Технология сварки труб

Техника ручной дуговой сварки труб покрытыми электродами

Сварка неповоротного вертикального стыка

Сварной шов выполняется за два приема. Периметр стыка условно делится вер тикальной осевой линией на два участка, каждый из которых имеет три характерных положения:

• потолочное (позиции 1-3),
• вертикальное (позиции 4-8),
• нижнее (позиции 9-11).

Каждый участок сваривается с потолочного положения. Сварка ведется только короткой дугой:

lmin=0,5 dэ, мм,
где dэ – диаметр электрода.

Оканчивают шов в нижнем положении.

Сварку каждого из участков начинают со смещением на 10-20 мм от вертикальной осевой. Участок перекрыт ия швов – «замковое» соединение – зависит от диаметра трубы и может быть от 20 до 40 мм. Чем больше диаметр трубы, тем длиннее «замок»

Начальный участок шва выполняют в потолочном положении «углом назад» (поз. 1,2). При переходе на вертикальное положение (поз. 3-7) сварка ведется «углом вперед». По достижении позиции 8 электрод ориентируют под прямым углом, а, перейдя в нижнее положение, сварку вновь ведут «углом назад».

Перед сваркой второго участка нужно зачистить начальный и конечный участки шва с плавным переходом к зазору или к предыдущему валику. Сварку второго участка следует выполнять так же, как и первого.

Для корневого шва применяют электрод диаметром 3 мм. Сила тока в потолочном положении 80-95 А. На вертикали ток рекомендуется уменьшить до 75-90 А. При сварке в нижнем положении ток увеличивают до 85-100 А.

При сварке труб с качественным формированием корня шва без подварки проплавление достигается путем постоянной подачи электрода в зазор. Добиваясь проплавления внутри трубы, можно получить шов с выпуклой поверхностью, что по требует последующей механической его зачистки в потолочном положении.

Заполнение разделки труб с толщиной стенки более 8 мм происходит неравномерно. Как правило, отстает нижнее положение. Для выравнивания заполнения разделки необходимо дополнительно наплавить валики в верхней части разделки. Предпоследние слои должны оставить незаполненную разделку на глубину не более 2 мм.

Облицовочный шов сваривают за один или несколько проходов.

Предпоследний валик заканчивают так, чтобы разделка осталась незаполненной на глубину 0,5-2 мм, а основной металл по краям разделки был переплавлен на ширину 1/2 диаметра электрода.

При сварке труб диаметром менее 150 мм с толщиной стенки менее 6 мм, а также в монтажных условиях, когда источник питания удален от места работы, сварку ведут при одном и том же значении сварочного тока. Рекомендует ся подбирать токовый режим но потолочному положению, ток в котором достаточен и для нижнего положения. При сварке на подъеме из потолочною положения в вертикальное, чтобы не было чрезмерного проплавления, следует прибегнуть к прерывистому формированию шва. При этом способе периодически прерывают процесс горения дуги на одной из кромок.

В зависимости от толщины стенки трубы, зазора и притупления кромок рекомендуется выполнять сварку «мазками» одним из способов:

2. При большой толщине металла зажигают и обрывают дугу на одной и той же кромке.

Не рекомендуется зажигать дугу в том месте, где только что был ее обрыв. Нельзя не оборвав дугу, перемещать электрод вперед но разделке, а затем вновь возвращаться на шов.

Сварка неповоротного горизонтального стыка

Сварка с формированием стабильного проплавления ведется электродом диаметром 3 мм. Сварочный ток выбирают в зависимости от толщины основного металла, зазора между кромками и толщины притупления. Наклон электрода составляет 80-90° к вертикали. При сварке «углом назад» наклон обеспечивает максимальное проплавление, а «углом вперед» – минимальное.

При недостаточном проплавлении длину дуги следует держать короткой, а при нормальном проплавлении – средней.

Корневой шов лучше выполнясь с минимальными размерами сварочной ванны, чтобы не было подрезов и наплывов с обратной стороны шва

Второй валик формируют так, чтобы расплавлять первый корневой шов и обе кромки трубы. Сварочный ток устанавливают в среднем диапазоне. Наклон электрода – такой же, как при сварке первою корневою шва. Сварку ведут «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы внешний вид валика был нормальным (не выпуклым и не вогнутым).

Третий валик лучше выполнять на повышенных режимах. Сварку ведут иод прямым углом или «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы валик был выпуклым, с полочкой для удержания металла ванны последующего валика. Траектория дуги должна совпадать с краем второго валика.

Четвертый валик – горизонтальный. Его выполняют на тех же режимах, что и третий. Электрод наклоняют под углом 80-90° к вертикальной поверхности трубы. Скорость сварки поддерживают такой, чтобы расплавлялись верхняя кромка разделки, поверхность второго валика и вершина третьего валика. Внешний вид четвертого валика должен быть нормальным.

«Замковые» соединения сваривают с плавным увеличением размера шва в начале и уменьшением на конечном участке, «набегающим» на начало шва на 20-30 мм.

Многопроходную сварку труб рекомендуется вести по спирали. Тогда получается меньше «замковых» соединений.

Сварку лицевого слоя надо выполнять электродами того же диаметра, какие использовались при заполнении разделки, но не более 4 мм. Последний верхний валик укладывают на более высокой скорости, чтобы он оказался узким и плоским.

Техника ручной дуговой сварки труб покрытыми электродами
Сварка неповоротного вертикального стыка Сварной шов выполняется за два приема. Периметр стыка условно делится вер тикальной осевой линией на два участка, каждый из которых имеет три характерных положения: потолочное (позиции 1-3), вертикальное (позиции 4-8), нижнее (позиции 9-11). Каждый участок сваривается с потолочного положения. Сварка ведется только короткой дугой: lmin=0,5 dэ, мм, где dэ – диаметр электрода. Оканчивают шов в нижнем положении.

Источник: weldering.com

Ручная дуговая сварка труб. Как правильно сварить трубу?

Содержание

Ручную дуговую сварку труб производят, как правило, в 2-3 слоя, несмотря на то, что соединяемые кромки имеют небольшую толщину. Благодаря многослойной сварке, гораздо легче проварить корень шва. Кроме того, этот приём способствует повышению плотности сварного соединения.

Сварка трубопроводов ручной дуговой сваркой может происходить с поворотом свариваемых стыков или без поворота стыков. Об этом подробнее рассказано на страницах “Сварка поворотных стыков труб” и “Сварка неповоротных стыков труб”. Рассмотрим технику ручной сварки труб с поворотом и без поворота стыка.

Техника ручной сварки труб с поворотом стыка

Вручную поворотные стыки труб сваривают следующим образом. Первый слой выполняют таким образом, чтобы получить качественное проплавление корня шва. Процесс сварку рекомендуется выполнять следующим образом, см. рисунок ниже.

Сначала выполняю первый слой шва от точки 1 до точки 2, а также от точки 4 к точке 3. Подобным образом выполняют сваривание всех стыков трубопровода, если их несколько на одном трубопроводе. Затем трубу переворачивают на 90° и сваривают участки по направлению от точки 4 до 1 и от точки 3 до точки 2.

Чтобы предотвратить такие дефекты в сварном шве, как прожоги, рекомендуется сварку первого слоя выполнять электродом с диаметром 4мм при силе сварочного тока 120-140А. Для ручной дуговой сварки поворотных трубопроводов хорошо подходят такие электроды, как УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, СМ-11, ВСЦ-1. Второй и третий слои выполняют электродами диаметром 5-6мм, при этом, силу сварочного тока увеличивают до 200-250А. Сварку последующих слоёв ведут в одном направлении, с постепенным поворачиванием соединяемого стыка.

Техника ручной сварки труб без поворота стыка

При ручной сварке неповоротных трубных стыков последовательность выполнения слоёв показана на рисунке ниже:

Первый слой (швы 1, 2, 3) выполняют сверху вниз, а второй и третий слои (швы 4, 5, 6 и 7, 8, 9) либо снизу вверх, либо сверху вниз (схема а) на рисунке). Возможно выполнение второго и третьего слоя в последовательности, указанного на схеме б) рисунка. При ручной сварке неповоротных труб большого диаметра, более 700мм, рекомендуется сварку вести в последовательности, указанной на схеме в) рисунка.

При сварке необходимо учесть, что смещение замыкающих участков (замков) наиболее важно в процессе сварки. Смещение должно составлять 60-100 мм.

В случае, если возникают трудности при сварке неповоротных стыков, например, стык находится в труднодоступном месте, то можно применить комбинированный метод (см. рисунок слева) сварки стыка со вставкой (поз. 2 на рисунке).

При этом, нижнюю часть сварного шва выполняют с внутренней стороны трубы через отверстие (поз. 1 на рисунке), а после этого в отверстие вваривают вставку (поз.2 на рисунке), выполняя сварку верхней части шва с наружной стороны стыка.

Для ручной сварки неповоротных стыков применяют те же электроды, что и для сварки стыка с поворотом трубы. Однако, доступ к некоторым участкам шва неповоротного стыка часто оказывается затруднён и сваривать его сложнее. Следовательно, сварка неповоротного стыка требует от сварщика более высокой квалификации, чем сварка стыка с поворотом.

При прокладке магистральных трубопроводов вручную выполняют только первый слой сварного шва. Последующий слои сваривают автоматической сваркой под флюсом.

Ручная сварка при низких температурах

При сварке в условиях низких температур, из-за быстрого охлаждения сварочной ванны, отход растворённых газов из расплавленного металла затруднён. В результате этого, металл становится более хрупким и возрастает риск возникновения закалочных структур и горячих трещин, выходящих из сварного шва и зоны термического влияния на основной металл.

Для уменьшения пористости и снижения хрупкости металла шва и околошовной зоны, рекомендуется применять электроды УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, СМ-11, ВСЦ-1. Использование данных электродов позволяют получить вязкий и пластичный сварной шов, даже сваривая трубы при низких температурах.

Перед сваркой кромки трубопроводов необходимо тщательно очистить от снега и льда и разогреть до светло-красного раскалённого состояния. Трубы под сварку необходимо собрать с минимальными зазорами, а сварочный ток установить на 10-20% выше обычного. Данный приём позволяет улучшить провар металла, снизить скорость его охлаждения и уменьшить риск появления дефектов в сварном шве (трещин). Часто с этой же целью применяют предварительный местный подогрев до температуры 150-200°С.

При низких температурах хорошо свариваются трубы из таких марок сталей как 14ХГС, 14ГС, 19Г и некоторых других.

Ручная дуговая сварка труб
Как правильно сваривать трубы ручной дуговой сваркой? Техника ручной сварки поворотных и неповоротных труб. Видеоролик о сварке стыка неповоротной трубы, находящегося в труднодоступном месте.

Источник: taina-svarki.ru

Технология сварки труб ручной дуговой сваркой

Владение приемами дуговой сварки считается обязательным для домашнего мастера, самостоятельно осваивающего технику сварочных работ (включая изучение всех тонкостей и особенностей этого процесса). А постоянное совершенствование этих приемов позволит ему выполнять самые различные операции, связанные с благоустройством загородного дома.

Технология сварки труб ручной дуговой сваркой (используемая, в том числе, и при работе с трубными изделиями) заключает в себе ряд тонкостей, требующих специального учета. При их освоении всегда нужно помнить о том, что при проведении сварочных работ большое значение придается соблюдению требований ГОСТ, регламентирующих марку используемых электродов, а также различающих образующиеся швы по их типу.

Выбор электродов

В первую очередь техника сварки труб предполагает использование специальных электродов, представляющих собой металлический стержень с особого вида покрытием. Функциональное назначение такого покрытия состоит в том, чтобы во время сварки образовывать защитную пленку заданной структуры (так называемый шлак), препятствующую попаданию в шов азота и кислорода из воздуха.

Различные виды электродов предназначаются для выполнения некоторого круга задач и по типу защитного материала делятся на следующие классы:

• с целлюлозным покрытием, используемым при сварке труб большого диаметра,
• электроды с рутиловой пленкой, применяемые при формировании угловых швов, а также при подготовке так называемых «прихваток»,
• с комбинированным (рутилово-целлюлозным покрытием), применяемым при подготовке сложных сварных соединений.

Выбор того или иного вида защитного покрытия строго регламентируется и зависит от многих сопутствующих факторов (в том числе и от режима работы сварочного оборудования). Отметим также, что использование электродов, не соответствующих характеру выполняемых сварочных работ, ощутимо влияет на качество получаемых швов.

Оборудование и режимы работы

Для организации сварочных работ в бытовых условиях (в том числе, и при прокладке трубопроводов), как правило, используются либо специальные трансформаторы-выпрямители, либо более сложная их модификация – инверторы.

При любом варианте сварочный аппарат должен иметь несколько режимов работы, выбор которых зависит от типа используемых электродов, так и от марки и толщины свариваемых металлов. От правильности выбора режима сварки, в конечном счете, зависит качество получаемого шва, определяющего надежность трубного соединения.

Обратите внимание! Реализация рекомендованного ГОСТом режима сварки производится за счет выбора электродов требуемого диаметра и выставления оптимальных значений силы тока и величин напряжений, действующих в электрической дуге.

Все данные по этим параметрам вы сможете найти в соответствующих разделах ГОСТа, посвященных сварке трубных металлических изделий определенного диаметра.

Особенности дуговой сварки

Суть этого процесса заключается в формировании сварочным оборудованием в зоне контакта электрической дуги, под воздействием которой происходит плавление стержня электрода. При этом капли металла в шлаковой оболочке смешиваются с расплавленным материалом самих свариваемых заготовок, после чего наблюдается всплытие шлака в жидком состоянии.

Особенности дуговой сварки проявляются в следующих важных моментах:

• зажигание рабочей дуги происходит в тот момент, когда конец электрода лишь слегка прикасается к поверхности свариваемого контакта,
• при работе с трубными изделиями необходимо внимательно следить за длиной дуги, поскольку от этого параметра зависит размер газовой оболочки, защищающей зону сварки от попадания в нее воздуха,
• для равномерного расплавления металла по шву движение конца электрода вдоль свариваемой зоны должно быть по возможности плавным и равномерным,
• толщина наплавления металла на шов определяется маркой трубных изделий и регулируется легкими скользящими движениями электрода из стороны в сторону на протяжении сваривания всего шва.

Обратите внимание! При стыковке толстостенных трубных заготовок большого диаметра должен формироваться как наружный, так и внутренний шов.

Порядок сварки

Перед началом сварочных работ необходимо провести все предусмотренные нормативами подготовительные мероприятия, включающиеся в себя:

• очистку поверхности заготовок от остатков грязи и жира, производимую с использованием стандартных процедур,
• выравнивание труб в месте стыка тем или иным способом (путем подкладывания под них небольших деревянных брусков соответствующей толщины, например),
• выбор необходимого режима сварки, а также подходящих для этих целей электродов.

Обратите внимание! Существует несколько способов стыковки труб, различающихся шириной свариваемой зоны, а также видом получаемого при этом шва. В рассматриваемом нами случае (при сварке труб трубопровода) предпочтительнее использовать классическое сочленение «встык», позволяющее проваривать кромки по всей площади их соединения.

Перед началом работ вам в первую очередь нужно будет включить сварочный агрегат с уже присоединенным к нему кабелем, оснащенным держателем электродов, а затем зафиксировать на заготовках земляные контакты.

После этого по окружности соединяемых заготовок наносится несколько коротких сварных швов (прихваток), обеспечивающих окончательную фиксацию их взаимного расположения, после чего можно будет перейти к непосредственной сварке, осуществляемой по известным правилам (смотрите «Особенности дуговой сварки»).

В процессе работ всегда нужно помнить о том, что сваривать стыки труб следует в непрерывном режиме (без остановок) с одновременным контролем постоянства скорости перемещения электрода.

Количество наносимых при сварке швов зависит от толщины стенок самих заготовок, при этом первый (основной) шов считается коренным. После его нанесения необходимо проверить качество получившегося соединения, а затем сбить образовавшийся на поверхности шлак с помощью металлического молоточка. Заметьте, что самый последний шов должен наноситься как можно ровнее.

В заключение напомним, что при работе со сварочным оборудованием обязательно использование защитной маски и специального костюма из плотной ткани, надежно защищающих открытые части тела от случайного попадания на них капель расплавленного металла.

Технология сварки труб ручной дуговой сваркой
Узнайте о том, как технология сварки труб ручной дуговой сваркой. В статье описаны правила и тонкости сваривания труб электросваркой.

Источник: trubyinfo.ru

Технология и техника ручной дуговой сварки

Почти 60% объема сварочных работ при строительстве трубопроводов приходится на ручную дуговую сварку. Это соединение секций или отдельных труб в непрерывную нитку, сварка переходов через естественные и искусственные преграды, сварка захлестов, вварка катушек, крановых узлов, отводов и др.

Технология ручной дуговой сварки определяется прежде всего материалом труб, подлежащих сварке. В зависимости от марки стали трубы и условий эксплуатации выбирают сварочные материалы. После этого устанавливают технологию и технику сварки, а также схему организации работ, при этом руководствуются заданным темпом строительства трубопровода. При заданных сварочных материалах технология сварки зависит от диаметра и толщины стенки трубы.

Беспрекословным правилом при строительстве магистральных и распределительных трубопроводов есть требование к минимальному количеству слоев в шве. Для труб с толщиной стенки 6 мм и менее – 2 слоя, с толщиной стенки более 6 мм – 3 слоя.

Наиболее ответственным является корневой слой шва. Он должен надежно проплавлять кромки свариваемых труб и образовывать на внутренней поверхности шва равномерный обратный валик с усилением 1-3 мм. Допускается на отдельных участках стыка длиной не более 50 мм (на каждые 350 мм шва) ослабление корня шва (мениск) величиной до 10-15% от толщины стенки трубы. Наружная поверхность корневого слоя должна быть гладкой, мелкочешуйчатой и иметь плавное сопряжение с боковыми поверхностями разделки. Оптимальной формой наружной поверхности шва можно выполнять как шлифовальной машинкой, так и пневмомолотком в соответствии с требованиями инструкции.

При сварке труб диаметром 1020 мм и более после сварки корня шва рекомендуется выполнить подварку корневого слоя изнутри трубы в тех местах, где имеется не провар корня, и обязательно в нижней четверти периметра стыка (изнутри), т.е. на том участке, который при сварке корня шва снаружи выполнялся в потолочном положении. При ручной сварке корня шва поворотных стыков труб большого диаметра подварку выполняют по всему периметру стыка. Подеарочный шов обеспечивает провар корня, он должен иметь мелкочешуйчатую поверхность, плавно сопрягающуюся с внутренней поверхностью трубы без подрезов и других дефектов. Усиление подварочного шва должно составлять не менее 1 и не более 3 мм. Подварку выполняют электродами основного типа диаметром 3-4 мм.

Заполняющие слои шва надежно сплавляются между собой и проплавляют кромки свариваемых труб. После каждого слоя шва необходимо обязательно очищать поверхности шва от шлака.

Облицовочный шов имеет плавное очертание и сопряжение с поверхностью трубы, без подрезов и других видимых дефектов. Усиление шва должно быть не менее 1 и не более 3 мм. Ширина шва перекрывает ширину разделки на 2-3 мм в каждую сторону.

В конце смены сварной стык должен быть заварен полностью. Это требование вызвано тем, что трубопровод в течение суток претерпевает действие изменения температуры окружающего воздуха, которое особенно существенно при смене для ночью и ночи – днем. Изменение температуры вызывает возникновение в трубах и сварных стыках напряжений, которые могут быть весьма высокими.

Если стык заварен не полностью, то в ослабленном сечении шва напряжения могут превысить предел текучести и даже временное сопротивление разрушению металла шва и стык разрушится. Особенно опасна эта ситуация при отрицательных температурах воздуха, когда снижается пластичность металла.

В зависимости от типа рекомендуемых электродов существует 3 наиболее распространенных схемы сварки: сварка стыка электродами с основным покрытием, сварка стыка электродами газозащитного типа, сварка корня шва и горячего прохода электродами газозащитного типа, а заполняющих и облицовочного слоев – электродами с основным покрытием.

Сварку электродами с основным покрытием выполняют снизу вверх с поперечными колебаниями, амплитуда которых зависит от ширины разделки стыка. При поточно-расчлененном методе сварки каждый сварщик выполняет определенный участок шва, положение которого зависит от числа сварщиков, работающих одновременно на одном стыке. На трубах большого диаметра их число может достигать четырех. Как правило, если сварщиков двое, то они выполняют сварку снизу, от надира, и идут вверх по периметру в направлении (по циферблату часов) 6-3-12 и 6-9-12. При этом в потолочной части стыка замок следует смещать на 50-60 мм от нижней точки окружности трубы. В двух смежных слоях замки должны отстоять друг от друга не менее чем на 50-100 мм. Если сварщиков четверо, то первая пара варит участок стыка (по циферблату) 6-3 и 6-9, а вторая пара – 3-12 и 9-12.

Схема последовательности наложения двух слоев при сварке снизу вверх электродами с основным покрытием приведена на рис. 3, а. Все последующие нечетные слои выполняют по схеме первого слоя, все четные — по схеме второго слоя. Римские цифры показывают последовательность сварки отдельных участков шва. В зависимости от пространственного положения сварки рекомендуются значения тока, приведенные в табл.3.

При использовании электродов с покрытием основного вида следует применять только аттестованные для трубопроводного строительства марки электродов.

При использовании электродов газозащитного типа сварку корня шва выполняют сверху вниз без колебательных движений, опираясь концом электрода на кромки свариваемых труб. Сварку выполняют постоянным током обратной или прямой полярности при напряжении холостого хода источника питания не менее 75В. Значения сварочного тока при сварке электродами диаметром 3,25 мм не должны превышать 100-110А, при сварке электродами диаметром 4 мм в нижнем и полувертикальном положении 120-160А, в остальных положениях 100-140А. Скорость сварки следует поддерживать в диапазоне 16-22 м/ч. Изменяя в процессе сварки угол наклона электрода от 40 до 90°, сварщик сохраняет образующееся при сквозном проплавлении кромок технологическое окно, через которое он наблюдает за оплавлением кромок.

Для снижения уровня остаточных сварочных напряжений в сварном соединении периметр неповоротного стыка разбивается на симметричные, диаметрально противоположные участки и многослойная сварка выполняется в последовательности, приведенной на рис. 4. Больший эффект снижения сварочных напряжений и деформации дает применение обратноступенчатого метода сварки и одновременное заполнение разделки двумя или четырьмя сварщиками.

Рис.4 . Рекомендуемый порядок выполнения многослойного шва при сварке электродами с основным покрытием: а – Ду

Технология и техника ручной дуговой сварки
Технология и техника ручной дуговой сварки Почти 60% объема сварочных работ при строительстве трубопроводов приходится на ручную дуговую сварку. Это соединение секций или отдельных труб в

Источник: studwood.ru