Сварка труб большого диаметра

Ручная дуговая сварка труб. Как правильно сварить трубу?

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.

Описание и основные нюансы технологии сварки труб

Все трубопроводы по параметру функционального назначения классифицируются на промышленные, магистральные, технологические, водоснабжения, газоснабжения, отопительные и канализационные. Для изготовления труб преимущественно применяются низкоуглеродистые стали, технология сварки которых идентична, независимости от сферы применения трубопровода.

Сварка стальных труб

В данной статье рассмотрена сварка стальных труб. Вы узнаете, какие способы сварки существуют и какой инструмент нужен для их реализации. Также будет приведена инструкция о том, как выполняется соединение трубопроводов из пластиковых ПВХ труб, рассмотрены паяльники и приведены отзывы о наиболее популярных моделях.

Разновидности методов сварки стальных трубопроводов

Технологии сварки стальных труб условно классифицируются на три группы:

• термические (дуговая, газовая, плазменная, лазерная и электронно-лучевая сварка);
• термомеханическая (стыковая сварка контактного типа и сварка посредством магнитоуправляемой дуги);
• механическая (сварка взрывом и сварка трением).

Также сварочная технология делится на подвиды в зависимости от способа защиты зоны образования шва, согласно которой выделяют сварку в защитном газе и под флюсом. По способу проведения работ технология классифицируется на ручную и механизированную.

Как свидетельствуют отзывы, наиболее распространенным способом сварочных работ, посредством которого соединяется свыше 60% всех трубопроводов, является ручная дуговая сварка под флюсом. Данный способ имеет сравнительно низкую стоимость реализации, с его применением выполняется соединение стальных труб диаметром до 1420 мм.

Требования к технологии сварочных работ приведены в СП №105-34-96 «Правила по производству сварочных работ и контроль качества сварных соединений трубопроводов». Данный документ содержит следующие положения:

• правила испытаний квалификации сварщиков;
• правила подготовки стальных труб;
• правила отбраковки, правки и ремонта трубопроводов;
• порядок соединений разных элементов трубопровода между собой;
• технология монтажа трубопроводной арматуры;
• методы сварки при различных условиях проведения работ;
• перечень и особенности применения различных материалов и инструментов;
• правила контроля качества сварных соединений и условия их отбраковки.

Выбор оборудования и электродов

Ручная дуговая сварка нержавеющих труб и стальных аналогов может выполняться посредством трех разновидностей аппаратов:

Процесс сварки стального трубопровода

• сварочный выпрямитель;
• сварочный инвертор;
• сварочный трансформатор.

Помимо основного инструмента, для проведения работ требуются следующие сварочные приспособления — кабели с разъемами «крокодил», защитная маска, спецодежда и электроды.

Выбирая электроды для сварки труб необходимо учитывать характеристики материала, с которым придется работать, и диаметр соединяющихся конструкций. Электроды, в зависимости от типа покрытия, классифицируются на следующие виды:

1. С целлюлозным покрытием. Используются для монтажа трубопроводов большого диаметра, пригодны для создания вертикальных и кольцевых швов.
2. С рутиловым покрытием. Электроды, отличающиеся легкостью поджига, которые применяются при необходимости создания визуально эстетичных швов — корневых, угловых и прихваток.
3. С рутилово-кислотным покрытием. Одни из наиболее экономных в плане расхода материала электродов, образуют легко отделимую шлаковую корку.
4. С рутилово-целлюлозным покрытием. Универсальный тип электродов, подлежит к применению в любых условиях.
5. С основным покрытием. Используются при работе с толстостенными трубопроводами, создают вязкий шов, не склонный к растрескиванию под деформационными нагрузками.

Для соединения труб из углеродистой стали необходимо применять электроды с основным либо рутиловым покрытием, для оцинкованных изделий — низкотемпературные рутилово-кислотные электроды.

Технология ручной сварки стальных труб

Перед началом проведения дуговой сварки необходимо убедиться, что кромки соединяемых труб имеют требуемый угол скоса (60 градусов). Если фактический скос не соответствует норме, необходимо выполнить обработку торцевой части с помощью фаскоснимателя, торцевателя либо трубореза (применяется для изделий диаметром до 520 мм) либо шлифовальной машинки и фрезера (диаметр от 520 мм).

До начала предварительной стыковки трубы необходимо очистить от ржавчины и грязи и с помощью наждачной бумаги придать металлу на кромках характерный блеск. Минимальная ширина зачищенной полоски — 10 мм.

Сборка трубопровода перед соединением должна выполняться с учетом следующих требований:

• оси соединяющихся элементов должны совпадать, не допускается отклонение от перпендикулярной оси свыше 2 мм;
• зазор между стыкующимся кромками не должен превышать коэффициент 0.2 от толщины стенки трубы (не более 3 мм), необходимо добиться равномерного зазора по всей окружности стыка, что может потребовать механического удаления неровностей с торцевой части ;

По завершению работ по сборке выполняется фиксация соединяющихся элементов между собой с помощью прихваток — точечной сварки. Если осуществляется соединение изделий диаметром до 300 см, делается 4 прихватки на равномерном расстоянии друг от друга. При монтаже трубопроводов большего диаметра количество прихваток не ограничивается, шаг между ними составляет 250 мм. В случае монтажа профильной трубы прихватки делаются по углам конструкции, для профильной трубы большого диаметра — каждые 20 мм.

Технология дуговой сварки отличается в зависимости от толщины стенок свариваемых конструкций . При стенках до 6 мм, соединение должно выполняться швом в 2 слоя, при стенках от 6 мм — 3 слоями. Наиболее важным является корневой (первый) слой, который должен проплавлять свариваемые кромки так, чтобы на их поверхности образовывался равномерный по толщине (1-3 мм) наплыв металла.

Ручная дуговая сварка выполняется с применением поворотного метода. Технология реализации работ следующая:

1. Окружность трубы разделяется на 4 равных по размеру участка.
2. Осуществляется сварка первой и второй (по часовой стрелке) секции на верхней части окружности. Шов делается легкими колебаниями электрода, мощность подаваемого тока зависит от толщины используемых электродов — при использовании электродов 3.25 мм — до 110А, 4 мм — до 140 А. Скорость сварки поддерживается на уровне 16-20 м/ч. В процессе сваривания угол наклона электрода последовательно изменяется в диапазоне 40-90 градусов.
3. Труба проворачивается так, чтобы соединенные секции располагались в верней части, после чего выполняется сварка 3 и 4 участка.
4. В аналогичной последовательности выполняются второй и, при необходимости, третий слои сварного шва.

Соединение пластиковых трубопроводов

В современной сантехнической практике широко распространено использование пластиковых труб (ПВХ, ПНД, ПЭ, РЕХ), которые применяются для обустройства водоснабжения, канализации и отопительных систем. Технология соединения пластиковых изделий и используемый для ее реализации инструмент и приспособления, кардинально отличается от монтажа стальных аналогов.

Аппарат для сварки труб ПНД представляет собой паяльник, состоящий из нагревательного тэна (в форме цилиндра либо пластины), на котором фиксируются насадки под соединяющиеся трубу и фитинг.

Предлагаем вашему вниманию проверенный инструмент для пайки ПВХ и ПДН изделий в разных ценовых категориях:

• REMS 63FM — соединяет трубопроводы диаметром до 63 мм, стоимость — 25 тыс. рублей, инструмент предназначен для профессионального использования;
• Gerat Weld 75-110 — в комплекте идут насадки под трубопроводы диаметром до 110 мм, стоимость — 6 т. р., оптимальный инструмент по соотношению цены и качества;
• Brima TG-161 — насадки 20-63 мм, стоимость 3 тысячи, лучший по надежности аппарат в дешевой ценовой категории.

Для выполнения работ вам также потребуются следующие приспособления:

• ножницы для нарезки ПВХ;
• фаскосниматель — для удаления заусениц;
• калибратор — для выравнивания окружности после нарезки.

Технология спайки пластиковых труб

Технология соединения ПВХ труб методом высокотемпературной сварки:

1. Труба обрезается под прямым углом специальными ножницами и выравнивается калибратором.
2. Фаскосниматалем с торца удаляются заусеницы (приспособление можно заменить наждачной бумагой и напильником).
3. Стыкующиеся кромки очищаются и обезжиривается, паяльник подключается к электросети и прогревается до рабочей температуры (250-300 градусов).
4. На насадки паяльника одеваются труба и фитинг, выжидается время их прогрева (6-12 сек), после чего детали снимаются и стыкуются между собой — труба вдавливается в фитинг до упора и фиксируется в неподвижном положении в течении 2-ух минут.

Не допускается принудительное охлаждение соединенной конструкции в холодной воде.

Сварка труб большого диаметра

ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ КОНСТРУКЦИЙ

Общие сведения. При сооружении трубопроводов сварные стыки труб могут быть поворотными, неповоротными и горизонтальными (рис. 123).

Рис. 123. Сварные стыки труб:

а – поворотный, б – неповоротный, в – горизонтальный

Перед сборкой и сваркой трубы проверяют на соответствие требованиям проекта, по которому сооружается трубопровод, и техническим условиям. Основные требования: наличие сертификата на трубы, отсутствие эллипсности труб, отсутствие разностенности труб, соответствие химического состава и механических свойств металла трубы требованиям, указанным в технических условиях или ГОСТах.

При подготовке стыков труб под сварку проверяют перпендикулярность плоскости реза трубы к ее оси, угол раскрытия кромок и величину притупления. Угол раскрытия шва должен составлять 60-70°, а величина притупления 2-2,5 мм (рис. 124). Фаски снимают с торцов труб механическим способом, газовой резкой или другими способами, обеспечивающими требуемую форму, размеры и качество обрабатываемых кромок.

Рис. 124. Подготовка кромок труб под сварку при толщине стенок 8-12 мм

Разностенность толщин стенок свариваемых труб и смещение их кромок не должны превышать 10% толщины стенки, но быть не более 3 мм. При стыковке труб должен обеспечиваться равномерный зазор между соединяемыми кромками стыкуемых элементов, равный 2-3 мм.

Перед сборкой кромки стыкуемых труб, а также прилегающие к ним внутренние и наружные поверхности на длине 15-20 мм очищают от масла, окалины, ржавчины и грязи.

Прихватки, являющиеся составной частью сварного шва, выполняют те же сварщики, которые будут сваривать стыки, с применением тех же электродов. При сварке труб диаметром до 300 мм прихватка выполняется равномерно по окружности в четырех местах швом высотой 3-4 мм и длиной 50 мм каждая. При сварке труб диаметром более 300 мм прихватки располагают равномерно по всей окружности стыка через каждые 250-300 мм.

При монтаже трубопроводов необходимо стремиться к тому, чтобы по возможности больше стыков сваривалось в поворотном положении. Трубы, толщина стенки которых составляет 12 мм, сваривают в три слоя. Первый слой создает местный провар в корне шва и надежное сплавление кромок. Для этого необходимо, чтобы наплавленный металл образовал внутри трубы узкий ниточный валик высотой 1-1,5 мм, равномерно распределяющийся по всей окружности. Для получения провара без сосулек и грата движение электрода должно быть возвратно-поступательным с непродолжительной задержкой электрода на сварочной ванне, незначительным поперечным колебанием между кромками и образованием небольшого отверстия в вершине угла скоса кромок. Отверстие получается в результате проплавления основного металла дугой. Размер его не должен превышать на 1-2 мм установленный зазор между трубами.

Сварка поворотных стыков. Первый слой высотой 3-4 мм сваривают электродами диаметром 2, 3 и 4 мм, второй слой наплавляется электродами большего диаметра и при повышенном токе. Первые два слоя можно выполнить одним из следующих способов.

1. Стык делят на четыре участка. Вначале сваривают участки 1-2, после чего трубу поворачивают на 180° и заваривают участки 3 и 4 (рис. 125). Затем трубу поворачивают еще на 90° и сваривают участки 5 и 6, затем поворачивают трубу на 180º и сваривают участки 7 и 8.

Рис. 125. Схема сварки стыка трубы:

а – первого слоя, б – второго слоя

2. Стык делят на четыре участка. Вначале сваривают 1 и 2, затем поворачивают трубу на 90° и сваривают участки 3 и 4 (рис. 126). После сварки первого слоя трубу поворачивают на 90° и сваривают участки 5 и 6, затем поворачивают трубу на 90° и сваривают участки 7 и 8.

Рис. 126. Схема сварки стыка трубы по второму методу

3. Стык делят на несколько участков (при сварке труб диаметром более 500 мм), сварку ведут обратно-ступенчатым способом отдельными участками (рис. 127). Длина каждого участка шва (1-8) составляет 150300 мм и зависит от диаметра трубы.

Рис. 127. Схема сварки стыка труб большого диаметра:

а – первого слоя, б – второго слоя

Третий слой во всех рассмотренных выше способах накладывают в одном направлении при вращении трубы. На трубах диаметром до 200 мм можно не делить стык на участки и сваривать его сплошным швом с поворотом трубы в процессе сварки (рис. 128). Второй и третий слои выполняются аналогично первому, но в противоположных направлениях. Во всех случаях необходимо каждый последующий перекрывать предыдущим на 10-15 мм.

Рис. 128. Схема сварки стыка труб малого диаметра

Сварка неповоротных стыков. Неповоротные стыки труб при толщине стенок до 12 мм сваривают в три слоя, высота каждого слоя не должна превышать 4 мм, а ширина валика должна быть равной двум-трем диаметрам электрода.

Стыки труб диаметром более 300 мм сваривают обратно-ступенчатым способом, длина каждого участка должна быть 150-300 мм, порядок их наложения показан на рис. 129.

Рис. 129. Схема наложения слоев при сварке неповоротных стыков труб диаметров до 400 мм (цифрами показана последовательность сварки участков по слоям, а стрелками – направление сварки)

Первый слой образуется при возвратно-поступательном движении электрода с задержкой дуги на сварочной ванне. Величина тока устанавливается 140-170 А, что позволяет проплавлять кромки стыка с образованием узкого ниточного валика высотой 1-1,5 мм на его внутренней стороне. При этом на свариваемые кромки не должны попадать крупные брызги расплавленного металла и сварка должна быть выполнена без прожогов. Для этого дуга должна быть короткой. Отрывая дугу от ванны, нельзя удалять ее более чем на 1-2 мм. Перекрытие начала и конца смежного слоя должно составлять 20-25 мм.

Режим для сварки второго слоя тот же, что и для сварки первого слоя. Электрод при сварке второго слоя должен иметь поперечные колебания от края одной кромки к краю другой кромки.

При сварке поверхность каждого слоя может быть вогнутой (рис. 130, а) или слегка выпуклой (рис. 130, б), чрезмерная выпуклость шва, особенно при потолочной сварке (рис. 130, в), может быть причиной непровара.

Рис. 130. Поверхность корневого шва:

а – вогнутая, 6 – слегка выпуклая, в – сильно выпуклая (стрелками указаны возможные места непровара)

Для облегчения наблюдения за зоной сварки в направлении ведения последнего слоя предпоследний слой накладывают в области кромок так, чтобы его поверхность была на 1-1,5 мм ниже свариваемых кромок (рис. 131). Последний слой выполняют высотой 2-3 мм и шириной на 2-3 мм большей, чем ширина разделки кромок; он должен иметь плавный переход от наплавленного металла к основному.

Рис. 131. Схема заполнения разделки кромок

Сварка горизонтальных стыков. При сборке горизонтальных стыков труб нет необходимости полностью снимать кромки нижней трубы, достаточно лишь раскрыть ее на угол 10-15°, что улучшает процесс сварки без изменения ее качества (рис. 132, а). При сборке неответственных трубопроводов на нижней трубе фаска совсем не снимается (рис. 132, б).

Рис. 132. Схема разделки кромок горизонтальных стыков ответственных (а) и неответственных (б) трубопроводов и их сварки (в), цифрами указан порядок наложения слоев

Лучшим методом сварки горизонтальных стыков является сварка отдельными валиками небольшого сечения. Первый валик накладывают в вершине шва (рис. 132, в) электродами диаметром 4 мм (при токе 160-190 А) при возвратно-поступательном движении электрода с обязательным образованием на внутренней стороне стыка узкого ниточного валика высотой 1-1,5 мм. После первого валика (слоя) зачищают его поверхность, второй валик накладывают так, чтобы он перекрывал первый при возвратно-поступательном движении электрода и его небольшом колебании от края нижней кромки до края верхней кромки. Сварку выполняют в том же направлении, что и сварку первого слоя (валика), затем ток увеличивают до 250-300 А и сваривают третий валик электродами диаметром 5 мм, что повышает производительность сварки. Третий валик накладывают в направлении, противоположном первому, он должен перекрывать 70% ширины второго валика. Четвертый валик укладывают в том же направлении, но располагают в углублении между третьим валиком и верхней кромкой.

При сварке стыка трубы более чем в три слоя, начиная с третьего слоя каждый последующий выполняется в противоположном направлении, чем предыдущий. Трубы диаметром до 200 мм сваривают сплошными швами, а диаметром более 200 мм – обратно-ступенчатым методом.

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 V_уд, то общий объем наплавленного металла равен произведению L, S и V_уд, что равно 1880 г.

Масса наплавленного металла равна произведению объема на коэффициент наплавленного металла и составляет 1,88 кг\м 3 , если используются электроды типа ВСП-1 с коэффициентом 10.

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.

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.

Специфика сварки поворотных стыков

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.

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.