Как сварить трубу электросваркой


Учебное пособие для начинающих Прометеев или как сваривать трубы электросваркой

Электрическая сварка стальных труб (на фото)– распространенный способ соединения инженерных коммуникаций.

В последнее время я увлекся проектированием и строительством различных конструкций (беседок, гаражей, навесов для машин) из профилированных и обычных труб. И, хотя чаще я использую болтовые разъемные соединения, время от времени приходится прибегать к использованию сварочного аппарата.

Поэтому у меня возникла идея рассказать вам о том, как правильно варить трубы электросваркой. И хотя для создания водопроводных инженерных сетей сейчас чаще всего используется пластик, этот навык, на мой взгляд, пригодится всем домашним мастерам, которые любят что-то делать своими руками. А уж тем более если вы хотите сконструировать систему отопления дома с твердотопливным котлом, где высокая температура теплоносителя не позволяет использовать полимеры.

Вот такую красоту можно сделать своими руками, если прочитать мои советы и попрактиковаться в работе.

В общем, не буду отвлекать ваше внимание пространными обсуждениями, перейду сразу к сути вопроса.

Выбор электродов

Перед тем как варить трубы отопления электросваркой или использовать сварочный аппарат для возведения каркасных строений, необходимо выбрать электроды. От них, на мой взгляд, во многом будет зависеть, понравится ли вам результат вашей работы или вы постараетесь как можно быстрее продать сварочный аппарат и не вспоминать о нем больше.

Сварочные электроды – основной расходный элемент при выполнении сваривания.

Электрод, если кто не знает, это тонкий стальной стерженек, на который нанесено специальное покрытие. Оно не только защищает металл от коррозии, как думают некоторые, но и принимает непосредственное участие в процессе создания сварочного шва, дополнительно обеспечивая устойчивую дугу.

Существует несколько критериев классификации электродов, но я выделю два наиболее, с моей точки зрения, важных: тип сердцевины и вид покрытия.

Электроды с расплавляемой серединой.

По первому параметру электроды можно разделить на два вида:

  1. С плавящейся сердцевиной. Для ее изготовления используется сварочная проволока. Толщина бывает разной и зависит от вида предстоящих работ.
  2. С неплавящейся сердцевиной. Материалом для изготовления таких изделий служит вольфрам, электротехнический уголь или графит.

Электроды с вольфрамовой серединой используются для выполнения специальных сварочных работ.

Теперь по поводу защитного покрытия. Здесь все намного сложнее и все встречавшиеся мне электроды я классифицировал на группы, которые занес в таблицу. Думаю, так пользоваться информацией вам будет удобнее.

Оболочка Марка Описание
Целлюлозная С С их помощью выполняется электросварка труб большого диаметра. В большинстве случаев используются для прокладки магистральных трубо- и газопроводов.
Рутилово-кислотная RA Хорошо подходят для сварки труб отопления и водоснабжения. Благодаря особой структуре оболочки на сварочном шве образуется лишь небольшой слой шлаков, которые легко удаляются легким постукиванием по детали.
Рутиловая RR Эти электроды легко поджигаются при работе, образуют хорошо удаляемый шлак и позволяют создавать привлекательно выглядящие, аккуратные швы. Чаще их используют для создания угловых соединений и наваривания второго и третьего слоя.
Рутилово-целлюлозная RC Подходят для сваривания деталей в любых плоскостях. Они чаще всего используются для образования вертикального шва при сваривании сверху вниз.
Основная B Универсальные электроды для сваривания труб, позволяющие создавать соединения с отличной вязкостью и минимальной возможностью растрескивания. Ими можно сваривать трубы с толстыми стенками, а также сваривать детали, которые предполагается использовать при отрицательной температуре воздуха.

Электроды с основным покрытием идеально подходят для ручной сварки водопроводных стальных труб.

Перед тем как варить трубу электросваркой, не поленитесь поспрашивать у знакомых-сварщиков или сантехников, электродами какой марки они предпочитают выполнять сваривание металлических труб. Мне здесь конкретный советь дать трудно, поскольку в каждом городе существуют свои производители электродов для сваривания.

Перед покупкой электродов уточните у специалистов, какую марку и в каком магазине лучше приобретать.

Кроме того, узнайте, где именно они покупают электроды, чтобы избежать подделок и не приобрести некачественную продукцию. Потому что от качества именно этих расходных материалов во многом зависит качество и герметичность будущих швов.

Но сразу хочу предупредить. Мне еще никогда не встречались хорошие и, одновременно, дешевые электроды. Цена на качественны расходники будет достаточно высокой. Но оно того стоит.

Виды сварочных соединений

Соединение труб встык подходит для конструирования водопроводных систем.

С помощью электросварочного аппарата можно соединять металлические трубы несколькими способами:

  • встык – детали соединяются друг с другом, располагаясь напротив;
  • в тавр – в этом случае изделия располагаются перпендикулярно друг другу, образуя букву Т;
  • внахлест – срез одной трубы развальцовывается таким образом, чтобы образовался раструб, надеваемый на срез другой трубы;
  • угловая сварка – соединение деталей под определенным углом друг к другу (чаще всего 90 и 45 градусов).

Сварка труб внахслест применяется достаточно редко.

Сами швы тоже могут быть разными:

  • горизонтальными – металлические трубы устанавливаются в вертикальном положении;
  • вертикальными – для соединения таких труб используется горизонтальный шов;
  • потолочными – в этом случае электрод будет находиться снизу детали, то есть над головой сварщика;
  • нижними – наоборот, чем потолочный шов.

Сваривать стальные трубы необходимо встык, при этом проваривать соединение по всей толщине стенки трубы. Удобнее всего выполнять соединение с помощью нижнего поворотного шва.

Электрод желательно располагать под углом в 45 градусов к горизонтали.

Могу дать еще несколько советов, чтобы выполненные сварные соединения были достаточно прочными и герметичными:

  1. Чтобы во внутреннее пространство трубы попадало как можно меньше расплавившегося металла, располагайте электрод под углом не более 45 процентов к горизонтали.
  2. Для сваривания труб встык и в тавр лучше использовать электроды 2 и 3-мм толщины. Сила тока, необходимая для выполнения соединения, должна находиться в промежутке от 80 до 110 ампер.
  3. Если вы собираетесь варить внахлест, нужно взять такие же электроды, однако силу тока увеличить до 120 ампер.
  4. В любом случае сваривание должно выполняться до тех пор, пока высота шва не достигнет примерно 3 мм над плоскостью трубы.

Сварка профилированных труб производится методом точечного нагрева с противоположных сторон.

Еще один момент, касающийся соединения профилированных (квадратных) труб. Их нужно сваривать точечно, выполняя нагрев не на одном участке, а по всему периметру. То есть, прихватить трубу с двух противоположных сторон квадрата, потом в других местах. И только после этого проваривать трубу по всему периметру.

Подготовка деталей

Перед началом работ по свариванию труб, необходимо подготовить кромки к выполнению соединения. Я всегда делаю это в такой последовательности:

Различные конфигурации кромок труб при сваривании деталей друг с другом.

  1. Проверяю трубы на соответствие тем параметрам, которые указаны в проекте инженерной системы (водопровода). Инструкция требует соблюдения следующих параметров:
    • геометрических размеров;
    • сертификата соответствия (особенно для труб, по которым предполагается транспортировать питьевую воду);
    • отсутствие дефектов в окружности (трубы должны быть идеально круглыми, а не овальными на срезе);
    • отсутствие дефектов в толщине (стенки металлических труб должны быть одинаковыми по всей длине детали);
    • соответствие химического состава металла тем требованиям, которые закреплены в ГОСТ России (это выясняется при лабораторном исследовании или из сопроводительных документов).

Зачистка торца трубы с помощью шлифовальной машинки перед свариванием.

  1. Готовлю трубы к соединению. Для этого лично я рекомендую выполнить следующие:
    • проверить, чтобы срез кромки трубы был выполнен строго под углом в 90 градусов;
    • зачистить кромку до металлического блеска (ширина зачищенного участка должна составлять до 10 мм от среза);
    • обезжирить торец, удалить все следы масла, краски, ржавчины и так далее.

Для правильного соединения необходимо, чтобы угол раскрытия кромок среза трубы составлял около 65 градусов, а величина притупления 2 мм. Если это не так, необходимо выполнить дополнительную механическую обработку торца.

Для этого используются специальные фаскосниматели, шлифовальные машинки и торцеватели. Специалисты, конструирующие трубопроводы большого диаметра, используют фрезерные машины или особые способы подготовки (плазменные или газовые резаки).

Инструменты для обработки торцов труб помогут в работе любому начинающему мастеру.

Сваривание труб

Справившись с подготовкой, можно переходить непосредственно к работе. Сразу предупрежу, что для выполнения качественного соединения необходимо иметь немалый навык, который нарабатывается только практикой. Поэтому рекомендую перед началом работы потренироваться с отрезками труб, чтобы не испортить всю инженерную систему.

Особенности процесса

Круглые трубы свариваются непрерывным швом. То есть, начав работу, желательно вести дугу по всей трубе до тех пор, пока стык полностью не приварится. Для поворотных и неповоротных стыков используется многослойная сварка. Количество слоев шва зависит от толщины стенок трубы:

  • при толщине до 6 мм, достаточно два слоя сварного шва;
  • трубы толщиной от 6 до 12 мм свариваются тремя сварными швами;
  • более толстые детали требуют наложения четырех сварочных швов.

Переходить к провариванию следующего шва можно только после того, как предыдущий полностью остынет. Кроме того, нужно предварительно очистить соединение от шлака.

Перед началом сваривания нужно правильно настроить сварочный аппарат.

Еще несколько моментов, о которых я не могу не упомянуть:

  1. Род тока (переменный или постоянный) и полярность зависит от толщины стенок изделий, марки материала и покрытия электрода. Более подробно можете узнать из справочного руководства к выбранным вами электродам.
  2. Сила тока для сварки определяется исходя из толщины электродов. Для расчета я умножаю диаметр на 30 или 40. В результате получается величина сварочного тока в амперах, которую нужно выставить регуляторами сварочного аппарата.
  3. Скорость сварки можно выбирать произвольно. Однако не передержите дугу на одном месте, иначе может прогореть кромка, придется соединять деталь заново.

Чтобы было проще варить, я лично всегда сначала выполняю так называемую сборку соединений, про которую хочу рассказать ниже.

Сборка стыков

Итак, по поводу сборки стыков. Тут я для себя набросал небольшую инструкцию, которой хочу поделиться с вами, мои читатели. Она мне очень помогает, думаю и вам будет полезной:

  1. Сначала нужно закрепить трубы в каком-нибудь приспособлении встык и прихватить соединение электродом в двух-трех точках. Если в двух – расположите их на разных краях трубы (противоположных точках круга).
  2. Можно прихватить и в одном месте, но тогда обваривание шва нужно начинать со стороны, противоположной точке прихвата.
  3. Если вы работаете с трубами, толщина стенок которых не превышает 3 мм, прихватывать стык можно электродом диаметром не более 2,5 мм.

Сборка стыка помогает выполнить правильное соединение труб друг с другом.

И несколько моментов по поводу выполнения основных швов:

  1. Трубы со стенками толщиной больше 4 мм провариваются двумя швами: корневым, захватывающим всю толщу металла, и валковым, образующим сверху защитный валик высотой около 3 мм.
  2. Вертикальные швы при соединении труб диаметром 30-80 мм выполняются в два этапа: сначала проваривается 3/4 шва, а потом все остальное.
  3. При приваривании нескольких слоев горизонтального шва движение электрода должно выполняться в противоположные стороны.
  4. Замковые точки (конец шва) каждого последующего слоя должны располагаться в разных местах относительно предыдущего.

Многослойный сварной шов после зачистки от шлака.

Сваривание поворотных и неповоротных стыков

С общими правилами вроде разобрались, теперь хочу вам рассказать о том, как соединяются поворотные и неповоротные стыки.

Вращатель поможет быстро и качественно выполнить поворотное соединение труб.

Тут тоже могу поделиться несколькими правилами, которые, несомненно, будут вам очень полезны:

  1. Сваривание поворотного стыка может выполняться в специальном устройстве – вращателе. В этом случае позаботьтесь о том, чтобы скорость работы этого прибора соответствовала скорости выполнения вами сварного шва.
  2. Сварочная ванна (точка непосредственного контакта дуги с металлом) должна быть не в самой верхней точке окружности трубы, а на 30 градусов ниже, если смотреть в противоположную от вращения сторону.
  3. Если вращателя у вас нет (как и у меня дома, впрочем) нужно поворачивать трубу руками, проваривая каждый раз сектор круга величиной в 60-110 градусов. Тогда шов всегда будет располагаться в самом удобном для работы положении.

Сложнее всего, с моей точки зрения, выполнять сваривание соединения при развороте труб на 180 градусов. В этом случае работу рекомендую разделить на три фазы:

  • сначала приваривают две четверти диаметра труб на внешнем радиусе сгиба (выполняется только один, максимум два слоя шва);
  • затем трубы разворачиваются и проваривается вторая часть окружности шва (выполняются сразу все слои шва);
  • после этого трубы еще раз разворачиваются с внешней стороны накладываются остальные слои сварного соединения.

Схема выполнения сварки труб при повороте на 180 градусов.

Теперь расскажу о неповоротных стыках. Здесь проваривание швов я выполняю в два этапа. Примерную схемку сейчас объясню:

  1. Условно разделяю трубу на две части. При этом получается, что я делаю одновременно горизонтальный, вертикальный и потолочный шов (потолочный – это на секторе трубы, расположенном в нижней части, там всего около 20 градусов окружности).
  2. Начинаю сварку с самой нижней точки и веду электрод к самой верхней точке окружности. Потом аналогично, но с обратной стороны.
  3. Сварку выполняю короткой дугой, длина которой равна половине диаметра сердцевины электрода.
  4. Верхний защитный валик (второй или третий слой шва) у меня получается высотой от 2 до 4 мм в зависимости от толщины стенок трубы.

После окончания сварки нужно обязательно проверить качество получившегося соединения. Об этом я поведаю в следующем разделе.

Выполнение сварки неповоротного стыка труб (показано расположение электрода и направление его движения).

Контроль качества

Итак, по поводу контроля. Чаще всего проверку качества своей собственной работы вам придется проводить путем визуального осмотра. Делаем все следующим образом:

  • очищаем шов от наплывов шлака, обстучав соединение легким молоточком;
  • осмотреть шов на предмет наличия в нем трещин, порезов, непроваренных участков, сквозных прожогов и так далее;
  • для проверки размеров шва можно использовать как обычные измерительные инструменты, так и заранее изготовленные шаблоны, щупы.

Если вы варите водопроводную или газотранспортную систему, после сборки инженерной сети необходимо выполнить ее проверку на предмет герметичности. Для этого в трубы пускают воду либо газ под давлением.

Контроль качества сварного шва должен выполняться обязательно.

Техника безопасности при проведении работ

Обязательно хочу ознакомить вас и с техникой безопасности. Если не соблюдать требования, о которых я расскажу в этом разделе, можно получить удар электрическим током, ожог кожных покровов каплями расплавленного металла, ожог сетчатки глаза дуговой вспышкой и так далее.

Всего этого не так сложно избежать. Вам необходимо:

  • изолировать все части сварочного аппарата и токопроводящие жилы;
  • заземлить корпус сварочного аппарата и вспомогательного оборудования до начала работ по свариванию;
  • использовать только сухую спецодежду и строительные рукавицы;
  • в помещениях небольшой площади дополнительно надевать галоши или использовать резиновые коврики в качестве изоляторов;
  • использовать в работе защитный щиток для лица и глаз.

Маска для выполнения сварочных работ.

Вывод

Я попытался кратко описать вам процесс стыковки труб с помощью электросварочного аппарата. Конечно, качественно выполнить соединение можно только после приобретения определенного опыта. Однако сведений, изложенных в статье, достаточно, чтобы начать работу. А о своих успехах вы можете рассказать в комментариях к этому материалу.

Если же вам интересны другие аспекты выполнения работ по строительству и ремонту, можете посмотреть видео в этой статье.

Подписаться на нашу группу в Telegram

obustroeno.com

Как варить трубы электросваркой

Наиболее распространенным способом соединения труб как на магистралях, так и на различных второстепенных ответвлениях труб с низким или высоким давлением в промышленных, производственных и бытовых условиях является сварное соединение. Это связано с тем, что оно способно обеспечить высокую герметизацию соединения и прочность, сравнимую с прочностью стенок цельного участка трубы. Такой тип соединения является неразборным и поэтому используется на ответвлениях, врезках, поворотах, стыках труб в местах, где не требуется постоянное обслуживание техперсоналом. В этой статье мы поговорим о том, как варить трубы электросваркой.

Преимущества и недостатки электросварки

Можно выделить следующие преимущества сварных соединений:

  1. Возможность получения соединений больших размеров.
  2. Отсутствие изменений внешних и внутренних размеров за счет соединительного шва.
  3. Использование для сварки материала, аналогичного материалу трубы, за счет чего сохраняются все свойства трубопровода.
  4. Дешевизна и простота метода.

Недостатки сварных соединений в основном вызваны низкой квалификацией сварщика вследствие его неопытности, несоблюдения правил и требований технологии, которые привели к неполному свариванию, образованию трещин, смещений и остаточных напряжений в области сварного шва в результате недогрева или перегрева. Другим недостатком можно назвать сложности при корректировании дуги для обеспечения одинаковых условий формирования шовного соединения, так как электрод в дуге постоянно плавится и неравномерно перемещается вдоль поверхности трубы. Кроме того, определить качество соединения без применения специальных приборов, а также оценить структуру измененного металла можно только по внешним признакам.

Основы процесса

Процесс электродуговой сварки заключается в том, чтобы между свариваемым металлическим материалом и электродом образовалась электрическая дуга, под воздействием которой разогреваются определенный участок труб и электрод, в результате чего они плавятся и два состава перемешиваются. Величина оплавления зависит во многом от диаметра электрода, материала трубы, режима сварки, скорости передвижения дуги по поверхности.

Электрод имеет специальное покрытие, которое во время плавления создает в дуге особые условия, препятствующие взаимодействию металла с воздухом и образованию защитной пленки. В то же время материал трубы и расплавленный материал электрода при нахождении в дуге способствуют созданию сварного шва при удалении дуги и остыванию. На поверхности сварного соединения образуется шлак, который впоследствии требуется удалить.

Какой инструмент понадобится для сварочных работ

Сварочный инвертор

Для электросварки первым делом понадобится сварочный аппарат. На сегодняшний день есть два типа таких устройств:

  • Аппараты, изготовленные на основе понижающего трансформатора, в котором регулирование тока сварки происходит путем изменения магнитного зазора, положения реостата или другими регуляторами. Он уже морально устарел и практически не используется, так как он имеет значительный вес, и его транспортировка может быть затруднительной.
  • Инверторы, работающие на высоких частотах. В них применен меньший трансформатор, за счет чего аппарат стал более легким и транспортабельным. Регулировать режим сварки в нем можно с достаточно высокой точностью. Однако в эксплуатации они менее надежны и требуют от сварщика соответствующей квалификации.

Обратите внимание! Сварочные аппараты могут быть запитаны от сети в 220 В или 380 В, также бывают совмещенные варианты. Рассчитанные на 380 В, больше подходят для сети, в которой отсутствуют скачки напряжения или просадки. Для слабых электросетей оптимальным выбором станут современные инверторы.

Инструмент для сварочных работ

Кроме сварочного аппарата понадобится следующий вспомогательный инвентарь:

  • Обязательно нужно иметь маску со специальным светофильтром, чтобы можно было видеть место сварки, а лицо и глаза были защищены от попадания искр и расплавленного металла. Кроме того, понадобится спецодежда, которая полностью защищает части тела и толстые перчатки, изготовленные из замши, чтобы зажим с электродом надежно держался в руке.
  • Щетка по металлу для зачистки места перед сваркой и для удаления окалины.
  • Электроды, подходящие по характеристикам для конкретных условий.
  • Молоток для сбивания окалины.

Как подобрать электрод?

Как выбрать электрод для сварки

Перед тем как варить трубы электросваркой, необходимо выбрать подходящий электрод, так как от его выбора во многом зависит качество шва, а соответственно, и длительность эксплуатации трубопровода. Он представляет собой металлический стержень, покрытый специальным слоем для сварки. Электроды отличаются толщиной стержня и количеством обмазки. Для труб применяют стержни с толщиной от 2 до 5 мм. Покрытие при этом может составлять от 3 до 20% от общей массы.

Обратите внимание! Так как при создании дуги требуется особая атмосфера, препятствующая попаданию воздуха, следовательно, стержни с более толстым покрытием будут качественнее. Однако их размер должен быть одинаков по всей длине стержня, не иметь раковин и трещин или любых других дефектов.

Но чем больше обмазки, тем больше образуется шлака, который представляет собой неметаллическое соединение, значительно теряющее свои прочностные свойства после остывания, поэтому необходимо находить некий компромисс при выборе.

Выбор толщины

В зависимости от толщины трубы электроды выбирают следующим образом:

  • При толщине стенок свариваемых труб менее 5 мм выбирается электрод с толщиной 3 мм.
  • При толщине более 5 мм подбирают электрод 4 или 5 мм в зависимости от требуемой толщины шва и степени проварки.
  • При многослойном методе формирования сварного шва обычно используют 4 мм электроды.

Обратите внимание! Подобрать толщину электрода можно экспериментальным путем. Так как ток прямо пропорционален толщине стержня, то соответственно, будет увеличиваться электрическая дуга, и труба будет плавиться быстрее. В то же время существует минимальная величина тока, ниже которой качество сварки заметно ухудшается.

Выбор электрода

Поэтому нужно знать, как правильно выбрать электрод, при котором обеспечивается достаточный проходящий ток. Ориентиром может служить сухой треск дуги без дополнительных шумов.

Подготовка к процессу

Перед началом сварки нужно убедиться в отсутствии рядом горючих и взрывоопасных веществ и материалов. Если таковые имеются, то лучше их оградить каким-либо негорючим материалом и поставить рядом емкость с водой на всякий случай. Кромки и поверхности труб вблизи сварного шва необходимо зачистить. После этого необходимо надежно закрепить заземление, а также проверить целостность кабеля. На трансформаторе сварочного аппарата устанавливается необходимый ток в соответствии с толщиной свариваемых труб. Затем следует зажечь дугу путем медленного перемещения электрода на расстоянии 5 мм от поверхности трубы примерно под углом 600, в результате чего должны появиться искры. После этого электрод необходимо перенести к месту сварки, удерживая его на таком же расстоянии от трубы.

Обратите внимание! Поскольку во время сварки электрод будет уменьшаться, то его следует по мере необходимости приближать, чтобы расстояние не изменялось. Если дуга не зажигается, то следует увеличить ток до появления искр. Если и после этого не удается зажечь дугу, то следует взять электрод потолще.

Обычно для поворотных стыков ток на сварочном аппарате при толщине электрода 3 мм и трубы до 5 мм должен составлять в районе от 100 до 250 А, а неповоротных – 80-120 А.

Описание процедуры сварки труб

После достижения постоянного горения дуги можно приступать непосредственно к сварке. Во время сваривания перемещают дугу следующим образом:

  • поступательно вдоль сварного шва, благодаря чему дуга будет стабильной;
  • продольно для создания тонкого шва с высотой, зависящей от скорости перемещения электрода вдоль поверхности;
  • поперечно, чтобы обеспечить требуемую толщину шва, двигая стержень колебательными движениями.
Как сделать правильный шов

Трубы с малым диаметром и толщиной стенки свариваются непрерывным швом, в то время как трубы с толстыми стенками – прерывистым. Сварка стыков должны производиться до полного сваривания стыка без перерывов. При сварке стыков с толщиной стенок до 6 мм выполняют два сварных слоя, при толщине до 7 мм – в три слоя, а при более толстых стенках — в четыре.

Обратите внимание! Каждый провариваемый слой должен быть очищен перед наваркой следующего для того, чтобы обеспечить однородность сварного шва.

Первые слои обычно навариваются ступенчато, начиная от кромок труб с расплавлением, а последующие равномерно сплошным слоем. Ступенчатый вариант применяется при толщине труб более 8 мм: базовый слой накладывается путем разделения поверхности труб на определенные зоны с небольшой площадью и сваривания через одну площадку, а потом довариваются пропущенные. После проварки первого слоя его осматривают на наличие трещин, так как от этого зависит качество всего шва. Если таковые есть, то их выплавляют и сваривают заново.

Шов электросварки

Последующие слои свариваются путем проворачивания трубы или равномерного перемещения электрода вдоль поверхности шва, причем начальную точку сварки смещают относительно конечной приблизительно на 20‒30 мм по отношению к предыдущему слою и меняют направление движения электрода на противоположное. Последний шов выполняется с ровной поверхностью и плавным переходом к размеру диаметра труб. Если свариваются трубы с квадратным сечением, то их концы необходимо жестко закрепить, чтобы металл не повело, и труба не деформировалась. После окончания сварных работ поверхности очищаются от шлака.

Положение при сварке

Сварка труб электросваркой процесс простой, но ответственный, требующий внимательности и соблюдения последовательности выполняемых действий.

Последняя редакция: 24.02.2015 Автор: Владислав Тихий

trubyinfo.ru

Как сваривать трубы электросваркой

Сегодня для соединения металлических труб чаще всего применяется электрическая сварка. Однако как сваривать электросваркой, ведь не все могут это делать, хотя запросто варят уголки, швеллера и тому подобное? В этой статье этот процесс будет описан по возможности максимально подробно и понятно.

Способ для соединения, который производится электросваркой и электродами, самый обычный. Последние расплавляются вследствие влияния электрического тока и заполняют собой швы между трубами, преобразуясь в жидкий металл. Образуемое соединение получается достаточно прочным и не деформируется из-за каких-либо нагрузок.

Выбор электродов

Сварочные электроды

Вначале немного информации о свойствах электродах. Электрод – это тонкий металлический стержень с нанесенным на него покрытием для сварки. Электроды бывают разной толщины, всё зависит от вида и толщины материала. Покрытие на электроде участвует в металлургической обработке места соединения и защите его от воздействия атмосферы, при этом обеспечивается более устойчивое горение дуги.

Прежде чем приобретать электроды на рынке или в магазине, поинтересуйтесь у профессионалов или у соседей, которые варят дома, электроды каких именно производителей лучше всего приобретать. Поинтересуетесь также у них, как избежать приобретения подделок, иначе вы не сможете толком соединить шов из-за некачественных электродов, думая, что это – следствие малого опыта или плохого сварочного аппарата. Можно сказать однозначно – хороший электрод дешевым не будет.

Удаляем шлак

Во время проведения таких работ сверху всплывает шлак, создающий защитную пленку, которая мешает поглощать металлу азот и кислород. Эти компоненты отрицательно влияют на шов в металле, в том месте, где он расплавлен, вследствие чего он не приобретает необходимую прочность и становится хрупким.

Что делают опытные работники в таком случае? После того как металл затвердеет, шлак остывает и становится достаточно легким и хрупким. Он удаляется с помощью нанесения небольших, но точных ударов по нему молотком или электродом. Если же проигнорировать это и оставить шлак внутри шва – это может привести к печальным последствиям – к образованию свища или слабого места соединения, которое может дать течь. Труба варится не так, как другие металлические формы. Важно получить более плотный шов, чтобы он был не только прочным, но и максимально герметичным. Для этого есть специальные приёмы – делается шов в виде восьмерки или подковы, при этом шлак постепенно вытесняется с каждым новым швом. Когда шлак снимется, шов получится не только прочным, но и красивым – в виде чешуек.

Сварка электродами

Важно применять качественные электроды, чтобы шов был прочным. Только качественный электрод обеспечит хорошую дугу и не будет залипать.

Как определить нужный диаметр электрода?

Подбор диаметра электрода

Всё зависит от толщины стыка, где будет производиться сварка. Для труб небольшого размера можно применять электроды с диаметром три миллиметра. Они подходят для металла от 2 до5 мм. Соединение электрической сваркой металлических труб с большей толщиной (от 2 до 10 мм) уже будет требовать использования электродов соответственно большего диаметра.

Для устройства многослойных швов, как правило, в первую очередь используются электроды с диаметром в четыре миллиметра, чтобы создать большую глубину соединения шва.

Делаем правильный шов

Как сделать правильный шов

Электродуговая сварка  применяется для создания определенных видов соединений. Вот некоторые из них: стыкуя их между собой, располагая изделия друг напротив друга; перпендикулярное расположение труб; угловая; внахлест. Виды швов, которые получаются в результате такого соединения, следующие: вертикальные, горизонтальные, нижние и потолочные. Наиболее привычным и наиболее распространенным является нижний шов. В нем сварка электродами производится сверху. Самый же тяжелый шов – потолочный. Его крайне неудобно соединять, так как расплавленный металл стекает вниз, да и расположение самой трубы где-то под потолком и на высоте доставляет немало хлопот. Ещё один недостаток – плохая видимость шва, из-за чего приходится выполнять работы с помощью зеркальца, что, согласитесь, далеко не каждому под силу. Иногда просто невозможно достать электродом, из-за чего в некоторых ситуациях приходится его слегка выгнуть, чтобы хорошо соединить. Справиться с таким швом непрофессионалу, как правило, не под силу. Если есть возможность, лучше варить трубу тогда, когда можно её вращать. Ввиду вышеописанных сложностей, прежде чем браться за такую работу, можно потренироваться на чем-то другом.

Применение этих советов поможет новичкам в данном вопросе более качественно выполнить их работу, благодаря чему так соединённые изделия прослужат долгие годы.

Видео

Для примера предлагаем посмотреть видеоролик по электродуговой сварке труб:

kakpravilnosdelat.ru

Как можно сварить трубу электросваркой?

Стальные трубы разного диаметра и толщины стенок могут использоваться при подаче питьевой воды и горячего теплоносителя, а также природного газа. Давление в них может достигать значительной величины, поэтому необходимо представлять, как варить такие трубы электросваркой качественно и надёжно. Кроме навыка, потребуется знать состав свариваемых труб, найти соответствующие электроды или проволоку и правильно подобрать параметры работы сварочного аппарата. Мы подробно расскажем о способах соединения труб, о необходимой аппаратуре и расходных материалах для этого непростого процесса.

Необходимое оборудование и материалы для электросварки труб

Перед тем как сваривать трубы электросваркой необходимо подготовить оборудование и расходные материалы, перечень которых зависит от состава металлического трубопровода. Трубы из низкоуглеродистых сталей диаметром менее 100 мм с толщиной стенок от 2 мм до 10 мм свариваются покрытыми электродами от 2,5 мм до 5 мм в диаметре. При этом можно пользоваться как сварочным трансформатором, так и инвертором ММА. Если трубы тонкостенные, оцинкованные, медные или нержавеющие, то необходимо использовать аппараты TIG или MIG с ручной или полуавтоматической подачей проволоки. При работе методами TIG, MIG/MAG нужно определять необходимую полярность подключения, а в ряде случаев пользоваться инертным или активным газом. Сварка труб электросваркой требует определённого опыта и нуждается в точном подборе сварочной проволоки и электродов в соответствии с химическим составом заготовок. В этом случае можно сварить оцинковку, сплавы металлов и другие, сложные для соединения материалы. Для работы сварщика необходим набор следующего оборудования и инструментов:

  1. сварочный аппарат, универсальный и недорогой инвертор MMA+TIG является наиболее предпочтительным;
  2. соответствующие толщине и составу металла покрытые или вольфрамовые электроды;
  3. углошлифовальная машина (болгарка) с набором дисков;
  4. в случае применения способов TIG или MIG/MAG, соответствующий газ с баллонами, редукторами, горелкой в комплекте с еврорукавом;
  5. спецодежда, рукавицы и сварочная маска;
  6. молоток и металлическая щётка для очистки остывшего шва от нагара и шлака;
  7. растворитель для очистки стыка от загрязнений;
  8. дефектомер, позволяющий определить целостность шва;
  9. машинка для торцовки и снятия фаски со стыков труб.

Можно обойтись упрощённым перечнем необходимых инструментов, что может несколько снизить качество сварки, но забывать о соблюдении правил техники безопасности нельзя ни в коем случае.

При наличии возможности, наилучшим вариантом оценки качества работ является использование ультразвукового дефектомера. Сваренный отопительный, газовый или с водой питьевого назначения трубопровод, после зачистки швов, должен опрессовываться под давлением для газа 0,02 Мпа. Для отопительных систем и водопроводов испытательное давление должно превышать рабочее в 1,5 раза и не снижаться в течение 20 минут.

Виды соединений при сварке труб

Прокладка трубопровода различного назначения требует соединений под углом, а также всевозможных врезок. Их необходимо знать, чтобы понимать, как правильно варить трубы электросваркой с целью соединения разных участков в одно целое. Мы выясним, как можно заварить стыки и обеспечить оптимальное соединение частей трубопроводной системы. Сварка составных элементов бывает следующих видов:

  • прямое или соединение встык, с подготовкой торцов для многослойного сварочного шва;
  • поворотное, угловое соединение под 90о или с иным изгибом применительно к конкретной ситуации;
  • врезка или тавровый стык в основную трубу магистрали;
  • прямое соединение с использованием муфты, внутренний диаметр которой равен внешнему диаметру свариваемых труб.

По месту работы швы подразделяются на нижние, потолочные, вертикальные и горизонтальные. Возникает закономерный вопрос: а можно ли оценить качество шва на просвет? Таким образом, можно заметить лишь очень грубые огрехи, поскольку слой шлака и возможные микротрещины, при низкой квалификации и неверном подборе режима работы, визуально не обнаруживаются. Для выявления брака используется дефектомер и опрессовка избыточным давлением. Для сварки стыков подбираются электроды, диаметр которых зависит от толщины стенок соединяемых заготовок. При толщине металла менее 3 мм используют электроды 2,5 мм и ток в пределах от 50 до 100 А. С дальнейшим увеличение толщины стенок нужно последовательно увеличивать диаметр электрода, а ток рассчитывать умножением диаметра на 30−40 А. Например, при толщине стенок 7 мм, необходимо использовать электрод 5 мм и ток от 180 до 250 А. По составу покрытия плавящиеся электроды могут быть следующих видов:

  • покрытие рутиловое;
  • покрытие целлюлозное;
  • покрытие смешанного типа;
  • покрытие основное.

Выпускают электроды разные предприятия как на территории России, так и за рубежом. Наиболее популярна продукция компании ESAB, которая выпускает также сварочную проволоку различного состава и назначения для работы методами TIG и MIG/MAG.

Последовательность операций при сварке труб

Такой непростой процесс, как электросварка труб, требует определённых навыков, точного соблюдения технологии и строгой последовательности работ. Каждая операция имеет свой смысл и направлена на улучшение качества соединения, особенно тонкостенных, деталей. Важным параметром при подборе электродов является эквивалент углерода, который говорит о свариваемости стали и указывается в сертификате соответствия труб. В случае сварки тонкостенных труб из цветных металлов или оцинкованных изделий следует использовать аргонодуговой метод с подбором соответствующей проволоки и полярности сварки. После выбора метода соединения необходимо подобрать силу тока и диаметр электрода в соответствии с толщиной стенки труб. Дальнейшая последовательность операций заключается в следующем:

  • проверить срез труб на стыкуемость под прямым углом;
  • обработать углошлифовальной машиной фаски каждой трубы;
  • обезжирить место соединения, очистив от загрязнений;
  • прихватить стык для того, чтобы избежать смещения в двух точках;
  • проварить круговой корневой шов;
  • после остывания металла очистить стык от шлака;
  • проварить второй шов так, чтобы он выступал на три миллиметра от поверхности труб;
  • в случае толщины стенок более 6 мм проварить третий шов с перекрытием относительно предыдущих;
  • зачистить место стыка и убедиться визуально в отсутствии пор и непроваренных участков.

Врезки и поворотные участки свариваются в той же последовательности, и при толщине стенок менее 4 мм следует выбирать электрод 2,5 мм, при большей толщине количество швов должно увеличиваться. Направление движения электрода при последующих швах должно происходить в противоположную сторону от предыдущего слоя.

Важно помнить, что электрод необходимо держать под углом от 30 до 60 градусов от вертикали для предотвращения затекания металла в просвет трубы, а поступательные движения руки должны обеспечивать качественный шов.

Что в итоге?

Таким образом, мы рассказали вам, как варить трубы электросваркой, как подобрать электроды и каким способом можно осуществить разнообразные соединения. Этот вид сварочных работ требует навыков, поэтому режимы сварки следует подбирать экспериментально на заготовках соответствующего диаметра. При возникновении затруднений следует обратиться за консультацией к профессиональным сварщикам или пройти соответствующее обучение. Успешной вам работы.

Сергей Одинцов

electrod.biz


Смотрите также