Сварные соединения труб квадратного сечения

Профильные трубы широко применяются при изготовлении легких по весу металлических конструкций, к примеру, каркасов теплиц и парников, опор заборов и ограждений для частных домов и т.п.

Особенностью трубного проката считают квадратное или прямоугольное сечение, поэтому сварка профильной трубы характеризуется определенным особенностями, без учета которых получить действительно качественно сварочное соединение не получится.

Особенности сварки профильных труб

Профильная труба представляет собой особую разновидность металлопроката, изготавливаемую из углеродистой или нержавеющей стали путем литья стальной трубы с круглым сечением и ее последующей формовки.

Сечение материала может меняться в пределах от 10х10 и до 500х400 мм, что позволяет подобрать актуальный вариант с учетом конкретной нагрузки на металлоконструкцию. Толщина стеночек тубы в зависимости от параметров ее сечения меняется в диапазоне 1-22 мм.

Трубный прокат ‒ это особенный вид строительного металлопроката, который актуален для возведения легких металлических конструкций.

Сварные соединения труб квадратного сеченияЧертеж профильной трубы.

Основные достоинства материала:

  • низкий вес, что позволяет снизить трудозатраты при монтаже металлической конструкции;
  • широкое разнообразие размеров;
  • стандартные размеры по типу труб, что облегчает их торцовую стыковку при сварке;
  • равномерная толщина стеночек, ровная гладкая поверхность профильного проката снаружи и внутри.

Сваривание специальным оборудованием и электродом является наиболее популярным на отечественном рынке видом термообработки металлопроката.

Сварка профильных труб позволяет создать каркасы поликарбонатных теплиц, опоры заборов бытового назначения, ворота для гаражей и частных коттеджей, коммуникационные системы разного вида и назначения.

Но выполнять сварные операции важно с учетом особенностей этого материала, без знаний о том, как правильно создавать сварные швы на металлопрокате, отменных результатов работы ждать не стоит.

Обобщенно о сварке профильной трубы

Приведем общие сведения, которые должен уяснить мастер при работе с трубным прокатом:

  • под воздействием высокой температуры трубы с профильным сечением в большей мере деформируются, чем круглые изделия;
  • при расплавлении металла внутреннее пространство трубного проката может заполниться и перекрыться, если же пустотелость изделия крайне необходима, важно контролировать отсутствие капелек металла внутри трубы;
  • при торцевом соединении металлопроката с профильным сечением из-за неравномерного нагрева или неправильного формирования валиков может появиться высокое напряжение на углах изделия.

Толщина стеночек металлопроката меняется в довольно широком диапазоне значений, но именно сварка тонкостенных труб требует от мастера наличия определенных знаний и навыков.

Сварные соединения труб квадратного сеченияСпособы сварки профильных труб.

Работа с тонким металлом не так проста в сравнении со сваркой инвертором толстостенных труб, так как при работе нужно учитывать ряд важных моментов:

  • для создания сварных соединений на металлопрокате требуется ток от 10 до 60 А;
  • электроды для сварки тонкостенного профиля должны иметь диаметр 0,5-2 мм, но никак не более;
  • шов выполняется в один проход;
  • качество соединения во многом определяется скорость сваривания;
  • мастер должен успеть осуществить сварку профиля до того момента, пока рабочие кромки не остынут.

При внимательном изучении описанных рекомендаций, сварка ворот своими руками из профильной трубы не составит труда даже для малоопытного мастера. Если же выполнять такую работу без знания специфики металлопроката, конструкции не получатся надежными, прочными и долговечными.

  • Не менее важно при работе с профильными трубами не ошибиться с выбором электрода, так как от этого зависят эксплуатационные параметры сварного шва.
  • Сварщик должен обратить особое внимание на сечение сварной проволоки: чрезмерно тонкий электрод станет причиной нестабильности горения дуги, а электрод с большим сечением может прожигать тонкостенное изделие.
  • Подбор диаметра сварной проволоки нужно осуществлять с учетом толщины стеночек металлопроката:
  • если сечение трубы металлопроката не превышает 2-х мм, актуален электрод с диаметром 1,5 мм;
  • профильная труба с сечением 2-3 мм варится электродом с диаметром 2 мм;
  • металлопрокат с сечением 4-6 мм требует применения сварной проволоки с диаметром 4 мм.

Важно! Электроды бывают двух видов: плавящиеся и неплавящиеся. Последние используются при сварке металлопроката исключительно в тандеме со специальными присадками из сплавов олова, латуни и других металлов высокой мягкости с примесями фосфатов.

Сварка фермы или иного рода конструкций из металлического профиля может осуществляться разными способами, но наиболее популярны из них следующие варианты:

Расскажем об этом более подробно далее.

Варим трубы электродуговым агрегатом

Сварка квадратных труб электродуговым оборудованием своими руками не считается сложной технологией. Выполнить такую сварку просто даже мастеру с минимальным опытом сварных операций, поэтому данный метод соединения металлопроката очень востребован среди сварщиков.

Электродуговой агрегат позволяет без труда сваривать изделия в труднодоступных местах.

Важно! Посредством дуговой сварки можно варить металлические тубы любого сечения и любой толщины стеночек. Но если металлопрокат имеет стенки с толщиной, превышающей 4 мм, сварные операции с ним должны осуществляться при условии выполнения предварительной подготовки сварной кромки с торца изделия.

Сварные соединения труб квадратного сеченияОсобенности сварки профильных труб.
Электродуговая сварка ферм своими руками из профильной трубы требует наличия сварного аппарата и электродов, а также защитной одеждой и специальных фиксаторов для профилей.

Технология может реализоваться разными методами:

  • выполнение соединений встык;
  • организация сварных швов внахлест;
  • тавровые швы;
  • соединения, выполненные под удобным углом.

На заметку! При сварке фермы из профильной трубы специалисты рекомендуют располагать швы в нижней позиции, если это допускают условия работы.

Изготовление разного рода металлоконструкций из профильных труб стоит организовывать в условиях специальных помещений. К примеру, сварку раздвижных ворот стоит выполнять в мастерской или просторном гараже, приспособленном под данную работу.

Концы свариваемых труб следует зачистить и обезжирить перед началом работы, чтобы обеспечить кромкам изделий максимальную цепкость.

Если толщина стеночек металлического профиля превышает 4 мм, следует подготовить кромку посредством фаскоснимателя. Это позволит сформировать шов в несколько слоев и сделать стык более долговечным и надежным.

Металлопрокат с меньшей толщиной варят в один шов. При этом детали важно зафиксировать на специальном столе. Трубу с меньшей толщиной стенок нужно сваривать в один шов, также закрепляя детали на специальном столе.

Если металлопрокат имеет сечение более 10х10 мм, специалисты рекомендуют наносить точечные прихватки в некоторых местах и только потом выполнять сварку. Скорость ведения электрода подбирают исходя из скорости плавления металла, но нельзя допустить его протекания во внутренний просвет изделия.

Сварные соединения труб квадратного сеченияСхема сборки стыка профильных труб.

Чрезмерно медленная скорость ведения электрода приводит к прожигу при сварке тонкостенного металла. Электрод двигают елочкой или из стороны в сторону.

Режим дуговой сварки профильных труб полностью зависит от типа и силы тока, диаметра сварной проволоки, а также выбранной полярности. При этом силу тока подбирают в пределах 20-90 А, учитывая сечение сварного электрода.

Если профилированные трубы варят электродом малого сечения, понадобится постоянный ток с обратной полярностью. При выполнении сварного шва на поверхности образуется шлак, который нужно периодически сбивать.

Также следует учитывать, что зачищенный после остывания сварочный шов будет более надежным, если обработать его специальными антикоррозийными средствами.

Проблематика вопроса заключается в том, что разогретый до высокой температуры сварной шов гораздо быстрее покрывается ржавчиной, теряя прочностные характеристики. Обработка антикоррозийным составом не займет много времени, но значительным образом продлит срок службы металлоконструкции из профильной трубы.

Сварка трубы газовым оборудованием

Газовая сварка профильного металлопроката реже применяется мастерами, нежели электродуговая, так как данный способ отличается высокой затратностью, повышенной опасностью из-за применения газа ацетилена, необходимостью специальной подготовки сварщика к выполнению данных операций на практике.

Но если отсутствует возможность подключить сварное оборудование к электричеству, для сварки тонкостенных труб приходится применять газовый агрегат.

Читайте также:  Цанговый зажим: описание, виды, советы по выбору

Сварные соединения труб квадратного сеченияПодготовка и сварка труб по шаблону.

Существуют две технологии применения газосварочного оборудования:

  1. Мастер должен двигать присадкой по направлению за горелкой слева на право, поэтому такую технологию называют правой.
    Достоинства такого метода заключается в хорошем прогревании зоны сваривания и прекрасной видимости рабочей зоны, что позволяет добиться высокой производительности и снизить расход газа. Но применяют правую технологию только для профильных труб с толщиной стенок не менее 5 мм.
  2. Левый способ предусматривает движение горелки справа налево и актуален для тонкостенного металлопрофиля.
    При этом проволоку перемещают впереди горелки.

Газовая сварка выполняется поэтапно.

На начальном этапе работы требуется подготовить следующие материалы:

  • баллоны с ацетиленом и кислородом;
  • редуктор;
  • присадку;
  • газовую горелку и наконечники для нее;
  • шланги, обеспечивающие подачу газа к месту сваривания металла;
  • флюс.

Важно! Газосварка не рекомендуется к применению, если объектом сварных работ выступает профильная труба с тоненькими стенками. При таких условиях герметичность сварного шва слишком часто вызывает сомнения, так как чрезмерно высок риск быстрого расплавления металла.

Сварные соединения труб квадратного сеченияИспользование газовой сварки для соединения профильных труб.

На следующем этапе работы нужно обезжирить подготовленные металлические детали и зафиксировать их на специальном столе. Кромку изделия обрабатывают флюсом в виде пасты, чтобы предотвратить образование окиси в процессе сварки.

Специалисты настаивают, что угол скоса кромки непременно должен равняться 30 градусам, чтобы появилась возможность организовать несколько высококачественных рядов сварного шва.

Подача пламени обеспечивается смесью из ацетилена и кислорода. Между свариваемых металлических труб подают присадочный материал перед пламенем горелки. От высокой температуры пламени металл профильной трубы и присадки начнет плавиться, вследствие чего образуется качественный сварной шов.

Горелку при этом нужно двигать справа налево. При сварке трубопроводов встык с толстыми стенками пруток нужно подавать за пламенем горелки, а саму горелку двигают слева направо.

Важно подобрать нужные по размеру электроды для сваривания профильной трубы, чтобы выполнить сварные операции максимально качественно.

На заметку! Обязательно следите за геометрией свариваемых изделий при изготовлении калитки сварочным агрегатом или других конструкций из профильных труб во избежание перекоса изделия.

Подведем итоги

Чтобы создавать конструкции по типу каркасов парников, ворот для гаражей или частных домов из металлопроката, важно знать, какими электродами стоит варить профильную трубу, выбрать наиболее подходящий условиях работы метод сварки и ознакомиться с нюансами работы с таким материалом.

Соблюдайте правила работы с металлопрокатом, чтобы получить наилучшую свариваемость металла и максимально долговечные и прочные сварные швы.

Сварка профильной трубы 1.5 мм инвертором для начинающих

В настоящее время для производства легких каркасов, металлоконструкций, конструкций заборов, ферм, ворот, каркасов различного назначения и прочих изделий зачастую используют профильную трубу.

Сварные конструкции, изготавливаемые из данного материала, получаются легкими, а также имеют достаточно высокие прочностные показатели.

Получают ее из обыкновенной трубы путем ее пластической деформации, в горячем или холодном состоянии. Профиль, который наиболее часто используется, имеет в сечении квадрат или прямоугольник.

Изготавливают в подавляющем большинстве ее из низкоуглеродистой стали.

В значительно меньших масштабах применяются низколегированные и нержавеющие стали, обусловлено это высокой ценой получающейся конструкции. Для начинающих сварка инвертором профильной трубы часто бывает проблемой, особенно если толщина стенки 1.5-2 мм.

Сварочная маска — это та часть сварочного оборудования, на которой не стоит экономить, если вы собираетесь квалифицированно заниматься сваркой и сохранить своё зрение. Хорошая маска с заменителем прослужит вам много лет. Продавец — консультант в магазине поможет вам с правильным выбором.

Лучше чуть больше заплатить и взять максу хамелеон, которая автоматически затемняется. Это удобно, видно, где находится электрод до начала сварки. Обычная маска со светофильтром из темного стекла не даст такой возможности. Еще один плюс хамелеона – можно отбивать шлак без щитка.

Сама маска будет вместо него.

При выполнении сварочных работ Вам будет необходим вспомогательный инструмент  и материалы:

Виды сварки, применяемые для профильной трубы

Профильная труба используется при производстве металлокаркасов и конструкций из низкоуглеродистых сталей. Размеры профиля согласно ГОСТ от 10-15 мм до 180-230 мм, а толщины от 0,8-1,0 мм, до 18-20 мм.

Чем лучше варит профильную трубу? Чтобы ответить на данный вопрос, необходимо разобраться, а как вообще варят такие изделия. Для сварки их применяют следующие способы:

  1. Ручная сварка плавящимся электродом;
  2. Полуавтоматическая в CO2;
  3. В среде аргона неплавящимся электродом.

Последний вид применяют для профиля малой толщины (как правило до 1,5 — 2,0 мм). При небольшом объёме работ данные профили варят ручной дуговой сваркой инвертором штучными электродами.

Данный способ удобен, оборудование не дорогое, к тому же выполнение процесса не вызывает больших сложностей. В данной статье на сайте mrmetall.

ru мы подробно раскроем технологию ручной сварки инвертором конструкций из данного материала.

Сварные соединения труб квадратного сечения

Сварку профильной трубы полуавтоматом (механизированную) применяют при производстве габаритных сварных конструкций на производстве.

Несомненным плюсом данного способа это возможность проведения процесса на малых толщинах и минимальное тепловложение, что на порядок снижает возникающие деформации. Особенно это актуально для протяженных швов.

Проводить процесс полуавтоматом получиться практически у любого, так как процесс автоматизирован. О том что для этого необходимо читайте в нашей статье.

Конечно, есть и недостаток в виде сложности применения данного метода в монтажных условиях, ввиду сдувания порывами ветра газовой защиты. Приводит это к возникновению дефектов и нестабильному протеканию процесса.

Сварные соединения труб квадратного сечения

Сварку в аргоне применяют для данного типа конструкций редко, ввиду высокой стоимости. Инертный газ дорог, а способ имеет невысокую производительность. Применяют его в случаях, когда необходимо сваривать изделия из нержавеющей стали или профилей очень маленькой толщины, тогда применение данного метода оправданно и незаменимо.

Как сварить профильную трубу инвертором

На этот вопрос мы ответим в рамках стати. Информация в статье будет ориентирована на начинающих сварщиков и новичков. Варить профильную трубу инвертором достаточно просто, ввиду этого сварка данным способом применяется практически повсеместно. Первое что нужно сделать, это подготовить кромки.

Первое, что необходимо сделать это зачистить металл. Зачищать можно шлифмашинкой, металлической щеткой или напильником. Такая обработка поверхности значительно уличшит результат. Ржавчина, окалина, масло, пыль и прочие загрязнения должны быть полностью удалены. Желательно обезжирить поверхность.

Затем необходимо замерить толщину основного металла. От этого будет зависеть дальнейшая подготовка и обработка изделия, техника и режимы, на которых будет выполняться сварка. При толщине 1.5 мм до 3.5-4.0 мм процесс можно вести без разделки кромок. При толщине около 3 мм лучше использовать разделку кромок, для обеспечения полного провара.

Полярность – обратная («+» — на электроде; «-» — к изделию). Подробно о полярности можно прочитать тут.

Какими электродами лучше варить профильную трубу 1.5 — 3 мм

Сварочные электроды лучше использовать с рутиловым или основным покрытием. Для начинающих, по нашему мнению, лучшими являются электроды ОК-46, ОЗС-12, МР-3, имеющие в составе обмазки рутил. Он обеспечивает легкий поджег и устойчивое горение дуги. Для того чтобы правильно сварить конструкцию необходимо уделить особое внимание сборке.

Сборку конструкций в большинстве случаев производят на прихватках. Прихватки ставим по краям соединяемых деталей. После выполнения прихваток настраиваем сварочный ток на пробной детали. Для различных марок электродов эти параметры разнятся. На упаковке с электродами заводом изготовителем даются общие рекомендации их и применяем, выставляем значения силы тока.

Читайте также:  Труба стальная с электрообогревом

Профильную трубу можно сваривать между собой как встык, в нахлест, так и под углом 90 градусов. Выполняя процесс на пробной детали, меняем параметр силы тока добиваясь оптимальной геометрии шва. Металл не должен прожигается, а сварочная дуга должна устойчиво гореть и легко возбуждаться. К примеру, для электродов МР-3 диаметром 2,5 – 3 мм. Можно использовать сварочный ток в районе 75-80 А.

Режимы сварки, силу сварочного тока и размеры соединений нужно брать из техкарты. Если Вам необходимы техкарты, то можете написать нам, в форме обратной связи которая находится в самом низу страницы. Мы отправим Вам на вашу почту техкарты конкретно для вашего случая.

Чем меньше диаметр электрода, тем меньше сила тока, а следовательно изделие будет меньше греться. Рекомендуется при сварке тонких изделий использовать электроды как можно тоньше, для того чтобы не прожигать металл.

Как нужно варить профильную трубу чтобы не прожечь

После окончания подготовки, начинаем варить наше изделие. При толщине детали 1,5 мм необходимо начинать именно на прихватке, чтобы не прожечь тонкий металл.

Рассмотрим правильную последовательность как сварить тонкостенные детали из профильной трубы встык:

  • Зажигаем дугу на прихватке;
  • Ведем вдоль стыка на расстояние около 10 – 15 мм углом назад без колебательных движений и возвращаемся;
  • Дугу делаем как можно короче, чтобы конец электрода отступал от расплава сварочной ванны не более чем на 1,5 мм. Это обеспечит лучшую защиту сварочной ванны. При прохождении процесса на короткой дуге снижается напряжение, следствием является уменьшенная температура расплавленного метала. Именно так нужно варить профильную трубу чтобы ее не повело.
  • Подходя к концу стыка, нельзя просто оборвать дугу. Необходимо вернуться на металл шва миллиметров на 20 и там уже оборвать дугу. Если этого не сделать, то в конце шва будет кратер.
  •  Отбиваем шлак, удаляем брызги металла.

Использование прихваток

Если вы начинающий сварщик, то сварку профильной трубы инвертором для вас лучше вести с использованием дополнительных прихваток. Их необходимо сделать не только по краям, но и по одной прихватке в середине.

Как уже говорилось лучше применять электроды как можно тоньше: 2,0 — 2,5 мм. Если в процессе у вас дрожит рука и высота дуги колеблется, придерживайте электрод указательным пальцем левой руки. Так постепенно и можно научиться варить.

Для начинающих сварщиков в конце статьи очень полезные видео, посмотрите их. Еще один способ как Вам не прожечь профиль. Если металл все равно прожигается, для вас есть способ-лайфхак. Необходимо в трубу установить прямоугольник или квадрат из металла, подходящий по сечению. К примеру, для профиля 20х40 можно взять металл прямоугольного сечения 15х35.

После этого необходимо состыковать изделия между собой и начинать варить. Квадрат будет отводить тепло и деталь не будет прожигаться. Полезная хитрость для начинающего сваривать.

Как сварить профильную трубу толщиной 1.5 мм и более?

Точно также, единственное отличие, что при толщине 3 мм и более, диаметр электродов будет больше. Также вам может помочь еще один способ –вополнения процесса с отрывом.

При этом способе дуга также зажигается на прихватке, делается небольшая задержка и обрывается. Далее дуга зажигается на заваренном участке, опять производится сваривание «точки» и снова обрывается.

При этом способе сварочный ток может быть выше порядка 95 -115 А. Дуга лучше будет зажигаться, а электрод не будет прилипать.

Особенности сварки каркаса из профильной трубы

Каркасы из профильной трубы очень популярны. Они легкие, прочные, дешевые, просты и быстры в изготовлении.

Отличиями при сварке каркасов является пространственные положения сварных швов. Еще одна особенность — это деформации, которым подвержены все сварочные изделия. Сварные соединения применяемые для данного типа изделия регламентирует ГОСТ 5264. Наиболее часто используемые — стыковые С17, а также тавровые Т1.

Теперь про деформации и как с ними бороться. Очень часто бывает, что при сборке выявляется такой момент, что труба недостаточно качественно изготовлена, имеет не ровные боковые грани.

Сварные соединения труб квадратного сечения

Это увеличивает зазоры при стыковке, а в процессе сваривания придется наплавить больше металла и сильнее нагреть изделие. Вот тут возникают сварочные деформации, профильную трубу «ведет». Чтобы конструкцию не повело и для снижения этих воздействий используют специальные приспособления кондукторы. Они фиксируют элементы конструкции не давая возможности отклонений от заданных размеров.

Использование кондукторов значительно увеличивает скорость и точность сборки изделий, что несомненно требуется при серийном изготовлении конструкций. Крупногабаритные конструкции необходимо жестко фиксировать к стапелю при помощи струбцин. Производится прихватка деталей по углам. Выполнение производится с противоположной стороны от установленных прихваток.

Начинаем варить с середины,  постепенно продвигаясь к краям. При сваривании разнотолщинных профилей, зажигать дугу необходимо на более толстой трубе и переходить на более тонкую. Колебания можно совершать как круговые, так и зигзагообразные.

Вертикальный шов при сварке профильной трубы

Если необходимо красиво и качественно сварить профильную трубу в вертикальном положении – электрод держим углом вперед. Тем самым не давая вытекать расплавленному металлу за счет давления дуги. Если при этом свариваются детали с разной толщиной, то зажигание дуги производится на более толстой. Самая простая схема выглядит так:

  1. Зажигаем дугу на более толстой детали, процесс ведем снизу вверх;
  2. Ведем электрод углом вперед тем самым не давая вытекать металлу сварочной ванны;
  3. Перемещаем электрод на тонкую деталь (с минимальной задержкой на поверхности);
  4. Обрываем дугу (применимо на начинающих);
  5. Для более опытных перемещаемся на более толстую деталь только чуть выше совершая колебания электрода как бы зигзаг.

Сварные соединения труб квадратного сечения

Сварка профильной трубы – Потолочное положение

При сваривании в самом не удобном положении, которое называется потолочное, методика всё та же что при вертикальном положении.

Начинающим сварщикам лучше использовать способ выполнения с отрывом. При этом способе выполняется как бы точками. Зажгли дугу, наплавили точку, обрываем. Если получается варить без отрыва, то лучше всего совершать кольцевые движения, не большого размера.

Угол электрода направляем на более толстую деталь. Сила тока в данном положении для способа с отрывом 75-95А, а в случае выполнения процесса без отрыва поменьше порядка 65-75.

Сварка профильной трубы под углом. Сварка горизонтальных швов

В случае когда изделия расположенные под углом 90 градусов, друг к другу необходимо учесть несколько особенностей. Варить необходимо на вертикально расположенной трубе, так как теплоотвод у нее будет больше (в обе стороны от сварного шва). Это снизит возможность ее прожигания и уменьшит деформацию конструкции. Наклон электрода к вертикальной стойке.

Сварные соединения труб квадратного сечения

Процесс с отрывом все как в предыдущем случае. Варим каждую точку с зажиганием дуги на предыдущей точке. При способе без отрыва, перемещать электрод необходимо вдоль стыка без колебаний (вперед-назад). Получаться поступательные движение к себе от себя и снова к себе. Данный метод подходит также для выполнения процесса под различными углами 45, 60, 90 градусов.

Сварочное оборудование для сварки профильной трубы

В большинстве случаев, когда конструкции варится с применением ручной дуговой сварки, сварочным аппаратом является инвертор. Инвертор это современный источник питания, имеющий малую массу и весьма широкий спектр возможностей.

Также используются сварочные генераторы, а также выпрямители, обеспечивающие проведение сварочного процесса на постоянном токе. Для сварки полуавтоматом применяют аппараты состоящие из: инвертора, механизма подачи проволоки, сварочной горелки и газового оборудования.

Газовое оборудование в виде баллона с газом, редуктора, шланга и подогревателя не используется, если применяется порошковая проволока.

Читайте также:  Формула диаметра всасывающего трубопровода

Для выполнения процесса в аргоне используются инверторы, а также выпрямители, применяется тоже газовое оборудование, что и для полуавтоматической. Процесс выполняют неплавящимся электродом из вольфрама. Электрод устанавливается в сварочную горелку, ей и выполняют сам процесс сваривания.

Заключение

Для выполнения сварки профильной трубы своими руками требуется не так уж много знаний. Главное это желание решить поставленную задачу, а средств для этого много. В нашей статье мы рассказали о возможных способах, методах сварки профилей.

Видео — Как правильно сварить профильную трубу электросваркой

Содержание ГОСТ 16037-80: сварка трубопроводов, типы швов и их краткие характеристики, разделка изделий

Сварка представляет собой процесс соединения металлических предметов и различных сплавов между собой. Она широко применяется для соединения стальных трубопроводов. В процессе работы сварщики обязаны руководствоваться положениями ГОСТов и СНИПов.

Что регулирует ГОСТ 16037-80

ГОСТ 16037-80 был утвержден для применения Постановлением Госкомитета СССР по стандартам в 1980 гг. Он начал действовать с июля 1981 года и имеет юридическую силу до сих пор. ГОСТ заменил собой ранее действующий стандарт в указанной отрасли 16037-70. В декабре 1990 года в документ были внесены последние и единственные изменения.

Сфера регулирования ГОСТа – сварные соединения стальных трубопроводов. Он обязателен для применения:

  • при выборе типов соединения труб;
  • при определении конструктивных элементов и размеров сварных соединений труб с трубами и арматурой.

Обязательность стандарта обозначает, что все сварщики, которые приступают к сварке стальных труб, должны учитывать положения стандарта. Из сферы регулирования документа исключены сварные соединения, которые применяются для производства труб из полосового и листового материала.

При монтаже трубопроводных систем одним из наиболее распространенных способов является ручная сварка, требования к производству которой прописано в ГОСТ 16037-80. С полным текстом документа можно ознакомиться здесь.

От качества стыков и швов во многом зависит безопасность функционирования трубопроводных систем.

При строгом соблюдении требований стандарта в процессе проектирования и формирования технологического процесса и самом выполнении сварных швов трубопроводов обеспечивается должный уровень качества.

Основные типы сварных швов и их краткие характеристики

В ГОСТе описываются три разновидности сварных соединений стальных трубопроводов, и приводятся их условные обозначения. Это:

  1. Стыковые – «с».
  2. Угловые – «у».
  3. Нахлесточные – «н».

Внутри каждого типа в стандарте выделяются различные подтипы в зависимости от разных параметров. В их числе диаметр и толщина свариваемой трубы, вид сварного шва, число сторон проварки, конфигурация для прокладки и возможность ее съема, наличие скоса кромок (скос одной или двух кромок), форма сечения кромок или шовного материала, способ сварки.

Согласно ГОСТу 16037-80, при соединении трубопровода можно использовать сварку под защитным газом (аргоном), под флюсом и газом. При работе в атмосфере защитных газов допускается применение плавящихся и неплавящихся электродов.

Для определения технологических параметров сварки в ГОСТ 16037-80 рекомендовано учитывать следующие параметры (документ содержит конкретные значения в зависимости от типа сварки):

  • толщина заготовок (s);
  • ширина шва (e);
  • расстояние между кромками (b);
  • выпуклость (g);
  • толщина шва (а);
  • притупление кромки (с);
  • глубина нахлеста (В);
  • катет углового шва (K);
  • диаметр трубы (Dn);
  • размер фланцевой фаски (f).

Все указанные параметры актуальны не для всех типов швов.

В процессе работы применяют различные типы сварных соединений в зависимости от специфики ситуации. Для сварки кольцевых стыков труб по ГОСТу применяют стыковые соединения с обозначением С1-С53. Данный тип швов, в свою очередь, может быть выполнен как односторонний и двухсторонний, прямолинейный и с закругленными скосами кромок.

  • Односторонние швы могут предполагать съемную или остающуюся подкладку, а также плавящуюся вставку.
  • При соединении секторов на поворотах соединения могут выполняться со скосом кромок и имеют условное обозначение С54-С55.
  • При соединении фланца с трубопроводом применяется обозначение С56.
  • Угловые швы прописываются в стандарте как У5-У21, нахлесточные – Н1-Н4.

Разделка труб под сварку

В ГОСТе 16037-80 регулируются не только виды сварных соединений стальных трубопроводов (стыковых, нахлесточных и угловых), но и характеристика проведения подготовительных мероприятий с учетом вида.

Перед проведением сварочных работ необходимо провести подготовительные мероприятия. Они включают:

  1. Механическую зачистку изделий. Она требуется для удаления пыли, следов коррозии и оксидной пленки.
  2. Химическая обработка в целях удаления пятен от масла и жира, а также пленки.
  3. Разделка кромок.

Разделка предполагает механическую обработку кромки. В процессе монтажа трубопровода разделка выполняется с применением специальных машин. При проведении ремонта допускается выполнение разделки посредством угловых шлифовальных машин.

Разделку кромок требуется выполнять при толщине заготовок под сварку от 4 мм. Для угловых соединений скашивают одну или обе кромки под углом 45 градусов.

Стыки на стальных трубопроводах могут быть поворотными и неповоротными. При сварке трубопровода рекомендовано применять первый тип, так как они позволяют сварщику занять наиболее выгодное нижнее положение. Кромки при этом разделываются по всему периметру.

При стыковом соединении разница между толщиной стенок не может быть более 10% и превышать 3 мм.

Перед началом монтажа также обрабатываются кромки и околошовная зона на 20-30 мм. Она очищается от механических загрязнений, коррозийных следов и масложировых пятен.

Перед электродуговой сваркой торцы труб необходимо прихватить друг к другу. При диаметре труб, не превышающем 300 мм, делается 4 прихватки. Если же он превышает 300 мм, то прихваты делаются равномерно через 200-300 мм.

Сварка труб с толщиной более 12 мм производится в три приема (проходки).

Если соединяются толстые трубные заготовки, то сформированный шов нужно сделать толще самой детали. Для формирования соединения с заданными параметрами нужно выполнить разделку кромок после снятия фаски. При этом электроду обеспечивается доступ для качественной сварки шва.

При расчете технологических параметров разделки следует особое внимание уделить корректности расчета и соблюдению определенных значений разделки. Это снижает трудоемкость, позволяет экономно расходовать материалы и контролировать себестоимость.

При подготовке стыков разновидность фаски зависит от толщины заготовок: при толщине 3-25 мм применяется односторонняя фаска, 26-60 мм – двухсторонняя. Для угловых стыков устанавливаются такие границы: при значении до 20 мм – односторонняя, до 50 мм – двухсторонняя.

Исходя из геометрической формы профиля, различают следующие подвиды разделки:

  1. Традиционный (стандартный) скос с профилем в виде трапеции.
  2. Х-образный, когда два скоса сделаны так, что напоминает профилем очертания буквы Х (практикуется для применения заготовки толщиной 3-25мм).
  3. U-образный, где профиль поперечного сечения имеет криволинейную форму и напоминает букву U. ГОСТ рекомендует применять данную форму при большой толщине заготовки (26-60мм) для снижения площади сечения и снижения расходов материалов.

Если же труба имеет толщину свыше 60 мм, то применяются специальные формы (в частности, уступы и сложные криволинейные профили).

Для разделки используются газовые резаки и механическая обработка. Первый способ обладает определенными ограничениями и недостатками: он отличается невысокими качествами. Наиболее высокая точность обеспечивается фрезерной обработкой, в отношении труб большого диаметра могут использоваться специальные торцовочные аппараты или шлифмашинки.

Таким образом, ГОСТы на проведение сварочных мероприятий выступают важным документом, которые регламентируют условия для подготовки и проведения сварочных работ.

В ГОСТе 16037-80 определены методы сварки стальных трубопроводов, типы соединений, способы разделки и конструктивные элементы для каждого типа.

Соблюдение рекомендуемых параметров продлевает сроки службы трубопроводов, обеспечивает долговечность, прочность и герметичность швов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector