в противоположном направлении, чем предыдущий.
  • Точка соединения слоя нижнего не должна совпадать с такой же точкой слоя верхнего. Замковая точка – это конец (начало) шва.
  • Обычно при сварке труб последние надо все время поворачивать. Делают это вручную, поэтому необходимо знать, что оптимальный сектор поворота 60-110°. Просто в этом диапазоне шов располагается в удобном для сварщика месте. Его длина самая максимальная, и это позволяет контролировать беспрерывность шовного соединения.
  • Самое сложно, как считают многие сварщики, это поворачивать трубопровод сразу на 180° и при этом соблюсти качество сварного шва. Поэтому при таком повороте рекомендуется технологию сварки изменять. То есть, сначала проваривается шов на глубину до 2/3 одним или двумя слоями. Затем трубопровод поворачивается на 180°, где шов заполняется полностью в несколько слоев. Далее опять идет поворот на 180°, где шов до конца заполняется металлом электрода. Кстати, такие стыки называются поворотными.
  • Но есть и неповоротные стыки, это когда труба к трубе приваривается в неподвижной конструкции. Если трубопровод расположен горизонтально, то варить стык между его частями надо, разделив его на две части. Сварка начинается с нижней точки (потолочной) и перемещается к верхней. Точно также сваривается и вторая половина стыка.

И последний этап в технологии сварки труб – это контроль качества шва. Его необходимо обстучать молотком, чтобы сбить шлак. Затем визуально проверить на наличие трещин, выемок, сколов, прожогов и не проваров. Если трубопровод предназначен для жидкостей или газов, то после сборки в него запускают воду или газ, чтобы проверить на предмет протечек.

Процесс сварки на самом деле мероприятие ответственное. И только опыт сварщика может с первого раза гарантировать качество конечного результата. Но опыт – дело наживное. Предлагаем посмотреть видео – как правильно варить стальные трубы.

Поделись с друзьями

0

0

2

0

svarkalegko.com

Сварка - лучший способ соединения элементов трубопровода из малоуглеродистых и низколегированных сталей.

В зависимости от назначения трубопроводы изготавливаются различного диаметра и из различных материалов. Благодаря своей универсальности, относительной дешевизне, доступности и простоте ручная дуговая сварка покрытыми электродами остаётся самым распространённым способом для сварки труб между собой и с элементами трубопроводов.

Технология ручной дуговой сварки трубопроводов из малоуглеродистых и низколегированных сталей включает в себя несколько этапов:

  • подготовка труб и деталей трубопроводов к сварке;
  • сборка трубопроводов;
  • сварка;
  • контроль качества. 

СВАРКА ТРУБ

Подготовка стыков к свариванию

Перед началом проведения работ необходимо удостовериться, что трубы и остальные детали трубопроводов полностью соответствуют требованиям нормативных документов. Необходимо проверить:

  • наличие и соответствия сертификатов на трубы и сварочные материалы;
  • длину, диаметр, толщину и овальность деталей;
  • наличие повреждений и дефектов на поверхности металла. На поверхности не должно быть вырывов, заусенцев, резких переходов.

Концы соединительных деталей и труб должны иметь размеры и форму скоса кромок в соответствии с требованиями проекта или ГОСТа 16037-80. При толщине стенок 3 мм и более кромки должны иметь скос. Подготовку стыков выполняют механической обработкой или термической резкой.

Для механической обработки применяют труборезы, фаскорезы, торцеватели, шлифмашинки и т.д.

Термическую резку выполняют газокислородной, воздушно-дуговой, плазменной резкой или резкой и строжкой специальными электродами ОК 21.03, Lastek 1000, Lastek 1900 и др.

Если использовалась термическая резка, то полученную кромку необходимо обработать абразивным инструментом, либо резцом на глубину до 1 мм. После обработки специальными электродами механическая обработка не требуется.

СБОРКА СТЫКОВ

Перед сборкой труб нужно очистить их внутреннюю полость от грязи и зачистить кромки, а также прилегающие к ним наружную и внутреннюю поверхности труб на ширину 15-20 мм до металлического блеска.

При cборке стыков труб необходимо обеспечить:
  • перпендикулярность стыка к оси трубопровода, отклонение которой не должно превышать 2 мм;
  • равномерность по периметру зазора, находящегося в пределах указаний проекта или требований технологической карты. При односторонней ручной дуговой сварке зазор составляет 0-3 мм;
  • минимально возможную величину смещения кромок, не превышающую допустимых значений (0,2 толщины стенки, но не более 3 мм);
  • смешение продольных заводских швов относительно друг друга на расстояние не менее 1/3 длины окружности - для труб диаметром менее 100 мм и 100 мм - для труб диаметром более 100 мм;
  • угол раскрытия кромок в соответствии с указаниями проекта или требованиями технологической карты. При односторонней сварке угол раскрытия кромок обычно составлять 60-70°, а величина притупления 0,5-3,0 мм).

Все элементы кромок и зазор проверяются специальными шаблонами или мерительным инструментом.

Система универсальных сварочных столов Forster предполагает использование оригинального комплекта упорных и зажимных элементов деталей для сварки труб, позволяющих позиционировать детали с высокой точностью.

Трубы собирают в специальных съёмных центровочных приспособлениях (центраторах) и скрепляют прихватками. Прихватки, являющиеся составной частью сварного шва, выполняют те же сварщики, которые будут сваривать стыки, с применением тех же электродов.

Предварительный подогрев и сушка стыков, если это предусмотрено технологией, выполняются до постановки прихваток.

Прихватки выполняются равномерно по окружности. Количество прихваток зависит от диаметра труб, их число должно быть:

  • две прихватки для труб диаметром до 100 мм;
  • три-четыре прихватки для труб диаметром от 100 до 600 мм;
  • более четырёх при диаметре труб более 600 мм (через каждые 250-400 мм).

Если прихваток две, то они располагаются симметрично.

Размеры прихваток следующие:

  • высота составляет 0,6-0,7 толщины стенки трубы (3-6 мм);
  • длина от 2 до 5 толщин (15-60 мм).

Если толщина стенки меньше 3 мм, прихватку выполняют электродом диаметром не более 2,5 мм.

СВАРКА ТРУБ

В зависимости от марки стали трубы и условий эксплуатации выбирают сварочные электроды, которые должны обеспечивать получение металла шва требуемой эксплуатационной прочности. Диаметр электрода назначается в зависимости от толщины стенки и диаметра трубы, а также от положения сварного стыка в пространстве и условий его выполнения. Род и полярность тока зависит от марки стали марки покрытого электрода и толщины стенки трубы.

Сварочный ток определяется толщиной электрода. Чтобы его рассчитать, надо диаметр электрода умножить на 30-40. Полученное число будет равняться сварочному току в амперах.

Напряжение на дуге определяется ее длиной. Оптимальная длина дуги находится в диапазоне от половины диаметра электрода до полного диаметра электрода плюс 1.

Скорость сварки сварщик выбирает в зависимости от геометрических размеров шва.

Основным правилом при выполнении сварочных работ методом дуговой сварки, является требование к минимально возможному количеству слоев в шве. При сварке труб с толщиной стенки не более 6 мм необходимо выполнять два слоя. При толщине трубы более 6 мм - не менее трех слоёв.

Компания ПромСварка для сварки круговых швов радиусом от 1500 мм и сварки внутренних кольцевых швов трубопроводов диаметром от 1150 мм предлагает мспользовать сварочный трактор  Multitrac A2 от ESAB.

При сооружении трубопроводов сварные стыки труб могут быть поворотными и неповоротными.

Сварка поворотных стыков

Поворотные стыки сваривают при постоянном вращении или поворотом на 180° или 90°. Для вращения труб используют специальные вращатели, манипуляторы, кантователи или вращают вручную. Скорость вращения трубы при этом должна равняться скорости сварки.

При сварке с постоянным вращением сварочная ванна (дуга) должна, находится не в самой верхней точке стыка, а в точке, отстоящей от вертикали на 30-35° в сторону, противоположную вращению. Благодаря этому, шов формируется в самом удобном, нижнем положении. 

Трубы с поворотом на 180° сваривают в такой последовательности:
  1. Стык делят на четыре части и сваривают как показано на схеме (см. рис 1).
  2. Сначала в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу одним или двумя, в зависимости от толщины трубы, слоями (участки 1 и 2).
  3. Затем переворачивают трубу на 180 градусов и сваривают оставшуюся разделку (участки 3 и 4).
  4. После этого, поворачивая трубу на 180 градусов, сваривают участки 5 и 6, 7 и 8 соответственно. 
При сварке труб с поворотом на 90° стык также делят на четыре части:
  1. Вначале сваривают участки 1 и 2
  2. Затем поворачивают трубу на 90° и сваривают участки 3 и 4 (рис. 2)
  3. После сварки первого слоя трубу поворачивают на 90° и сваривают участки 5 и 6
  4. Затем поворачивают трубу на 90° и сваривают участки 7 и 8.

При сварке поворотных стыков первый слой высотой 3-4 мм сваривают электродами диаметром 2, 3 и 4 мм, второй и последующие слои наплавляется электродами большего диаметра и при повышенном токе. Облицовочный слой во всех рассмотренных выше способах накладывают в одном направлении при вращении трубы.

При сварке труб диаметром более 300 мм сварку частей стыка ведут обратно-ступенчатым способом отдельными участками. Длина каждого участка шва составляет 150-300 мм и зависит от диаметра трубы.

На трубах диаметром до 200 мм можно не делить стык на участки и сваривать его сплошным швом с поворотом трубы в процессе сварки. Во всех случаях необходимо, чтобы каждый последующий шов перекрывать предыдущим на 10-15 мм. 

СВАРКА ТРУБ

Контроль качества сварного шва

Сваренные стыки трубопроводов подлежат контролю. Объём и способы контроля определяются эксплуатационными требованиями и указываются в проектной документации или технологических картах. Самый распространенный метод контроля сварки – внешний осмотр и измерения. Осмотру подвергаются все швы без исключения. В процессе осмотра выявляют наличие наружных дефектов (трещин, прожогов, подрезов, непроваров и пр.).

Для проверки геометрических параметров швов используются шаблоны, щупы, стандартные измерительные инструменты.

Прочность и плотность швов проверяется испытательным давлением (1,25 рабочего давления), создаваемым в трубопроводе, заполненным водой (гидравлическое испытание) или газом (пневматическое испытание).

Другие виды контроля (радиографический, ультразвуком, механические испытания и т.д.) проводятся, если указаны в проекте.

Компания ПромСварка предлагает Вашему вниманию  шаблоны сварщика.  Так, Универсальный шаблон сварщика УШС-3 используется для контроля качества сварных швов и позволяет определять параметры таких дефектов, как забоины, зазоры, притупления, углы скоса и превышения кромок.  Универсальный шаблон сварщика УШС-4  сочетает в себе функции шаблонов УШС-3 и Ушерова-Маршака.

сварка труб, сварка трубопровода, сварные стыки, сварка стыков, стыки трубопроводов, поворотные стыки, круговые швы, круговых швов, кольцевые швы, внутренних кольцевых швов, универсальный шаблон сварщика

Количество просмотров: 9044

promsvarka.by

Правильная сварка разных труб

Сварка – это установление межатомных связей между отрезками труб при их нагревании или пластическом деформировании. Иногда пластическое деформирование и нагревание используются одновременно (ГОСТ 2601-84).

Виды сварки труб.

Правильная сварка разных труб встречается двух видов: сварка труб давлением и сварка плавлением. Металл по кромкам свариваемых деталей плавится от источника нагревания – это плавление. Металл пластически деформируется по краям свариваемых частей методом их сжатия под давлением – это давление. При ней температура ниже, чем температура плавления.

К сварке плавлением можно отнести сварку газом. В данном методе при нагреве используется пламя газов, сжигаемых в горелке. Сварка газом (при помощи смеси газов) начала применяться с развитием промышленного производства таких газов, как кислород, водород и ацетилен.

Эти способы применяются при соединении труб из меди и прочих цветных металлов. Сварка газом в наше время широко используется в строительстве. Выбор метода сваривания зависит от диаметра труб, марки, толщины металла и других факторов.

Сварка труб плавлением делится на:

  • электрическую дуговую, в которой источник нагрева – это электрическая дуга;
  • электрическую простую, в которой источником нагрева является расплавленный шлак с протекающим через него током;
  • электронно-лучевую – металлы плавятся потоком электронов;
  • лазером – металл плавится мощным пучком фотонов;
  • газом – металл плавится с помощью газовой горелки. Этот метод лучше всего подходит для сварки газовых труб. Шов от газовой горелки получается аккуратнее и плотнее, что немаловажно именно для газовых труб.

Правила безопасности

Техника безопасности при сварочных работах.

Любые виды сварки (газом, электричеством и т.д.) должны производиться на площадках, оснащенных специальным оборудованием. К нему относятся специальные ширмы и щиты для защиты от воздействия электрической дуги. Эти защитные устройства должны располагаться в таком положении, чтобы присутствующие в помещении, но не участвующие в сварке рабочие были полностью защищены.

Если производится сварка труб большого диаметра и массой больше 20 кг, должны быть в наличии подъемно-транспортные механизмы. Ширина прохода к месту сварки должна составлять не меньше одного метра. Температура в помещении, где производится сварка, должна быть не ниже +16 градусов по Цельсию. Должна быть вентиляция и достаточное освещение места сварочных работ.

Лица, выполняющие сварочные работы, должны пользоваться специальной одеждой. Технология сварки предусматривает заземление металлических частей устройства, рабочий стол и корпус трансформатора тоже должны иметь заземление. Изоляция на всех кабелях и проводах должна быть целой и защищенной от механических и температурных повреждений.

Все детали устройства должны быть изготовлены из огнестойкого материала. В случае неполадок в электрической цепи производить исправления может только профессиональный электрик при выключенном рубильнике.

Теперь приведем пример расчетов объема и массы наплавленного металла.

Если исходить из общей длины электрода 47 см и площади поперечного сечения шва 0,5 см и принять удельный объем наплавленного металла за 7,8 г\см, то объем равен произведению длины на сечение и на удельный объем.

Если длину обозначить L, сечение – S, а удельный объем – как Vуд, то общий объем наплавленного металла равен произведению L, S и Vуд, что равно 1880 г.

Масса наплавленного металла равна произведению объема на коэффициент наплавленного металла и составляет 1,88 кг\м3, если используются электроды типа ВСП-1 с коэффициентом 10.

http://experttrub.ru/www.youtube.com/watch?v=0nYlRsF97Q4

Подготовка к работе

Технология подготовки к началу сваривания следующая: перед началом работы требуется подготовить металл, то есть провести разметку, резку и сборку труб. Для этого нужно установить отрезки труб в исходном положении и очистить каждый стык от шлака, ржавчины, грязи, старой краски и прочих наслоений. После этого следует провести разметку, то есть с помощью рулетки, угольника и чертилки перенести размеры детали с чертежа на металл. Можно для этой цели использовать металлический шаблон. Следует учитывать, что отрезки труб в процессе сварки несколько укорачиваются. Поэтому следует оставлять припуск, пользуясь расчетом 1 мм на поперечный стык, 0,1–0,2 на 1 мм продольного шва.

Так как трубы имеют преимущественно круглое сечение, при заготовках отрезков труб используют чаще всего термическую резку.

Этапы сварки полипропиленовой трубы.

Примерно треть от общей трудоемкости составляет сборка деталей под сварку. При сборке следует учитывать производителя, исходить из серии изделия, диаметра труб и других факторов. Для сборки используют так называемые сварочные прихватки. Это короткие легкие швы с поперечным сечением до одной трети полноценного шва. Длина прихватки зависит от толщины и диаметра трубы. Она может быть от 20 до 120 мм. Сварочные прихватки используют для предупреждения смещения отрезков труб, что может привести к трещинам при охлаждении. При сварке газом или электричеством труб большой толщины и диаметра или сварке в неудобном положении сборку выполняют с использованием механических приспособлений.

Для того чтобы произвести зажигание дуги, производят короткое замыкание конца электрода с трубой и отрывом электрода от поверхности трубы. Расстояние должно быть равно величине диаметра покрытого электрода. Это нужно для нагревания металла до нужной температуры в катодном пятне. Нагревание произведет выброс первичных электронов.

Для зажигания дуги применяются следующие способы: впритык и скольжением.

При зажигании впритык металл греется в точке короткого замыкания. А при зажигании дуги методом скольжения металл нагревается сразу в нескольких точках по поверхности сварки трубы.

Чаще используют второй метод. Первый же используется при сварке узких труб небольшого диаметра в неудобном положении.

Технология сварки

Сразу же после зажигания дуги начинается плавление металлов – основного и электродного.От длины дуги зависит качество шва и производительность работы. Поэтому выбрать правильную длину дуги особенно важно. Подавать электроды в дугу надо со скоростью плавления электрода. Чем выше квалификация специалиста, тем лучше он умеет держать длину дуги.

Дуга, которая равна от 0,5 до 1,1 диаметра электрода, считается нормой. Для того чтобы рассчитать длину дуги точнее, нужно знать, какого типа и марки используются электроды. Также имеет значение и положение места сваривания. Если дуга длиннее нормы, то устойчивость горения снижается, увеличиваются потери на угар, поверхность шва получается неровной, глубина проплавления – неравномерной.

Для того чтобы шов был выполнен качественно, нужно обратить внимание и на угол наклона электрода. Для работы в нижнем положении угол наклона электрода составляет от 15 до 30 градусов назад. Как правило, дуга направлена туда же, куда направляются электроды. Правильный наклон, кроме качественного шва, дает еще и меньшую скорость охлаждения металла.

Чтобы получить валик металла нужной ширины, нужно производить колебательные движения электрода в поперечном направлении. При помощи колебательных движений получаются швы с шириной валика от 1,5 до 4 диаметров электрода. Именно такие швы применяются чаще всего.

http://experttrub.ru/www.youtube.com/watch?v=G3yFf7IBk-o

Получение хорошо проваренного корня достигается при движении треугольником. Это движение производят, выполняя угловые швы с катетами шва более 6 мм и стыковых кромок со скосом.

Можно выделить такие швы по способу их заполнения: однослойные, многослойные, однопроходные, многопроходные.

Шов называется многослойным, если число его слоев соответствует числу проходов дугой. Такие швы чаще всего используют в проблемных местах и на стыках.

Многопроходные швы применяются в углах и тавровых соединениях.

Для усиления прочности применяется выполнение шва каскадом, секциями или блоками. Все эти швы производятся методом обратноступенчатой сварки.

Схема наложения швов при поворотной сварке.

При строительстве различных трубопроводов важно знать о том, что технология сварки поворотных стыков, неповоротных, а также горизонтальных, различна.

Сварка поворотных стыков производится в три слоя. Сначала следует разделить стык на четыре условных отрезка. Первые два сваривают, потом делают поворот трубы на 180 градусов, после этого сваривают оставшиеся отрезки. Потом трубу следует повернуть еще на девяносто градусов и варить второй слой. И завершают сваривать стык, еще раз повернув трубу на 180 градусов и сваривая повторно оставшиеся два отрезка.

При сварке поворотных стыков металлических труб, диаметр которых больше 500 мм, используется обратноступенчатая технология. Пользуясь этим способом, мы разделяем стык на короткие участки длиной от 150 до 300 мм в зависимости от диаметра трубы. Слой 3 также накладывается при вращениях трубы.

При сварке поворотных стыков металлических газовых труб, диаметр которых не превышает 200 мм, стык на условные отрезки не делится, а сваривается применением сплошного шва при вращениях труб во время сварки. Слои 2 и 3 при сварке газовых труб производятся в противоположном направлении. Каждый слой должен перекрывать предыдущий слой на 10-15 мм.

Специфика сварки неповоротных стыков

Для неповоротных стыков также используется технология трехслойной сварки. При сварке неповоротных стыков труб с толщиной 12 мм каждый слой в высоту делается не выше 4 мм, валик в ширину должен быть равен величине трех диаметров электрода. Каждый неповоротный стык сваривается поступательно-возвратным способом. Дуга должна быть короткой – не больше 2 мм. Смежные слои при сваривании неповоротных стыков должны перекрывать друг друга примерно на 20-25 мм.

Специфика сварки горизонтальных стыков

При сваривании горизонтальных стыков используются электроды диаметром 4 мм. Для создания шва электроды движутся возвратно-поступательно, образуя ниточный валик не выше 1,5 мм. Второй валик перекрывает первый. Ток вначале составляет до 160 А. Во время сваривания третьего и четвертого валика используются электроды диаметром 5 мм. Ток увеличивается до 300 А.

http://experttrub.ru/www.youtube.com/watch?v=oDksM4kiDUQ

Правильное сваривание корня шва

При правильном сваривании корня электричеством и газом нужно после варки зачистить конец и начало под нож, чтобы скрыть следы перехода на другой электрод. Сварка корня вторым электродом начинается с уже проваренных и зачищенных мест, покрывая их вторым слоем. Сварка корня, выполненная именно таким образом, позволяет создать практически монолитный шов.

В процессе сварки иногда происходят наружные и внутренние дефекты разного характера. К наружным дефектам относятся пары, брызги, вогнутый корень, микротрещины и другие дефекты.

Некоторые дефекты исправимы. Но следует рассчитать экономическую целесообразность такого исправления.

Поделитесь полезной статьей:

Похожие статьи:

experttrub.ru

Особенности процесса сварки стальных труб

  • 31 декабря
  • 96 просмотров
  • 31 рейтинг

Оглавление: [скрыть]

  • Разновидности соединений
  • О газовой стыковой сварке
    • Электродуговой метод
    • Полуавтоматическая технология
  • Как свариваются узлы и детали

На сегодняшний день большим спросом пользуется сварка стальных труб. Подобные работы бывают промышленными и бытовыми. В первом случае тянутся газо- и нефтепроводы. Окончательный выбор оборудования зависит от того, какой материал используется в процессе строительства путепровода.

В целях безопасности при сварке стальных труб необходимо иметь на себе все средства защиты.

Для получения качественного результата очень важно, чтобы сварка труб встык проводилась квалифицированными сварщиками, имеющими большой опыт работы.

Разновидности соединений

Если имеет место сварка технологических трубопроводов, то стальные секции, как правило, соединяются встык. Резьбовые соединения чаще всего ненадежны. К тому же эта технология является довольно сложной. Применение резьбовых (муфтовых) соединений, а также фланцев целесообразно лишь в тех случаях, когда проектом предполагается многократное разъединение стыков.

Схема типов сварных соединений.

В процессе сварки стальных труб используются различные методы стыкования. Речь идет о:

  • газовой (ацетиленовой) сварке;
  • электродуговой сварке на воздухе;
  • сварке в защитных газах;
  • сварке полуавтоматом;
  • полностью автоматических процессах.

Для бытовых условий там, где требуется смонтировать водопроводные ветки, осуществить соединение разнотолщинных отопительных систем различной степени сложности, изготовить прочие конструкции из хромированных труб, рекомендовано применение первых двух типов сварки.

Вернуться к оглавлению

С помощью данного метода соединяются отопительные трубы из стали (хотя есть умельцы, способные осуществлять сварку разнотолщинных труб, используя электросварочное оборудование). Эта методика стала особенно доступной после того, как на рынке появилась инверторная аппаратура.

Подготовка труб к сварке происходит следующим образом:

Схема выполнения поворотных стыков газовой сваркой.

  1. Подготавливаются стыкуемые детали. Вначале трубы разрезаются на секции, для этого подойдет обыкновенная болгарка. При этом надо следить, чтобы резка проходила строго перпендикулярно относительно продольной оси рола. Далее происходит обработка кромок труб под сварку. Конечно, подойдут и прямые кромки, однако фаска гарантирует большее заполнение. В результате надежность соединения улучшается. С заготовки тщательно снимаются следы коррозии, остатки красок. Если надо, проводится обезжиривание. Благодаря этим мерам качество стыков повысится.
  2. На следующей стадии выбирается сварочная проволока, сырье которой должно соответствовать материалу самой трубы. Опытные сварщики легко определяют подходящий тип.
  3. В процессе ацетиленовой сварки трубы соединяются быстро. Это объясняется тем, что стык проваривается (заполняется шов) за один заход. Швы свариваются внахлест.
  4. Бывают случаи, когда наружная сварка не гарантирует надежного соединения (чаще всего это происходит, когда секции располагаются у самих стен либо по углам). В такой ситуации используется комбинированный метод: в доступных зонах проделывается технологическое отверстие. Через него труднодоступный участок проваривается с внутренней стороны. После этого продолжается обычная сварка.

Примечательно, что газовая горелка дает хорошие результаты лишь в том случае, когда свариваемые трубы имеют толщину стенок, не превышающую 4 мм. Иначе швы на таких участках значительно перегреваются. В итоге надежность соединения снижается.

Вернуться к оглавлению

Схема ручной дуговой сварки.

Подобная технология сварки труб из стали более дорогостоящая, нежели стыковка с помощью ацетилена. Вместе с тем использование данной методики дает качественные результаты, когда имеет место сварка толстостенных труб либо ролов большого диаметра. Подобные работы должны выполняться сварщиками-специалистами с высокой квалификацией. Это особенно важно, когда монтируются отопительные или водопроводные линии.

Сварка труб происходит так:

  1. Подготовка труб такая же, как и при газовой сварке. Однако в этом случае требуется обязательно разделать кромки (величина угла определяется многими факторами, однако в большинстве случаев варьируется в пределах 60°).
  2. Ролы укладываются и центруются. После этого происходит соединение с применением так называемых прихваток. Количество последних определяется диаметром заготовки. Важно: по высоте прихватка должна быть не больше чем две трети шва.
  3. Сваривание совершается несколькими проходами. Иными словами, шов заполняется постепенно, пласт за пластом. При этом на каждом этапе диаметр электрода должен увеличиваться. Для лучшего соединения трубы желательно использовать вращатель. Если же сместить трубу не представляется возможным, сварку следует начинать снизу, постепенно двигаясь кверху.
  4. Заготовки с большими диаметрами (к примеру, там, где происходит сварка магистральных трубопроводов) стыкуются по следующей схеме: первыми пластами соединяются отдельные сектора. Лишь на третьем (завершающем) этапе осуществляется полный поворот трубы.

Вернуться к оглавлению

Схема горелки полуавтомата.

Данный метод обладает наибольшей эффективностью. Это та же самая электродуговая сварка, но проходит она в защитной среде.

В роли защитного газа выступает аргон вкупе с кислородом и углекислым газом. Иногда могут применяться другие смеси. Благодаря такому окружению химические элементы, входящие в атмосферу, не влияют на качество соединений.

Применение различных видов сварки способствует тому, что неразъемные соединения получаются более надежными. Чтобы сварочные работы были качественными, лучше, если ими займутся профессионалы.

По окончании монтажных работ сваренные поверхности стыков вычищаются, удаляются шлаковые остатки. Далее место соединения проверяется на качество. Шов должен быть цельным, без прерываний и непроплавленных участков.

В случае когда требуется высококачественная стыковка, первый базовый шов покрывается вторым. Для этого берется электрод, имеющий больший диаметр. Шов надлежит накладывать таким образом, чтобы захватить прилежащие сегменты стальных ролов. Применение данной технологии − гарантия того, что стык будет герметичным.

Вернуться к оглавлению

При заготовке и монтаже трубопроводов, соединений узлов и деталей необходимо в обязательном порядке придерживаться требований Госстандарта.

Схема сборки стыков трубопроводов на остающейся и на расплавляющейся подкладках.

  1. Т-образные, а также крестообразные сочленения монтируются таким образом, что оси труб должны пересекаться строго под прямым углом. Если же предстоит приварить патрубок, то ось этого фрагмента должна непременно приходиться на центр отверстия трубы. В тех же местах, где располагаются кольцевые швы, патрубки присоединять нельзя.
  2. Для проверки штуцера в трубах, диаметр которого не превышает 40 мм, просверливаются либо проштамповываются отверстия. Согласно параметрам, величина зазора, разделяющего край присоединяемого Т-образного патрубка и трубу, не может быть больше 1 мм.
  3. При стыковой сварке форма шва по всей длине должна оставаться идеально ровной и немного выпуклой. На всем протяжении соединения не должно быть ни трещин, ни раковин, ни пор, ни порезов. Во внутреннем пространстве трубы завариваются образовавшиеся кратеры, удаляются металлические направленные потеки.
  4. Газовая сварка выполняется при помощи горелок, в которые вмонтированы два ниппеля. Первый соединяется с кислородным батоном. Второй совмещается с газогенератором либо емкостью, в которой находится горючий газ (ацетилен или пропан). Когда вентили на обоих баллонах отворачиваются, массы кислорода и горючего газа перемешиваются. Смесь поступает в горелку. Из сопла вырывается дуга пламени, хорошо нагревающая свариваемые трубы.
  5. С помощью дуговой сварки соединяются стальные оцинкованные отопительные трубы (либо секции из черных металлов). Варить можно как вручную, так и по полуавтоматической схеме (с наличием флюса). Так, ручным способом создаются водопроводные сети. Исходной заготовкой служат полотна горячекатаной листовой стали, разрезанные предварительно на куски с определенной длиной. Сегодня все чаще можно слышать о технологии порошковой сварки, где соединяющиеся фрагменты нагреваются током высокой частоты.
  6. Метод дуговой сварки используется в тех случаях, когда требуется состыковать профильную нержавейку. Величина дуги зависит от толщины профильных труб, которые предстоит соединить. К примеру, применение короткодугового варианта приемлемо тогда, когда осуществляется сварка тонкостенных труб (с толщиной стенок порядка 0,8 мм). Диапазон от 0,8 мм до 3 мм — область применения традиционной дуговой сварки. С более толстыми ролами справится разновидность дуговой сварки, в которой плавящиеся электроды пребывают в клубах инертного газа.

Вначале приваривается лишь корень шва. При этом зона стыка не прижигается. Далее электрод проводится вручную по всей длине рола без отрыва. В процессе нагрева труб с большим либо малым сечением тепло распространяется в глубину, при почти нулевом давлении на свариваемые куски. По окончании стыковки нагреватель удаляется таким образом, чтобы не повредить (или загрязнить) накаленные стыковые поверхности.

Соединение контактных поверхностей должно происходить как можно быстрее. Иначе нагретая зона быстро застынет. В результате качество шва будет плохим (как в случае, когда совершается сварка полимерных труб). В этот промежуток времени образуется окончательный грант, а молекулы связываются друг с другом. Стыковой шов становится однородным. Далее он начинает охлаждаться.

expertsvarki.ru

Технологии сварки неповоротных стыков труб

Тщательное выполнение подготовительных работ, которое обычно может занимать значительную часть рабочего времени — наиважнейший элемент любого вида трудовой деятельности. Сварка неповоротных стыков труб не является исключением.

Для начала необходимо очистить соединяемые элементы от краски, ржавчины и т.д. Это происходит путем механической обработки. Резка заготовительного элемента может выполняться как электроинструментом, так и термическим способом. Заготовки должны быть объединены друг с другом. В целях фиксации элементов накладываются прихватки, которые выглядят как легкие сварочные швы. Их параметры базируются на величине соединяемых труб. Сварочная технология требует обязательно заземлить все металлические части сварочного устройства. Каркас трансформатора, стол также подлежат заземлению. Покрытие проводов и кабелей сварочного аппарата должно быть изоляционным.

Существует три направления, определяющих базисные технологии соединения металлических частей путем заливки промежутков между ними расплавленным металлом:

  • Горизонтальная;
  • Вертикальная;
  • Под 45-градусным углом.
Угол наклона электрода при сварке. А — угол при вертикальной сварке; Б — угол при горизонтальной сварке

Выбор конкретной технологии зависит от следующих факторов:

  1. размещения труб;
  2. угла наклона при сварочном процессе;
  3. толщины слоя стенки трубопровода.

Если толщина стенки трубы достигает 12 мм, соединение металлических частей осуществляется трёхслойным швом. Каждая прослойка не должна быть более 4-х мм в высоту, а ширина валика не должна выходить за пределы 2-х-З-х диаметров сварочного электрода.

Сварка поворотных стыков труб в отличие от неповоротных более проста в осуществлении. Она позволяет повернуть трубу в нужном направлении, когда это необходимо. Это помогает не допустить создания сложных швов (потолочных и вертикальных).

Сварные стыки труб: а – поворотный, б – неповоротный

Методика работы с горизонтальным стыком

Методика действий с неповоротными стыками трубопровода в горизонтальном положении отличается тем, что разделывать кромки полностью не обязательно. Осуществлять эти действия необходимо средней дуговой сваркой. Можно сохранить лишь несущественную разделку в 10 градусов. Такие действия обеспечивают улучшение процесса соединения металлических частей и сохранности их качества на прежнем уровне. Варить горизонтальные стыки трубопровода лучше обособленными неширокими слоями. Первым валиком проваривается корень шва, при этом используются электроды 4 миллиметра в диаметре. Лимит силы по закону Ома должен быть установлен в диапазоне от 160 до 190 А. Электрод получает движение характерное возвратно-поступательному, в то время как внутри стыка должен появиться нитевидный валик 1-1,5 мм высотой. Покрытие прослойки №1 подлежит тщательной зачистке. Прослойка №2 проделывается таким образом, чтобы он закрывал предыдущую прослойку, когда электрод движется возвратно поступательным образом и когда происходит его практически незаметное покачивание между краями верхней и нижней кромок.

Таблица соотношения сварочных токов в зависимости от различных показателей

Направление второго слоя не отличается от первого. Перед выполнением третьего слоя силу тока необходимо увеличить до 250-300 А. Чтобы сделать процесс соединения металлических элементов более производительным, нужно использовать электроды диаметром 5 миллиметров. Направление варки третьего слоя осуществляется противоположно направлениям предыдущих двух слоев. Третий валик рекомендуется выполнять на более высоких режимах. Скорость нужно выбрать такую, чтобы валик был выпуклым. Варить необходимо под «углом назад» или под прямым углом. Третий валик должен заполнять две трети ширины валика №2. Выполнение четвертого валика следует вести на режимах, используемых при выполнении третьего. Угол наклонения электрода — 80-90 градусов от поверхности трубы, которая расположена по вертикали. Направление четвертого валика остается прежним.

Технология выполнения электросварки с горизонтальными стыками при наличии более 3-х прослоек имеет свою особенность: третья прослойка со всеми последующими выполняются в направлениях, каждый из которых противоположен предыдущему. Трубы, достигающие диаметра в 200 мм, как правило, подлежат сварке сплошными швами. Обратно-ступенчатый способ характерен для сварочного процесса стыков трубопровода диаметром более 200 мм. Каждому участку рекомендуется быть примерно 150-300 мм длиной.

Методика работы с вертикальными стыками трубопровода без поворота

Процесс электросварки с вертикальными стыками аналогичен процессу работы с горизонтальными элементами. Осуществлять его нужно короткой дуговой сваркой. Главное различие состоит в необходимости регулярно изменять угол наклона электрода, одновременно рассматривая его относительно периметра шва. Технологический процесс проведения такого вида сварки определяется следующими основными блоками:

  • «Варить» корневой шов нужно в два прохода. В процессе налаживания второго валика прослойку № 1 необходимо проплавлять — этим обеспечивается гарантия качества корневого шва. Величина стенки трубы и величина зазора между соединяемыми составными частями напрямую влияет не только на темп выполнения процесса, но и на величину силы тока.
  • Кромки необходимо заполнять на довольно высокой скорости, одновременно положение электрода используется под «углом назад» или под углом 90 градусов.
  • Замки смежных слоев осуществляются с учетом сдвига на 5-10 мм. Длина «замка» напрямую зависит от диаметра трубопровода.
  • Плоскость получаемой поверхности с большего зависит от темпа сварки, наплавление лицевого слоя осуществляется узкими валиками.
Последовательность наложения швов при неповоротной сварке

Осуществление сварки трубопровода под 45-градусным углом

При выполнении такого вида сварки сварной шов располагается под определенным углом. Он образуется только при проведении существенного количества действий с электродом: изменение направления сварки; изменение угла наклона. В этом состоит основная особенность данного вида сварки, что, в свою очередь, требует от исполнителя определенного уровня профессионализма и универсальных навыков. Это требование в особенности касается трубопроводов с высокими требованиями к герметичности сварных элементов. Важно запомнить, что выбор технологии сварки трубопровода под углом 45 градусов напрямую зависит от диаметра свариваемых труб:

  1.  «Варить» газовые трубы до 200 мм диаметром нужно несколькими слоями подряд. С этой целью в процессе работы трубу плавно проворачивают по мере заполнения сварочного шва.
  2. При работе с другими видами труб до средних размеров в диаметре, их окружность делят на 4 сегмента и производят их последовательную проварку. После наплавления металла первых двух сегментов, трубопровод поворачивают на пол оборота, после чего работы продолжаются.
  3.  Окружность трубы следует разделить на большее количество сегментов, если работы ведутся с трубой значительного размера (от 50 см). Размер сегментов должен быть от 150 до 300 мм.

https://youtu.be/bIvQLifW90I

[Всего голосов: 2    Средний: 3.5/5]

Технология сварки труб

 Posted in ВСЕ О СВАРКЕ, ИЗДЕЛИЯ И КОНСТРУКЦИИ

Под трубопроводом подразумевается инженерная коммуникация, при которой подача рабочего вещества осуществляется через трубы (вода, газ, нефть и т.д.). Чтобы обеспечить качественную подачу, необходимо не только правильно его проложить, но и время от времени проводить ремонтные и профилактические работы. Здесь как раз не обойтись без стыковки элементов между собой. Рассмотрим, что такое сварка труб, как сваривать трубы электросваркой, какие техники необходимо применить на практике для создания герметичного трубопровода.

Содержание статьи

  • Виды трубопроводов и сварка
  • Сварка труб электросваркой плавящимся и неплавящимся электродами
  • Как состыковать трубы
  • Особенности сварки труб

Виды трубопроводов и сварка

Трубопроводов существует огромное количество, которые используются для перемещения  разных материалов и рабочих  жидкостей. Отталкиваясь от их предназначения, есть следующая классификация:

  • технологические;
  • магистральные;
  • промышленные;
  • трубопроводы газоснабжения;
  • водяные;
  • канализационные.

При изготовлении трубопровода применяются различные материалы – керамика, пластик, бетон и различные виды металлов.

Современные сварщики для стыковки труб используют три основных способа:

  • Механический осуществляется за счет взрывов в результате трения.
  • Термический, который осуществляется за счет плавления, например газовой сваркой, плазменной или электро-лучевой.
  • Термомеханический производится за счет магнитоуправляемой дуги посредством стыкового контактного метода.

Существует множество типов сварки, которые разделяются по многим классификациям. Перед тем, как варить трубы, нужно разобраться, каким способом лучше всего это делать. Теоретически, каждый вид подходит для сварки труб малого диаметра и большого. Она может осуществляться плавлением и давлением. К методам плавления относятся электродуговая и газовая сварки, а к методам давления – газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная. Самыми распространенными способами для соединения коммуникаций является ручная электродуговая и механизированая.

Сварка труб электросваркой плавящимся и неплавящимся электродами

Эффективнее всего проводить сварку технологических трубопроводов электродом вручную или посредством автомата. Это может быть методика работы плавящимся или неплавящимся электродом (аргонно-дуговая сварка). Технология сварки труб реализуется в три основных этапа:

  • Подготовительный, который делится на две части – подготовка мастера и подготовка материала. К подготовке сварщика стоит отнестись очень ответственно, так как от этого зависит его безопасность. Обязательно нужно подготовить спецодежду и защитную маску для глаз, чтобы предотвратить ожог яркими искрами. Под подготовкой деталей имеется в виду тщательная зачистка труб под сварку от коррозии, краски и загрязнений. Перед ручной дуговой сваркой трубопроводов нужно хорошо металлической щеткой или наждачной бумагой обработать стыки и площадь, прилегающую к ним. Если этого не сделать, то могут быть «пробелы» в самом шве, так как материал «не перехватится» на загрязненную трубу.
  • Сварочный процесс. Когда все готово, можно начинать. Самое основное в дуговом способе ( вне зависимости вручную она проводится или инвертором) это удержать дугу. Сначала необходимо зажечь электрод и возбудить дугу. Затем полноценно производится шов. Его тип выбирается непосредственно мастером в процессе работы. На способ ведения электрода и на технологию сварки трубопровода в целом влияет множество факторов – расположение труб, материал их изготовления, предпочтения сварщика.
  • Проверка качества работы. Когда шов готов (не стоит забывать оббивать шлак, который образуется над ним в виде валика), можно запустить коммуникацию на предмет контроля качества соединения.

Технология сварки водопровода, газопровода и других инженерных коммуникаций  практически одинаковая. Важно соблюдать последовательность действий и учитывать виды швов в разных положениях, так как от умения их варить и будет зависеть качество коммуникации.

Как состыковать трубы

Для новичка, который хочет в совершенстве овладеть сваркой, необходимо знать все тонкости этого процесса. Для сваривания двух труб существует более 30 способов. Рассмотрим самые распространенные способы сварки труб:

  • в угол;
  • в тавр (перпендикулярно по отношению друг к другу);
  • в стык;
  • внахлест.

Тип стыковки труб выбирается в зависимости от типа металла, вида сварки и характера коммуникации. Например, трубы для системы централизованного отопления чаще всего соединяются встык с помощью электросварки. Для качественного шва, главное – сделать провар по всей толщине изделия.

Большую роль в технике сварки труб ручной дуговой сваркой  играют типы шва, которые классифицируются на четыре основных группы:

  • горизонтальные;
  • нижние;
  • вертикальные;
  • потолочные.

Каждый из этих способов имеет свою технологию выполнения. Самое удобное и простое для выполнения качественного соединения – нижнее положение. Если есть возможность перемещать и поворачивать элемент, то мастер старается их установить именно в нижнее положение. При этом, во время работы, металл не стекает вниз, как при вертикальном шве, не разбрызгивается по сторонам, как при потолочном положении. Сварка технологических трубопроводов проводится, применяя все эти виды, так как коммуникации имеют множество разветвлений.

По типу продолжительности шва на трубопроводе, они разделяются на сплошные и прерывистые швы.

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:

Related posts:

  1. Сварка тонкого металла электродом

Технология сварки труб встык разным оборудованием

При строительстве трубопроводов используются самые разные способы соединения труб. Но, безусловно, наиболее часто используется сварка. Этот способ позволяет получить практически монолитные соединения, имеющие высокие характеристики прочности и герметичности. Разберемся, как проводится сварка стальных труб.

При строительстве трубопроводов используют различные виды труб. Они могут отличаться как по размеру, так и по материалу изготовления. Естественно, что и технология сварки металлических труб будет значительно отличаться от технологии соединения труб, выполненных из других материалов, например, из меди или из пластика.

Способы сварки в строительстве

Сварка – это процесс, который используют для соединения как различных типов металла, так и неметаллических материалов – пластика, стекла. Все существующие способы можно поделить на две группы:

  • Сварка с использованием давления.
  • Сварка с использованием термического воздействия – плавления.

В свою очередь, в названных группах можно выделить следующие типы сварочных процессов. Сварки с использованием давления:

  • Ультразвуковая сварка.
  • Контактная сварка.
  • Сварка трением.
  • Прессовая и газопрессовая сварка.
  • Термитная сварка.
  • Холодная сварка.

Совет! Как правило, холодная сварка применяется при работе с трубами из цветных металлов, которые отличаются пластичностью (алюминий, медь и пр.).

Сварка термическими методами:

  • Электродуговая, которая может осуществляться в среде инертного газа или под флюсом. При этом в зависимости от используемого оборудования, выделяют ручную или автоматическую сварку.
  • Газовая сварка.

Совет! В процессе монтажа трубопроводов чаще всего применяется сварка канализационных труб путем плавления.

Технология газовой сварки

Принцип газовой сварки заключается в разогреве кромок свариваемых труб в газокислородном пламени и заполнение зазора между ними расплавленным металлом расплавленного прутка. Нужно заметить, что механические свойства полученного данным методом шва ниже, чем у сваренных соединений, образованных в процессе электродуговой сварки.

Но существуют ситуации, когда лучше использовать именно эту технологию, газовый метод хорошо подходит для сварки тонкостенных труб (до 3,5 мм) и при соединении труб малого диаметра.

Материалы, применяемые при газовой сварке

Для сварки труб нужно иметь в распоряжении следующие материалы:

  • Кислород. Этот газ обеспечивает стабильное горение смеси и ее высокую температуру.
  • Ацетилен. Этот газ применяется в качестве горючего.

  • Сварочная проволока. Для заполнения шва необходим присадочный материал – сварочная проволока. Как правило, при выполнении сварки выбирают присадку, которая по своим химическим и физическим свойствам близка к составу свариваемого металла.
  • Флюсы. Для того чтобы снизить процент окисления металлов во время проведения сварки используют флюсы – порошки или пасты. При нагревании вещество флюса всплывает наверх, образуя защитную пленку, препятствующую проникновению в металл воздуха.

Совет! Состав флюсов подбирается в зависимости от свойств свариваемых металлов. Флюсы в обязательном порядке применяют при выполнении сварки на чугуне, меди, легированной стали. При сваривании деталей, изготовленных из углеродистых сталей, флюсы не используют.

Техника сварки

Перед тем как начинать процесс соединения, проводится подготовка труб под сварку. Как правило, подготовительные мероприятия заключаются в следующем:

  • Очистка поверхностей от загрязнений.
  • Механическая подготовка кромок труб под сварку. Если производится газовая сварка тонкостенных труб (до 3,5 мм толщины), то обрабатывать кромки нет необходимости. При более значительной толщине стенок необходимо выполнить скос кромок под углом 45, так как прогревание металла на глубину более чем 4 мм затруднено.

Технология электродуговой сварки

Электродуговой называется такая техника сварки труб, при которой кромки изделия разогреваются под действием дугового электрического разряда. Этот способ выбирают, если проводится сварка толстостенных труб.

Классификация сварных соединений

Сварные швы принято классифицировать по нескольким признакам. По расположению:

  • Нижние.
  • Потолочные.
  • Горизонтальные.
  • Вертикальные.

Совет! Наиболее выгодным положением выполнения сварного шва является нижнее, поэтому стараются обеспечить условия, при которых может быть осуществлена сварка поворотных концов труб.

В зависимости от протяженности выделяют:

  • Сплошные швы.
  • Прерывистые швы.

При сварке возможно выполнение различных типов соединений. Их имеется довольно много, так, только стыковая сварка труб может быть произведена 32 различными способами. Но основных типов соединений выделяют всего четыре. Среди них:

  • Стыковое, когда детали соединяются по одной оси.
  • Нахлесточное, при котором одна деталь накладывается на другую с нахлестом.
  • Тавровое. Этот тип соединения предусматривает сборку деталей в виде перевернутой буквы «Т».

  • Угловое, при котором детали соединяются под углом 45 градусов.
  • Сварка труб на просвет производится при работе с толстостенными трубами.

Совет! При выполнении угловых и тавровых соединений может быть произведена сварка труб под углом любой величины.

Разделка кромок

Как проходит подготовка труб к сварке? Согласно технологии при сваривании труб, толщина стенок которых превышает 3 мм, рекомендуется выполнять разделку кромок труб. Эта операция позволяет сделать шов, который будет проходить по всей толщине металла.

То есть разделанный конец трубы позволяет накладывать швы слоями, каждый из которых имеет небольшое сечение, этот способ сварки улучшает структуру шва и способствует уменьшению напряжения в металле.

Режимы сварки

Режим сварки определяется тем, какие электроды будут использованы, силой тока, выдаваемой сварочным аппаратом, напряжением, возникающим на дуге, родом тока (переменный или постоянный), его полярностью (обратная или прямая) и скоростью перемещения электрода. Если выполняется сварка труб канализации встык, то дугу необходимо вести так, чтобы свариваемые кромки стыкуемых деталей успевали проплавляться и на них оседало требуемое количество металла присадка.

Нюансы технологии сваривания

  • Выполнение сварки труб полуавтоматом не слишком отличается от ручного метода, но времени на выполнение шва затрачивается меньше, а сварочный шов получается лучше. В качестве электрода сварочный полуавтомат использует проволоку, работы проводятся с предварительной разделкой кромок, но в некоторых случаях фаска может не сниматься. Производится сварка труб встык или с образованием нахлеста. Сварочные автоматы позволяют получить отличное качество шва. Подготовительные работы заключаются в том, что в оборудовании закрепляют трубы и устанавливают режим работы.

  • Особые требования к качеству соединений предъявляются, если выполняется сварка труб высокого давления. Напорные трубопроводы эксплуатируются в достаточно сложных условиях, поэтому соединения труб должно быть на сто процентов герметичным и надежным. Основным нормативными документами, регулирующими такой процесс, как сварка труб под давлением, являются СНиПы и созданные на их основе Сводные правила (СП 105-34-96), в которых прописаны регламенты проведения работ и правила оценки качества сварных швов.
  • При строительстве магистральных трубопроводов применяется как автоматическая сварка труб, так и ручной способ работы. Дело в том, что ручные сварочные аппараты мобильны и позволяют выполнить сварку в труднодоступных местах.
  • Если свариваются трубы больших размеров вручную, то, как правило, работа выполняется одновременно несколькими сварщиками. Количество одновременно работающих над одним стыком сварщиков может достигать четырех человек. Если приходится работать вдвоем, то работа начинается от нижней части трубы с продвижением вверх по периметру в противоположные стороны. При желании и можно посмотреть, как производится сварка труб большого диаметра – видео с записью работы сможет дать ответы на все вопросы.
  • Если необходима сварка труб разного диаметра, то рекомендуется использовать специальные переходники.

Нужно заметить, что работе со сварочным аппаратом необходимо учиться, технология сварки труб должна неукоснительно соблюдаться. Например, если планируется самостоятельно построить автомобильный навес или теплицу с металлокаркасом, то придется освоить такой вид работы, как сварка профильных труб своими руками.

Потребуется обучение и при желании самостоятельно построить водопровод ли другой вид инженерной коммуникации из металлических труб. Для этого потребуется не только внимательно изучить теорию, но и приобрести практические навыки, так как научится сварному делу только по книгам невозможно.


Смотрите также