Сварка трубопроводов малых диаметров

Сварка трубопроводов малых диаметров

Монтаж металлических труб практически невозможно провести без использования электрической сварки. Несмотря на простоту метода, далеко не у всех получается правильно выполнить такую работу. В статье мастер сантехник расскажет, как сваривать трубы инвертором.

Подготовка к сварке труб

Сварка трубопроводов малых диаметров

Сварочный процесс начинается именно с подготовки материалов и оборудования. Полный комплект, который потребуется для выполнения подобной работы, будет включать:

  • Аппарат для сварки;
  • Набор электродов;
  • Молоток для отбивания шлака;
  • Щетка.

Появление инверторов практически отодвинуло остальные способы сварки стальных труб. Небольшие аппараты прекрасно справляются с возложенными на них функциями, швы получаются аккуратными, прочными и надежными. Главное – правильно выбрать электрод.

Сварка трубопроводов малых диаметров

При выборе электрода два критерия выбора: материал, из которого делается металлический стержень, и обмазка – материал, покрывающий стержень.

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

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

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

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

До того как приступить к электосварке металлических изделий, нужно правильно подготовить детали:

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

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

Сварка трубопроводов малых диаметров

Также следует позаботиться и о защите. Для сварки нам понадобятся:

Виды сварных соединений труб

Сварка трубопроводов малых диаметров

Трубы в системе водопровода могут соединяться по-разному, поэтому существует несколько видов сварных соединений:

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

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

И еще несколько полезных советов:

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

Технология сварочного процесса

Сварка трубопроводов малых диаметров

Приступая к электросварке, следует помнить о том, что эта работа проводится в условиях высоких температур. Обеспечивает выполнение подобных работ электрическая дуга, которая должна поддерживаться между электродом и свариваемым изделием.

Именно во время ее контакта с заготовкой и происходит расплавление металла основы и сварочного электрода. В этот момент возникает явление, которое среди специалистов получило название сварочной ванны. В ней основной и металл электрода смешивается в однородную массу.

Ванна может иметь различные размеры, что определяется используемым режимом сварки, пространственным положением, скоростью перемещения дуги, формами и размерами кромки и пр.Обычно она достигает в ширину порядка 8–15 мм, в длину 10–30 мм, а в глубину — около 6 мм.

Сварка стальных труб

Сварка трубопроводов малых диаметров

Сварка труб круглого сечения производится беспрерывным швом. То есть, если процесс начался с одной точки, то он должен закончиться на ней же, не отрывая электрода от свариваемой поверхности.

Читайте также:  Передвижные и стационарные сварочные посты

При сварке труб большого диаметра (свыше 110 мм) одним электродом заполнить шов невозможно. Поэтому необходимо применять многослойную сварку, где количество слоев определяется толщиною стенок труб.

К примеру:

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

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

Сборка трубопровода

Сварка трубопроводов малых диаметров

Перед тем как сваривать трубы, чтобы упростить поставленную задачу, необходимо собрать сварочный стык.

То есть, устанавливаете трубы согласно конструкции сборки, зажимаете их, чтобы они не двигались и не смещались. После чего делается прихватка.

Это когда делается точечная сварка в одном месте, если трубопровод собирается из изделий большого диаметра, то прихватку можно делать в нескольких местах.

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

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

Видео

В сюжете – Как заварить водопроводную трубу с первого раза, чтобы не потекло

В сюжете – Выбор электрода для сварки труб

В сюжете – Правила размещения прихваток при сварке труб

В сюжете – Особенности сварки электродами с основным покрытием

В сюжете – Электроды для сварки труб ЦУ-5, их особенности и приемущества

В сюжете – Для чего нужны вторые проходы при сварке труб

В сюжете – Сварка для «чайников»

Заключение

Сварочные работы отличаются достаточной сложностью, поэтому начинающим сварщикам предстоит немало потратить времени и сил, чтобы создать качественные и прочные сварные соединения. Но прежде им следует получить представление об основных моментах из уроков, без которых невозможно выполнять качественно и правильно варить металл.

Важно не только подготовить все необходимые инструменты и материалы, но и с особой тщательностью подойти к изучению технологии сварочного процесса. Это очень важно потому, что любая ошибка может впоследствии сказаться на качестве сварного шва, и если этому не уделить внимание на начальном этапе, то в дальнейшем все усилия будут напрасны, в результате придется все переделывать.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как заварить течь в трубе под давлением

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2021/08/Svarka-trub-invertorom.html

Трубы малого диаметра – применение и особенности сварки

Трубы малого диаметра в быту встречаются довольно часто. Именно по ним в наши дома подается вода и газ, обеспечивается отопление жилищ и отвод канализации. Этот класс труб имеет сравнительно небольшой наружный диаметр: от 5 до 102 мм.

Читайте также:  Как заклеить трубу отопления холодной сваркой

Особенности стальных труб маленького диаметра

В народе бытует мнение, что размер не имеет значения. Но это не тот случай. Диаметр является одной из основных габаритных характеристик всех видов труб. Еще одним важным параметром считается толщина стенок. Благодаря такой классификации можно точно спроектировать транспортировку различных веществ по трубопроводу.

По способу изготовления металлические трубы делят на:

  • сварные;
  • литые;
  • бесшовные.

Сварка трубопроводов малых диаметров

Сварные трубы наиболее распространенные, так как отличаются относительной простотой в изготовлении. Для их производства используют листы металла, которые изгибают и сваривают высокочастотной электрической сваркой. Основным критерием качества таких труб является прочность сварного шва. На заводах используют специальные гидропрессы и с помощью высокого давления тестируют качество сварки.

Литые металлические трубы сложны в производстве. Они изготавливаются только на специализированных литейных предприятиях. А бесшовные делают из цельных заготовок с помощью прессов и ковки.

Сварка трубопроводов малых диаметров

Основной недостаток металлических труб – образование ржавчины. Этим они сильно уступают пластиковым, которые не подвергаются окислению и могут прослужить до трех раз дольше. Зачастую металл защищается от коррозии с помощью оцинковки, что существенно повышает стоимость продукции.

Легированная сталь (нержавейка) активно используется в производстве труб. Трубопроводы из такого металла отличаются долгим сроком эксплуатации и отсутствием необходимости в уходе (покраске, очистке).

Благодаря своей стойкости к внешним воздействиям, нержавейка широко используется в пищевой промышленности.

Легированная сталь настолько прочна, что может выдержать в несколько раз большее давление, чем металлопластик или классическая сталь.

Преимущества и недостатки полимерных труб

Еще одним популярным материалом для изготовления труб является пластик. Он имеет свои преимущества и недостатки по сравнению с более традиционным материалом – сталью.

Из преимуществ можно выделить долгий срок эксплуатации: в некоторых случаях полимерный трубопровод может прослужить более 30 лет. Для сравнения, средний срок эксплуатации стали 15 лет.

Также к преимуществам пластиковой продукции можно отнести пластичность, простоту в монтаже и эксплуатации, сравнительно невысокую стоимость.

Недостатков у трубопровода из пластика также немало. Полимеры чувствительны к температуре и давлению. Максимальная температура веществ, которые подаются по пластиковому трубопроводу, составляет 95 градусов. Кроме того, солнечные лучи негативно влияют на структуру полимеров и могут существенно сократить срок их эксплуатации.

Сварка трубопроводов малых диаметров

Пластиковые трубы изготавливаются из множества различных полимеров, каждый из которых имеет свои отличительные характеристики. К наиболее популярным можно отнести ПВХ (поливинилхлорид), полиэтилен, полибутилен, полипропилен и металлопластик.

Полиэтиленовая продукция устойчива к низким температурам, а полипропиленовая – к высоким. Их часто эксплуатируют в условиях экстремальных температур. Металлопластик отличается гибкостью – трубу из этого материала можно согнуть, не опасаясь разрыва.

А вот ПВХ при длительной эксплуатации выделяет токсины, и его зачастую применяют для прокладки канализации.

Сварка трубопроводов малых диаметров

Где применяются трубы малого диаметра?

Отличительной особенностью таких труб является тонкая стенка толщиной от 0,7 мм. Поэтому они редко применяются в тяжелой промышленности и зачастую используются в жилищном строительстве. Тонкостенные трубы применяются и в производстве различных товаров, в основе которых лежит цельнометаллический каркас.

Стальные ТМД (трубы маленьких диаметров) используют в технологических целях, в строительстве и производстве мебели. С их помощью подают различные жидкости в гидравлических и компрессорных системах, а также в климатическом оборудовании. Также ТМД используются в производстве автомобилей и многих видов спецтехники.

Сварка трубопроводов малых диаметров

Очень часто такие трубопроводы применяют для водо- и газоснабжения в жилых домах. К примеру, из нержавейки делают сушки для полотенец, а отопительная система особняка полностью состоит из малогабаритных труб.

Сварка трубопроводов малых диаметров

Почти на каждом предприятии в отрасли пищевой промышленности нержавеющие ТМД используются для подачи и откачки различных жидкостей.

Сваривание труб мелкого диаметра

Процесс сварки тонкостенных труб сопровождается определенными сложностями. Так как толщина стенки небольшая, существует риск проплавить ее насквозь. А заварить полученные отверстия довольно проблематично. В данном случае подойдут почти все типы сварки.

Если не принципиально, как будет выглядеть шов, можно проводить сварку с помощью постоянного тока прямой полярности. Рекомендуемый ток примерно 160 Ампер, а диаметр электродов до 4 мм. Для более аккуратного шва стоит использовать электроды меньшего диаметра.

При сваривании тонкостенных труб на малых токах также можно применять специальные электроды. Их покрытие обеспечивает стабильное горение и быстрое возбуждение дуги. Чтобы шов получился более толстым, стоит замедлить плавку электрода. Для соединения тонкостенных труб лучше использовать те источники питания, которые позволяют регулировать ток на самых малых значениях.

Сварка трубопроводов малых диаметров

При выборе метода сваривания тонкостенных труб необходимо отталкиваться от конструкции, назначения и других особенностей трубопровода.

Подбирать марку электрода нужно, учитывая состав стали. К примеру, электроды марки МТ-2 хорошо подходят для сварки углеродистой и низколегированной стали, а ОМА-2 рекомендуются для соединения только углеродистой стали.

Чтобы исключить зазор между двумя изделиями и повысить прочность сцепки, можно использовать медные прокладки. Это позволяет провести соединение двух тонкостенных труб, не используя метод поперечного движения электрода.

Медные прокладки можно заменить на стальные полоски.

Читайте также:  Как найти где прорвало трубу

Труба маленького диаметра с толщиной стенки до 1 мм может легко прогореть или деформироваться под воздействием высоких температур. Для предотвращения прожога рекомендуется использовать прокладку из стали, а сварку выполнять “внахлест”. Чтобы еще больше уменьшить вероятность деформации трубы, необходимо выполнять сварку сверху вниз, если это позволяет конструкция.

Для соединения тонкостенных труб можно применять и газовую сварку, но она часто создает деформации. Используют также угольные электроды при постоянном токе.

Сцепку металла толщиной не более 2 мм можно проводить под флюсом автоматическим сварочным аппаратом. Но самой экономичной и безопасной для стали является точечная сварка, которая обеспечивает надежный шов и не деформирует продукцию.

Минимальный диаметр труб, которые можно сварить с помощью контактной сварки, – 5 мм.

Сварка трубопроводов малых диаметров

Если учесть все нюансы, то даже на самых тонких трубах шов получится надежным и долговечным. 

Видео инструкция по сварке труб малого диаметра

В бытовом и промышленном масштабах применяется трубы различных диаметров. Для их соединения существует множество способов. Самый распространенный метод для металлических изделий – сварка. Учитывая диаметры изделий, у каждой категории есть свои особенности. Например, трубы малого диаметра имеют свои сложности в ключе соединения при помощи сварки. Рассмотрим их подробнее.

Какая основная сложность при таком процессе? Конечно же, она связана с большой вероятностью полного проплавления изделий в определенных местах. А отверстия, которые при этом получаются, достаточно сложно заварить.

Сварка трубопроводов малых диаметров

Пример сварки труб малых диаметров

Если к внешнему облику и форме шва нет особых требований (такое встречается при строительстве не ответственных трубопроводов), толщину стенок 1,5-2,5 мм можно соединять на постоянном токе прямой полярности.

Для этого могут использоваться обычные выпрямители или преобразователи для сварки. Что касается электродов, то их диаметр находится в пределах от 3 до 4 мм. Ток используется на уровне от 140 до 180 Ампер.

Для сварки труб с повышенными требованиями по форме и внешнему виду шва, а также с более тонкими стенками, используются малые токи и электроды меньшего диаметра:

  • для тавровых соединений ток увеличивается до 20 процентов;
  • для выполнения соединения внахлест – до 15 процентов.

Чтобы сваривать на малых токах, могут применяться электроды со специальными покрытиями. Именно благодаря такому приему дуга не только легко возбуждается, но и устойчиво горит. Чтобы получить швы с большим утолщением, можно применить замедленное плавление электрода.

Для соединения углеродистой стали могут использоваться, например, электроды марки ОМА-2. Они состоят из: жидкого стекла (около 16 процентов), муки (46,8 процентов), калиевой селитры (2 процента), ферросилиция (5,2 процента), марганцевой руды (3,5 процента), ферромарганца (6 процентов) и титанового концентрата (36,5 процента).

Если нужно соединить низколегированную и углеродистую сталь, могут использоваться электроды марки МТ-2. Их состав: декстрин (8 процентов), полевой шпат (20 процентов), хромовокислый калий (2 процента), концентрат титановой руды (50 процентов) и ферромарганец (20 процентов). Сварка выполняется на прямой полярности постоянным током.

Сварка трубопроводов малых диаметров

Электроды марки МТ-2

Также необходимо отметить, что трубы малого диаметра (тонколистовой металл) лучше соединять на толстых теплоотводящих медных подкладках. При этом не применяется метод поперечного движения электрода, а между изделиями нет зазора.

Вместо подкладки можно пользоваться таким методом. Между кромками закрепляется стальная полоска. По ней выполняется сварка. Кромки будут плавиться под действием тепла дуги.

Чтобы устранить вероятность прожога тонколистового металла (толщина стенки трубы 0,5-1 мм), процесс выполняется внахлест. Верхний лист плавится угольным или же металлическим электродом. При этом используется подкладка из стали.

Отлично, если можно выполнять процедуру сверху вниз. Это позволяет уменьшить глубину проплавления трубы. А значит, и снизить вероятность прожога.

Для соединения тонкостенных труб применяются источники питания, в которых есть плавная регулировка тока на малых значениях. А благодаря увеличенному напряжению холостого хода возбуждение дуги облегчается.

Еще трубы малого диаметра можно соединять на постоянном токе угольным электродом по отбортовке кромок. Присадка не требуется, так как наплавление происходит за счет кромок. Если толщина стенок немного больше, в шов добавляется проволока или полоска, чтобы получить необходимый объем металла в шве.

Газовая сварка также применяется для соединения труб малого диаметра. Однако способ создает деформации изделия. Сварка выполняется в аргоне или в углекислом газе.

Сварка трубопроводов малых диаметров

Сварка труб малого диаметра

Если необходимо выполнить соединение металла толщиной 1-2 мм, применяется автоматическая или полуавтоматическая сварка под флюсом. Скорость составляет около 110 м/ч. Но наиболее экономичным способом соединения тонких изделий является контактная сварка. Она позволяет создать качественные швы при низких уровнях тепловой деформации.

Подведем итоги

В дополнение можно посмотреть обучающие видео, какой должна быть техника выполнения процесса.

Следует отметить, что окончательный выбор способа сварки труб малого диаметра зависит от назначения и самой конструкции, возможностей и условий выполнения соединения. Тогда шов будет надежным и прочным, несмотря на тонкость стенок изделий.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector