Правильная сварка разных труб

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

Виды сварки труб.

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

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

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

Сварка труб плавлением делится на:


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

Правила безопасности

Техника безопасности при сварочных работах.

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

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

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

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

Теперь приведем пример расчетов объема и массы наплавленного металла.

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

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

Масса наплавленного металла равна произведению объема на коэффициент наплавленного металла и составляет 1,88 кг\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

По материалам сайта: http://experttrub.ru