Сварка труб в промышленных и домашних условиях является одной из наиболее распространённых задач для сварщика. Многие говорят, что качество зависит исключительно от классификации специалиста, но в учет стоит брать также соответствия материала к прутку.
В сегодняшней статье мы рассмотрим классификацию электродов для сварки труб + сделаем небольшой обзор на разные категории металлопрофиля.
Какие бывают электроды для сварки труб?
Токопроводящие стержни могут быть 2 типов – металлические и неметаллические. Для наложения швов на трубы вторые не годятся, потому далее мы на них останавливаться не будем.
Основа качественного сваривания – мастерство + подбор нужных материалов, но и металлические прутки в этом плане могут сыграть злую шутку.
Рынок настолько переполнен продукцией, что выбрать стоящий товар может быть трудно даже профи, а о дилетантах сварки и говорить нечего.
Начнем с того, что металлические электроды могут быть 2 типов – плавящиеся и неплавящиеся. Которые плавятся, в дополнение имеют покрытие для образования сварочной ванны, а сам стержень выполняется из распространенных типов цветных и черных металлов.
Важно: плавящиеся электроды без покрытия в практике сейчас используются только в случаях, когда сварочные работы протекают в защитной среде из газа. По формату это проволока на небольших катушках.
Причина повышенной стоимости неплавящихся электродов кроется в материалах их стержней. Основной документ, который регламентирует производство прутков является ГОСТ 9467-75. Детальнее о классификации электродов для сварки в таблице ниже.
| Толщина покрытия электрода | А | Прутки с тонким покрывающим слоем. |
| С | Прутки со средним покрывающим слоем. | |
| Д | Прутки с толстым покрывающим слоем. | |
| Г | Особо толстый покрывающий слой. | |
| Тип | А | Кислого типа |
| Б | Базовое | |
| Ц | Из целлюлозы | |
| Р | Из рутила | |
| П | Покрытие смешанного типа, которое подразделяется на комбинации из двух – АР, РБ, РП, РЖ. | |
| Материалы | Углерод и низколегированная сталь | Материал показывает пиковые значения сопротивления разрыву. |
| Высоколегированная сталь | Обладают особыми свойствами. | |
| Конструкционная сталь | Для использования дуговой сварки. Сопротивление разрыву аналогично углеродистым. | |
| Чугун | Используется в частных случаях. | |
| Цветные металлы | Для работы с цветными металлами. |
В зависимости от выбранного материала электрода, меняется его сопроводительная документация. Базовый перечень состоит из ГОСТа 9467-75, 10052-75, 9466-75 и 10051-75. Далее мы более тщательно пройдемся по типам сварки и предоставим актуальные модели электродов для каждой из них.
Какие электроды для сварки труб выбрать в 2021 – обзор ТМ + особенностей прутков
Ситуативность в процессе работы с трубами крайне высокая. Основной критерий распределения – это назначение трубопровода. Далее мы сделаем обзор электродов для труб высокого давления, нефтяных, газовых, тепловых, водопроводных, оцинкованных, отопительных и профильных.
Вольфрамовые электроды: продукция ГК СпецМеталлМастер
1) Выбор электродов для сварки труб под высоким давлением
Основное требование к сварочным швам в системах с высоким давлением – это прочность. Для получения качественного соединения требуется основательно проварить шов, а сделать это может далеко не каждый тип электрода.
Лучшие ТМ электродов для сварки труб высокого давления:
-
ОК 53.70;
Электрод с основным типом покрытия и низким содержанием водорода. Используется для односторонней сварки в конструкциях общего назначения. Проплавка большой глубины и плоский шов на выходе позволят легко избавиться от шлаковой корки. Режим прокалки прутка 330-370 градусов на протяжении 2 часов. Напряжение холостого хода составляет 60В. Электрод особо хорош для сваривания заполняющих и облицовочных проходов на стыках труб. Стоимость за 1 кг от 175 рублей; -
МТГ-03;
Электрод ESAB с основным типом покрытия, который используется в ручной электродуговой сварке на токе постоянного типа (обратная полярность). Оптимальные конструкции для обработки швов должны состоять из углеродистых или низколегированных сталей перлитного класса. Прутки хорошо заходят для обработки неповоротных стыков. Прокалка на 370-390 градусах на протяжении часа. Стоимость от 250 рублей за 1 кг расходника; -
OK 55.00;
Наиболее дорогой вариант расходника для труб высокого давления. Стоимость за 1 кг начинается с 400 рублей и может достигать 450. Прутки хорошо заходят для высокопрочных низколегированных типов стали. Сварочные швы имеют высокий показатель стойкости к возникновению горячих трещин + ударную вязкость при низких температурах. Предел по текучести составляет 480 Мпа, а предел прочности составляет 590 Мпа. Показательно относительного удлинения – 28%.
К приемлемым альтернативам, которые чуть хуже представленных выше, относятся ОК 7470 и МТГ-01K. Ценник таких прутков начинается с 200 рублей и заканчивается 350 рублями за 1 килограмм.
2) Электроды для нефтепроводов и газопроводов
При строительстве крупных магистралей по транспортировке газа или нефти используются трубы крупных диаметров, потому о качестве сварки швов здесь стоит позаботиться в первую очередь. Даже мелкие бреши могут привести к потере десятков тонн сырья, а это громадная просадка в экономическом плане.
ТОП-3 варианта электродов для сварки газо- нефтепроводов:
-
ЛБгп;
По диаметру данный тип прутков выпускается в 2.5, 3 и 4 миллиметра. В отношении наплавки пруток имеет показатель в 9.4 г/Ач. Расход материала составляет 1.8 килограмма на получение 1 кг чистого металла вдоль шва. Основное преимущество торговой марки – хорошая ударная вязкость и качество получаемого сварочного шва. Помогают таких показателей достигнуть вкрапления кремния, фосфора, серы и углерода. Стоимость от 180 рублей за 1 килограмм; -
LB-52U;
Марка имеет аттестацию от Национальной Ассоциации Контроля сварки. Документ подтверждает сертификацию в отношении использования прутков при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов. Расходник хорошо поддерживает стабильную дугу и может использоваться в любом из пространственных положений.
Также проявляет хорошую ударную вязкость в холодных условиях + имеет высокую стойкость к растрескиванию. Базовые материалы для сваривания – углеродистая и низколегированная типы стали. Цена начинается от 470 рублей за 1 кг; -
УОНИ-13/55;
Марка с основным типом покрытия и коэффициентом наплавки в 9.5 г/А*ч. Расход материала для получения 1 килограмма наплавки составляет от 1.7 кг сырья. Предел текучести составляет 410 МПа, а ударная вязкость на уровне 260 Джоулей на сантиметр квадратный. Показатель относительного удлинения составляет 29%.
Вариативность по диаметру от 2 до 5 мм. В последнем случае на 1 кг материала приходится 11 единиц прутков. Время прокалки составляет 1.5 часа при температурном режиме в 350 градусов. Стоимость начинается 130 рублей за кг и доходит до 300 рублей.
К приемлемым альтернативам по пруткам для сваривания газо- и нефтепровода относится ОК-46, ЛБ-52 и некоторые вариации МТГ. Детальнее по данному вопросу следует консультироваться со штатным инженером, который руководит ремонтными или строительными работами.
Чем хороши электроды ОК-46 и кому они пригодятся
3) Электроды для теплосетей
Работа с тепловыми сетями подразумевает потоки горячей воды и паров. При сварочных работах электродами, используемыми в водопроводных системах, результат не будет оптимальным из-за разницы в температурном режиме эксплуатации. Здесь требуется особые марки прутков. Ниже представим наиболее популярные ТМ по соотношении цены к качеству в 2021 году.
ТОП-3 марки электродов для тепловых систем:
-
Э-09Х1МФ;
Отличительной чертой прутков является температурный режим эксплуатации сварочных швов – до 580 градусов по Цельсию. По диаметру на рынке присутствуют вариации в 3,4 и 5 миллиметров. Для наплавки 1 кг чистого металла требуется использовать 1.6 кг электродов. Коэффициент наплавки составляет 9.5 г/А*ч.
Временное сопротивление разрыву до 490 МПа. Ударная вязкость на уровне 78 Дж на сантиметр квадратный. Допускают сварку в узкой разделке шва со скосом кромок в 15 градусов. Стоимость от 200 рублей за 1 кг; -
ЦЛ-9;
Весьма дорогая марка прутков с ценником от 440 рублей за 1 кг. По направлению использования являются универсальными, но ориентация идет на сварку двухслойных сталей со стороны легированного слоя. Также поддерживается ряд коррозионностойких марок (12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т и другие).
Допустима сварка во всех положениях пространство кроме по вертикали сверху-вниз и постоянным током с обратной полярностью. Коэффициент наплавки составляет 11 г/А*ч, а для получения 1 кг металла, нужно использовать 1.7 кг электродов. Временное сопротивление разрыву 590 МПа; -
МР-3;
Распространённая марка, которая выпускается как российскими производителями, так и большинством иностранных (среди известны). Тип прутка Э46 с рутиловым или рутилово-основным типом покрытия. Используется для сваривания углеродистых или низколегированных сталей тепловых систем.
Одинаково себя проявляют как на переменном, так и постоянном токе. Коэффициент наплавки пуртка составляет 8.5 г/А*ч. Подбор можно осуществлять по диаметру прутка – от 3 до 6 либо типу покрытия.
К альтернативным торговым маркам вне списка выше также отнесем Э42А с толстым покрытием типа «У» и ЦЛ-20 с покрытием типа «Д». Ценник на данные прутки начинается от 200 рублей и выше за 1 килограмм.
4) Электроды для сварки трубопровода с водой
Если рассматривать бытовую ситуацию, — это прокладка под землей системы с поставкой воды к потребителям. Ранее данные системы делались только из чугуна, потому классические электроды для труб в старых системах, которые чаще всего и требуют ремонта, не подойдут.
Важно: при сварке труб с водой нужно обеспечить защиту шва от воздействия азота. Сделать это могут только прутки с толстым слоем покрытия.
Пропуская данный нюанс мимо ушей, сварщик получит соединение со слабым значением прочности, что приведет к скорой протечке и повторному ремонту.
ТОП-3 марки электродов для сварки труб с водой:
-
МНЧ-2;
Стартовая цена в розницу от 180 рублей за 1 кг. По типу покрытия являются смешанными (П). Используют прутки для сваривания чугунных труб при постоянном токе. Рекомендуют для вертикальной сварки снизу-вверх и в нижнем пространственном положении. Коэффициент наплавки составляет 11.2 г/А*ч. Химический состав – никель (70%), железо (3%) и марганец с медью на остатке. Поставляется 3 диаметра сечения прутка – 3, 4 и 5 мм;
-
ОЗЧ-2;
Электроды с кислым покрытием, основа которых является медь. Также имеются незначительные вкрапления никеля, марганца и железа. Выпуск по диаметрам от 3 до 5 мм. с шагом в 1 пункт. На 1 кг электродов приходится от 7 до 24 штук в зависимости от сечения. При сваривании требуется использовать короткие валики в 3-5 см.
Предварительно требуется прокалка в 1 час при температуре в 200 градусов. Твердость наплавленного металла составляет 170 НВ, а временное сопротивление – 250 МПа. Для получения 1 кг чистого металла с наплавки требуется использовать 1.7 кг прутков. Стоимость начинается от 500 рублей за 1 кг; -
ЦЧ-4;
Прутки для работы с чугуном, который обойдутся сварщику от 400 до 900 рублей за 1 кг в зависимости от диаметра электрода. Покрытие материала основное (Б), а ориентация по сварке приоритетная в нижнем пространственном положении. Коэффициент наплавки составляет 10.0 г/А*час.
Для получения 1 кг чистой наплавки металла потребуется использовать 1.8 кг электродов. Твердость получаемой наплавки – 180 НВ. Прутки выпускаются в диаметрах 3,4 и 5 мм с поддержкой по силе тока от 65 до 150 А.
Среди прочих стоящих вариантов для сварки труб из чугуна отнесем марки УОНИ, ОЗС, АНО, ЦУ-5, KOBELKO LB-52U и ESAB. Если трубопровод с водой сделан из нержавеющей стали, то рационально применить прутки ЦЛ-11.
Как выбрать электроды по нержавейке
Разбор популярных марок электродов для сварки труб:
5) Электроды для оцинкованных труб
Для получения качественного шва на оцинковке требуется соблюдение 3 условий – замедление темпа сварки на 18%-25%, увеличение силы тока на 20-40 А и расширение зазора между кромками в 1.5-2 раза от стандартного.
Важно: во избежание отравления испарениями цинка требуется использования средств индивидуальной защиты со встроенными фильтрами воздуха.
Для качественного соединения кромок оцинковки требуется электрод от 3 мм в диаметре. Покрытие используется рутиловое или фтористо-кальциевое. Использование специального флюса сбережет оцинковку от процесса испарения.
Топ-3 электрода для сварки оцинкованных труб:
-
АНО-4;
Пачка таких электродов обойдется в 600-900 рублей в зависимости от ТМ и толщины прутка. Рабочая сила тока составляет от 100 до 140 А. Покрытие смешанное – рутил-карбонатное. Параметр относительного удлинения составляет 20%, а пределе текучести 340 МПа. По производительности наплавки выдают 1.4 кг за час. Значение ударной вязкости составляет 80 Дж на сантиметр квадратный;
-
ОЗС-4;
Электроды из низкоуглеродистой стали с рутиловым покрытием. Стоимость за 1 кг прутков составляет от 300 рублей. Сырье имеет сертификацию от НАКС и выполнено по всем стандартам сварки РФ. Сварка прутками допустима в любом пространственном положении, но перед использованием необходима прокалка на 40-50 минут при температуре 130-150 градусов. Для наплавки 1 кг металла требуется использовать 1.6 кг электродов;
-
ДСК-50;
Если материал основы труб – низколегированная или углеродистая сталь, то данный тип прутков будет оптимальным. Выпускаемые диаметры – от 4 до 6 мм. Предел текучести составляет 430 МПа, а относительное удлинение составляет 20%. Временное сопротивление разрыву – 510 МПа. Перед использованием в сварке требуется прогреть электрод 2 часа при температуре 370 градусов по Цельсию.
АНО-21 — электроды, доступные всем
Ну и наконец, если возникла необходимость сваривания профильных труб, то здесь оптимальными марками прутков станут АНО, МР-3С, ОЗС и УОНИ 13/35. На этом обзор вопроса, какие электроды для сварки труб выбрать в 2021 году, считаем закрытым. Если на примете имеются альтернативные ТМ с качественным результатом по швам, ждем названия в х к статье. Удачной сварки и не болеть!
Технологии сварки оцинкованных труб
Стальные трубы без защитного покрытия быстро корродируют и выходят из строя. Поэтому была разработана технология нанесения защитного цинкового слоя, который увеличивает срок службы материала почти в десять раз.
Оцинкованные трубы сегодня используются повсеместно, они дешевле изделий из нержавейки и по техническим характеристикам им не уступят. Но есть негативный момент, связанный с температурой плавления цинка и другими свойствами этого металла.
Трудности сваривания
Когда производится сварка оцинкованных труб, то температура в зоне сваривания достигает +1200 ℃. Происходит выгорание цинкового слоя. Этот металл начинает закипать уже при +906 ℃. То есть, получается, что на участке стыка двух труб образуется зона без защиты. Но и это не все отрицательные стороны сварки оцинкованных труб.
Газообразный цинк вредное для человека вещество. Попав в дыхательные пути, он приводит к удушью. Поэтому сварка в помещениях без организации хорошо действующей вентиляции запрещена. К тому же по техники безопасности сварщик должен надеть под маску респиратор.
При высокой температуре цинк начинает интенсивно испаряться, что приводит к образованию внутри стали раковин и пор. А это снижение качества места соединения и прочности стыка двух оцинкованных труб.
Какие технологии применяют
Учитывая все выше упомянутые минусы сваривания оцинкованных труб, были разработаны две специальные технологии, в которых процесс сварки проводится так, чтобы оцинковка не разрушалась.
В первой технологии зона сварки обрабатывается специальным материалом – флюсом, который закрывает собою стык и не дает цинку выгорать, то есть, переходить в газообразное состояние.
Он на себя оттягивает часть тепловой энергии, а внутри под флюсом цинк расплавляется и становится вязко-жидким. Этот металл обволакивает собою соединение двух оцинкованных труб, равномерно покрывая их концы. Защитный слой, таким образом, не нарушается.
Во второй технологии используют специальные электроды, которые могут выдерживать ток большой силы. В основе этого метода лежит позиция сокращения времени сварки, в течение которого цинк не успевает испаряться.
То есть, процесс сварки производится настолько быстро и без снижения качества соединения, что защитное покрытие не успевает превращаться в газ.
Эти технологии сегодня используется повсеместно, когда дело касается сварки именно оцинкованных труб. И не только тех, которые собираются в трубопроводы для газа или в несущие конструкции в строительстве.
В водопроводе под действием проточной воды цинк растворяется и частично выводится наружу. Так что для здоровья человека он опасности не несет.
Выбор электродов
Как уже было сказано, процесс сварки сопровождается выделением тепловой энергии, поэтому цинк начинает интенсивно испаряться. Есть большая вероятность, что этот металл попадет в сварочную ванну и смешается со сталью.
А это приведет к образованию пор и трещин на уровне кристаллизации стали, и, как следствие, к снижению качества стыка соединяемых изделий. Поэтому основное требование к сварке оцинкованных труб – это удаление цинкового слоя в зоне соединения.
Если нет возможности удалить защитное покрытие, тогда для соединения оцинкованных труб используются именно специальные электроды. В принципе, сварка оцинкованного изделия практически ничем не отличается от такого же процесса соединения обычной стали. Но есть и свои нюансы.
Во-первых, сам электрод для сварки представляет собой металлический стержень, покрытый порошком. Именно разновидность порошкового слоя влияет на то, какие металлы можно варить.
В случае со сваркой оцинкованных труб используются электроды или с рутиловым покрытием или с основным. Первый используется, если трубы изготовлены из углеродистых сталей (к примеру, сталь 20), второй, если изготовлены из низколегированной стали (С345).
Рутиловое покрытие
Применяются электроды с рутиловым покрытием. Рутил – это минерал в виде оксида титана. Он в порошковом покрытии применяется в виде концентрата с содержанием более 50%. В состав также входят алюмосиликаты и карбонаты.
Получаемый при сварке шлак имеет высокую щелочность, поэтому металл соединения обладает такими показателями, как высокая ударная вязкость и повышенная защита от образования горячих трещин.
Единственное требование к рутиловым электродам для сварки оцинкованных труб – это перед началом процесса просушить их в течение часа при температуре +200 °C. Но использовать расходники можно лишь через сутки.
Основное покрытие
Могут использоваться электроды с основным покрытием. Этот порошковый слой имеет сложную рецептуру, куда входит большое количество разных химических веществ: магний, кальций, шпат плавиковый и ферросплавы.
При сгорании внутри зоны сваривания порошок выделяет углекислый газ и окись углерода, которые защищают расплавленный металл от воздействия кислорода и водорода. Два последних снижают качество сварки. Обычно этими электродами проводят сварку трубопроводов из труб с толстой стенкой.
Нюансы процесса
Что касается самого процесса сварки, то в его основу ложится толщина стенки трубы. Если этот показатель не превышает 3 мм, то концы труб соединяются электродом без предварительной подготовки, оставляя между ними зазор 2-3 мм.
Конечно, чистота поверхностей (и внешней, и внутренней) должна быть идеальной, поэтому их очищают от загрязнений и обезжиривают спиртом или растворителем.
Если толщина более 3 мм, тогда на концах оцинкованных труб делают фаску с притуплением 1,5-2 мм в зависимости от толщины стенки. Пространство между фасками в процессе варки заполняют расплавленным металлом от электродного стержня.
Важно правильно подобрать силу тока на сварочном аппарате и диаметр электрода. Большой ток приведет к прожиганию соединяемых изделий.
То же самое касается электродов с большим диаметром. И наоборот, если ток небольшой величины или мал диаметр расходника, то произойдет непровар. А это снижение качества стыка.
Многое будет зависеть и от скорости движения электрода вдоль сварочной зоны. Здесь, как и в предыдущих случаях, медленное движение – это вероятность прожигание стали и оцинкованного слоя.
Большая скорость – это все тот же непровар. Подходящая скорость сварки приходит с опытом. И чем чаще приходится варить оцинкованные трубы, тем качественнее получается шов.
Последующая обработка стыка
После окончания сварки рекомендуется стык двух оцинкованных труб обработать антикоррозионным составом. Оно должно иметь три основных качества:
- хорошо скрепляться с металлической поверхностью;
- быть устойчивым к коррозионным процессам, хотя бы на уровне цинкового покрытия;
- легко наноситься без использования специального оборудования или инструментов.
Популярностью для покрытия стыка пользуется специальная краска, в состав которой входит более 94% цинковой пыли. По сути, это цинк в виде пыли, в который вносятся неомыляемые связующие компоненты.
Поэтому краска легко наносится кисточками или валиками на любые поверхности: горизонтальные, вертикальные или наклонные, где она хорошо держится и не стекает.
Применение газовой горелки
Соединить две оцинкованные трубы можно с помощью газовой горелки. Все чаще используют технологию под маркировкой «UTP», которую в свое время изобрели немцы.
Для этого они использовали флюс марки «HLS-B», защищающий цинковое покрытие от выгорания. Сегодня предлагаются по этой технологии стержни марки UTP-1 – это медно-цинковый припой в виде прутка толщиною 2 мм. С его помощью можно варить не только изделия из оцинковки, но и медные сплавы, чугун.
Подготовка и пайка
Подготовка к процессу идентично той, которую применяют для сварки оцинкованных труб электродами. Но есть определенные особенности и нормы, которые устанавливают ГОСТы и СНиПы.
Номер грелки выбирается на 1-2 позиции меньше, чем при сварке обычных стальных труб.
В ацетиленовое пламя добавляется больше кислорода. Это делается для того, чтобы кремний, который является компонентом припоя, соединялся с кислородом и образовал оксид.
Именно последний является главным защитным ингредиентом в процессе сдерживания испарения цинка. При этом пламя должно быть стабильным, оно не должно скакать, что приведет к перепадам температурного режима в зоне сварки.
Предварительно концы труб нагреваются на ширину до 5 см.
Что касается номера горелки, то здесь зависимость прямая от диаметра трубы:
- диаметр до 250 мм при толщине стенки 2-6 мм – номер горелки 1 или 2;
- больше 250 мм при той же толщине – номер горелки 3 или 4.
Сама пайка – это внесение прутка припоя в зону соединения, где он нагревается горелкой и расплавляется. При этом очень важно направлять огонь не на концы соединяемых оцинкованных труб, а на припойный стержень.
Для такой технологии лучше использовать сварку на себя, когда пруток движется перед горелкой. Кстати, она должна подноситься к месту стыка под углом 40°.
Нанесение флюса
Но перед сваркой место соединение двух оцинкованных труб заполняется флюсом «HLS-B». Это пастообразное вещество, которое наносится на концы так, чтобы им заполнился участок с каждой стороны стыка длиною не меньше 2 см.
При этом надо учитывать, что толщина слоя флюса должна быть в два или три раза больше, чем при пайке обычных труб.
Завершающий этап
Если пайкой соединяют оцинкованные трубы толщиною до 4 мм, то сварка проводится за один проход. Если больше данного показателя, то за два или три. После завершения работ и остывания стыка флюс, который остался поверх соединения, удаляют водой и металлической щеткой.
Усердствовать не надо, чтобы не повредить цинковое покрытие. Внутренняя поверхность соединенных изделий промывается водой, которой заполняется трубопровод на сутки.
Сварить оцинкованные трубы не так просто, как может показаться на первый взгляд. Небольшое отступление от норм и правил приведет к серьезным дефектам, которые отразятся на качестве конечного результата.
Сварка оцинкованных труб
Оцинкованная труба — это металлическая труба, покрытая цинком. Стальные трубы покрывают цинком, который играет роль защитного элемента. При таком покрытии значительно возрастает срок их службы.
Такой вид труб применяется при прокладке теплосетей, канализации и водоснабжения. Не имеет место размышление — можно ли сваривать оцинкованные трубы.
Конечно можно, однако надо брать в расчет, что сварка оцинкованных труб обладает своими особенностями и нюансами.
Проблемы при сварке
Пары цинка, получаемые при испарении, являются вредными для дыхания производителя работ. При попадании в дыхательные пути они могут вызвать задержку дыхания или даже его остановку. Испаряться цинковое покрытие начинает уже при температуре немногим больше, чем 900 градусов. Поэтому требования безопасности являются повышенными. Работу желательно проводить на свежем воздухе.
Если сварка осуществляется в помещении, то дополнительно можно применять респиратор. К обязательным мерам предосторожности относится наличие исправной вентиляции. Еще одна проблема состоит в том, что наличие цинка ухудшает качество стыкового соединения. Это происходит, потому что цинк смешивается с основным металлом, и, выстраиваясь в кристаллическую решетку, способствует ее ослаблению.
Вследствие интенсивного испарения покрытия из цинка происходит образование таких дефектов, как полости, пузырность, неоднородность шва. Если удалять оцинковку локально в месте расположения стыка, то это приведет к быстрому изнашиванию состыкованных деталей.
Технология
Технологический процесс имеет несколько вариантов, как сваривать оцинкованные трубы. Помимо этого технология сварки оцинкованных труб включает в себя решение такого немаловажного вопроса, какими электродами варить оцинкованную трубу. Защитный слой цинка начинает закипать при температуре порядка 900 градусов, а основной металл должен разогреться до 1200 градусов.
Основные методы решения этой проблемы:
- При сваривании использовать флюс. В его составе должны быть исключены компоненты, способные растворяться в воде. Функция флюса состоит в том, что он прикрывает стык и не дает возможности цинку испариться. Цинк под флюсом расплавляется, обволакивая соединяемые детали.
- Сведение к возможному минимуму времени сваривания. Это нужно для того, чтобы цинк не успел раствориться. Чтобы процесс проходил быстрее, необходимо производить увеличение температуры путем регулирования значения тока.
Сварщик может использовать на свое усмотрение любой из этих вариантов.
Выбор электродов
Сварка стальных оцинкованных труб требует использования специальных электродов. Электроды для оцинкованных труб должны выдерживать высокое значение тока. Наиболее подходящие электроды для сварки оцинкованных труб — это имеющие рутиловое покрытие.
Особенность рутиловых электродов состоит в их особом химическом составе покрытия. Это дает следующие преимущества:
- процесс зажигания становится более легким;
- качественная сварочная дуга способствует получению хорошего шва;
- отсутствие трещин и непроваров;
- высокая устойчивость к износу;
- небольшое разбрызгивание.
В рутиловом покрытии содержится железный порошок, что способствует понижению уровня легированности стали, повышая прочность соединения. Если основная сталь является легированной, то подойдут электроды, имеющее основное покрытие. Конкретные марки электродов для сварки оцинкованных труб рекомендуется выбирать среди производителей, уже хорошо зарекомендовавших себя.
Если выбор осуществляется среди расходняков с рутиловым вариантом, то следует учитывать, что наиболее востребованы такие, как ESAB-SVEL OK 46.00, Electric Omnia 46, ОЗС-12, МР-3, УОНИ 13/55.
Выбирая среди электродов с основным покрытием, предпочтение следует отдавать таким маркам, как ТМЛ, ТМУ-21, ЦУ-5, ЦЛ-20, ЦЛ-39. В состав этих моделей входят кальций и фосфор.
Диаметр будет зависеть от толщины стенок и диаметров труб.
Методы сварки
Для соединения оцинкованных труб на выбор используются два метода:
Соответственно, первый способ требует применения электродов, а второй газовой горелки. При электродуговом способе немаловажную роль играет толщина труб, подлежащих сварке. Если она является значительной, то перед началом необходимо с краев труб снять фаски. Тонкостенные трубы можно сваривать без предварительной обработки.
Кроме грамотного выбора электродов качество соединения будет зависеть от квалификации сварщика и его опыта. Сварка труб с цинковым покрытием потребует работы быстрой, но аккуратной.
Вначале делают состыковку оцинкованных труб с небольшим зазором. Зазор между деталями необходим для того, чтобы улучшить провар.
К тому же это улучшает видимость получаемого шва и дает возможность более правильно перемещать электрод.
Для фиксации необходимо выполнить как минимум три прихватки, чтобы избежать перекоса труб во время работы. Величину тока следует немного увеличить, чтобы можно было вначале прожечь саму оцинковку, которая иначе может препятствовать возникновению дуги, после чего можно начинать спокойно сплавлять металл.
Важна скорость ведения электрода. Если процесс осуществляется слишком медленно, то возможно проявление прожига, а при быстрой сварке возникнут области непровара. Пламя горелки следует направлять не на трубы, а на припой. При сваривании необходимо поддерживать постоянное пламя, чтобы избежать непроваров.
При газовом методе используют горелку меньшую, чем для сварки черных металлов.
При использовании слишком большого сопла горелки заготовки могут перегреться, и цинк начнет испаряться.
При выборе горелки с маленьким размером сопла не произойдет достаточного разогрева и может возникнуть прилипание припоя к поверхности трубы.
После завершения сварки любым из предложенных методов необходима зачистка шва и покрытие места его расположения антикоррозийным составом, предназначенным специально для оцинкованных труб.
Интересное видео
Электроды для сварки оцинкованных труб
Применение оцинкованной стали получило распространение благодаря антикоррозийным свойствам цинка, входящего в ее состав. Оцинкование стали позволяет на долгое время замедлить процесс коррозии на металле.
Другое преимущество такой стали в том, что в отличие от ее аналога (нержавеющей стали) ценовая политика в отношении оцинкованных материалов отличается большей демократичностью. Такая сталь активно используется при производстве и сварки водопроводных труб.
Особое значение имеют выбираемые электроды для сварки оцинкованных труб, их марка, соответствие ГОСТу и характеристики. Они имеют свои особенности, как и электроды для подводной сварки.
Сварка оцинкованной трубы электродом
Общая информация
Оцинкование обеспечивает хорошее сцепление применяемого цинка и железа. Металл имеет высокую температуру плавления, составляющую 9100 С. Расплавленный цинк хорошо ложится на стальную поверхность и формирует на ней защитный слой, препятствующий распространению коррозии.
Нанесение слоя цинка на стальные поверхности происходит 3 методами:
- методом напыления;
- гальваническим методом;
- методом горячего оцинкования.
При первом методе защитный слой цинка распыляется на всей поверхности изделия при помощи пистолета.
При гальваническом способе в специальной ванне помещается обрабатываемое изделие и подключается к противоположному электроду. В это время ионы цинка начинают осаждаться на поверхности изделия, образуя слой защиты.
При горячем оцинковании вся труба окунается в расплавленную ванну с цинком, после чего с нее удаляется избыточный слой защиты.
«Важно!
Перед любой процедурой обрабатываемое изделие должно тщательно обезжириваться.»
Отдельным моментом является сварка поверхностей. Имеют электроды для сварки оцинкованных труб ГОСТ. Для сваривания как не оцинкованных, так и оцинкованных труб мастер должен руководствоваться требованиями ГОСТа 12.3.003-75.
Особенности сварки оцинкованных труб электродами
Трубы, покрытые слоем цинка, рекомендуется сваривать методом традиционной сварки. Это связано с тем, что под действием высоких температур цинк начинает испаряться в окружающее пространство. Цинковые пары вредны для здоровья человека и могут вызывать сильное удушье при работе с ним.
При испарении цинк попадает в сварочную ванну, в результате чего страдает сварочный шов. В нем могут образовываться поры и трещины. Из-за них сильно страдает качество сварки. Каждый раз требуется счистка цинкового слоя с поверхности свариваемых изделий.
Не каждый знает, как правильно варить сваркой электродами покрытые цинком конструкции.
В целях предотвращения образования трещин в свариваемых изделиях применяется способ нанесения флюса на место, в котором соединяются части труб. Он должен быть расплавленным и наноситься равномерным слоем на место стыка.
Благодаря тому, что флюс находится в расплавленном состоянии, не происходит его выгорание. Он возникает внутри трубы и растворяется после помещения изделия в воду. Флюс препятствует развитию коррозии в трубе и отличается минимальным вредом для здоровья сварщика.
Такой способ применим при сваривании водопроводных изделий.
Отдельным моментом служит то, какими электродами варить оцинкованную трубу.
Виды используемых электродов
При сваривании оцинкованных трубных изделий для предотвращения появления пор и трещин в стыках и углах швов эффективно уменьшать скорость сварки и увеличивать силу тока. При этом необходимо выбирать такие электроды для оцинкованных труб, которые способны выдерживать действие сильного тока, не повреждая при этом покрытие свариваемых изделий.
К электродам применяются следующие требования:
- они должны привести обрабатываемые изделия к требуемым характеристикам в течение как можно меньшего промежутка времени;
- обеспечить безопасность процесса сваривания изделий;
- предотвратить процесс испарения цинка.
Могут применяться следующие электроды для сварки оцинкованных трубопроводов:
Электроды с рутиловым покрытием
- имеющие основное покрытие.
Электроды с основным покрытием
Микроэлектроды с рутиловым покрытием применяются при дуговой ручной сварке и эффективны при сваривании углеродистых сталей. В остальных случаях можно применять микроэлектроды с основным покрытием. Это касается изделий, выполненных из низколегированной стали.
Рутиловые электроды имеют преимущества, среди которых:
- при сваривании образуют сварочную дугу, имеющую прочные и герметичные швы;
- быстро воспламеняются и зажигают сварочную дугу за счет содержащегося в них оксида титана;
- не разбрызгивают расплавленные металлы (имеют невысокий коэффициент разбрызгивания).
Некоторые рутиловые микроэлектроды имеют в своем составе железный порошок, за счет которого значительно снижается концентрация углерода в слое цинка. Благодаря этому трубные изделия в меньшей степени становятся подвержены появлению трещин.
ГОСТ и СНиП 3.05.01-85 устанавливают требования к толщине электрода. Слишком толстый электрод прожигает изделие, а тонкий не обеспечивает нужной прочности свариваемым изделиям. При стандартной толщине стенок изделий в 1,6-4,9 мм рекомендуется выбирать микроэлектрод диаметром 2-3 мм.
Имеется зависимость между скоростью движения микроэлектрода по изделию и итоговым качеством соединительного шва. Быстро движущийся электрод делает шов ненадежным и менее прочным, а при медленном его движении имеется риск прожигания трубного материала.
В качестве альтернативы допустимо применение электродов, в состав покрытия которых входит кальций с фтором.
Используемые марки микроэлектродов
Имеет значение при выборе таких элементов как электроды для сварки оцинкованных труб, марка. Популярными марками являются:
- ОЗС-12 диаметром 3 мм;
- УОНИ 13/55;
- ЦУ-5;
- ЦЛ-20;
- ЦЛ-39;
- ТМУ-21;
- ТМЛ.
Заключение
Помимо выбора марки и вида, необходимо помнить, что должны иметь в обязательном порядке электроды для сварки оцинкованных труб сертификат. В нем указывается выдавший его орган, наименование микроэлектрода, его соответствие ГОСТу и какие протоколы испытания с ним проводились.
Загрузка...
