Сварка неповоротных стыков труб является одним из непростых способов среди подобного рода работ. Осуществление сварки труб без поворота зависит от поперечного размера их стенок и положения в пространстве.
Подготовка к сварке
Соединяемые детали необходимо очистить от грязи, ржавчины, остатков краски и шпака. Это нетрудно сделать с помощью обработки механическим способом.
Затем производится разметка. С чертежа на металл переносят размеры конструкции, используя для этого рулетку и угольник. При разметке необходимо следить, чтобы полученный после отрезки торец был перпендикулярен оси трубы. Поскольку при сварке длина заготовок уменьшится, то оставляется припуск.
При поперечном стыке он равняется одному миллиметру, а на каждый миллиметр продольного стыка — 0,1-0,2 миллиметра. В зависимости от того, какой диаметр имеют соединяемые трубы резку заготовок можно проводить термическим способом или электроинструментом, например, болгаркой. При совмещении заготовок необходим контроль их соосности и тщательная фиксация.
Для сборки конструкции из неповоротных труб удобно применять прихватки — короткие швы, выполняемые поперек основного шва. Их размер зависит от диаметра труб и толщины их стенок, и находится в диапазоне 20-120 миллиметров. Прихватки предотвратят свариваемые детали от сдвига.
Также для фиксации может использоваться механическое оборудование.
Технология сварки
Сварка поворотных стыков труб может осуществляться левым или правым способом.
Сварка труб в неповоротном положении имеет более сложную технологию. Во многом это зависит от того, каким образом свариваемые трубы расположены в пространстве и их диаметр.
Существующие расположения стыков:
- В вертикальной плоскости. Ось трубы расположена горизонтально.
- В горизонтальной плоскости. Ось трубы расположена вертикально.
- Расположенные под углом.
Если трубы имеют размер стенок свыше трех миллиметров, то их сваривают посредством наложения слоев. Высота каждого из них не должна быть более четырех миллиметров. Если осуществляется сварка неповоротных труб дуговой сваркой, то ширина валика делается равной сумме 2-3 диаметров используемого электрода.
Наиболее рациональным является применение сваривания обратно-ступенчатым методом. При этом длина участка должна находиться в диапазоне 150-300 миллиметров. Сваривание осуществляется с помощью короткой дуги, величина которой равняется половине диаметра применяемого электрода.
Перекрытие швов, называемое замком, находится в зависимости от размера поперечного сечения труб, и обычно составляет 20-40 миллиметров. Играет роль при сварке труб положение электрода. Способ «углом назад» применяют в начале сварки, а «углом вперед» заканчивают ее.
Наиболее часто применяется сварка в три слоя. Сначала делается коренной шов, потом происходит заполнение кромок, а затем выполняется лицевой шов.
Сварку начинают с потолочного положения, расположенного внизу труб, а затем переходят к вертикальному и нижнему.
Первый слой выполняют, делая электродом возвратно-поступательные движения, задерживая при этом дугу над ванночкой, куда будет стекать расплавленный металл. Силу тока выбирают порядка 140-170 ампер. Необходимо следить, чтобы на свариваемый металл не попадали крупные брызги.
Чтобы в металле не возникло прожогов, сварку необходимо вести короткой дугой, не удаляя ее от ванны более, чем на пару миллиметров. Накладывать последующий слой следует таким образом, чтобы он перекрывал предыдущий. Электрод должен двигаться от одной кромки до другой, совершая поперечные колебания по принципу «полумесяц».
Горизонтальное расположение
Сварка горизонтальных стыков труб — непростая операция, поэтому рекомендуется выполнять ее опытным мастерам. Особую трудность представляет собой необходимость постоянной регулировки угла наклона электрода.
Сварка труб в горизонтальном положении осуществляется в следующей последовательности:
- Потолочная. Расположена внизу.
- Вертикальная. Расположена вертикально.
- Нижняя. Расположена наверху.
Каждый из этапов выполняется непрерывно. Начинать следует с потолочной части, отойдя вправо от вертикальной оси на небольшое расстояние, а затем двигаться по часовой стрелке наверх.
При выполнении потолочного шва силу тока увеличивают.
Электроды для горизонтальной сварки используют диаметром четыре миллиметра. Электроды перемещают возвратно-поступательным способом, что позволяет создавать ниточный валик высотой не более полутора миллиметров. После создания первого валика необходимо зачистить его поверхность.
Вторым валиком закрывают нижний. При сваривании последнего валика силу тока повышают с 160 до 300 ампер, а электроды выбирают с диаметром пять миллиметров.
Вертикальное расположение
При сварке вертикальных стыков начинать процесс следует с потолочного положения. Технология сварки находится в зависимости от диаметра свариваемых труб.
При мере перемещения по окружности свариваемых труб, расположенных вертикально, необходимо осуществлять изменение угла наклона электрода.
Выполнение замков
При сварке неповоротных труб на выполняемые швы накладывают замок. Это является профилактикой появления таких дефектов, как сквозные поры. Швы перекрываются на величину в 5-15 миллиметров.
Техника безопасности
Сварка неповоротных стыков трубопроводов и других крупных круглых деталей имеют повышенный уровень опасности. Поэтому необходимо выполнение имеющихся требований и рекомендаций.
Для выполнения таких соединений необходимы специально оборудованные площадки. Они должны быть изолированными, чтобы не подвергать опасности находившихся рядом людей.
При соединении неповоротных труб большого диаметра и веса следует применять специальные подъемники, представляющие собой транспортно-подъемные машины. Обязательно наличие вентиляции. Необходимо заземление всех металлических деталей и элементов. На месте сварки должно быть достаточное освещение.
Интересное видео
Сварка фланцев
Для чего предназначен фланец?
В основном фланцы предназначаются для формирования быстросъемных фланцевых соединений на трубах.
В отличии от сварки такая конструкция обеспечивает возможность быстрого соединения или съема отдельных частей трубопровода, например, для проверки состоянии трубы на отдельных участках, установки кранов, датчиков, для возможности слива воды или для присоединения оборудования (тот же теплообменник). Фланцы навариваются на окончания труб и соединяют между собой болтами, шпильками в комплекте с ответным фланцем. Между ними обязательно ставятся прокладки из резины или других материалов.
Фланцы используются в разных отраслях промышленности и коммунального хозяйства для герметичного подключения определенного участка трубопровода к различным технологическим аппаратам и устройствам с целью подвода и отвода сред, а также для стыковки между собой отдельных участков трубы.
Классификация. Типы фланцев
Фланцы в разных странах изготавливаются по стандартам, соответствующим конкретным нормам, принятым в этих странах. Это может быть ГОСТ (для Украины ДСТУ ISO 7005-2:2005 (ІSO 7005-2:1988, ІDT). Металеві фланці.)), DIN или ТУ. По форме выделяются круглые, квадратные. Можно выявить два существенных группы фланцев:
- для арматуры
- для сосудов и аппаратов.
Выделяются следующие наиболее часто применяемые виды фланцев:
Приварной фланец воротниковый, накидной, раструбный, свободно вращающийся, резьбовой, глухой фланец. Пройдемся кратко по каждому из них.
Воротниковый фланец
Имеют характерную приварную горловину в виде конического концентратора, плавно переходящего к трубной стенке. Она обеспечивает распределение давления подаваемых веществ через конусную ступицу. Используется для трубопроводов с высоким давлением или высокими/низкими температурами. Воротниковый фланец необходимо приваривать V-образным или сплошным швом.
Фланцевый патрубок
Чаще всего применяется для второстепенных задач как подложка фланца для недорогой отбортовки.
Раструбный фланец
Предназначены для малогабаритных труб с большим давлением. Их срок службы в два больше чем у проваренных накидных фланцев. К недостаткам относится возможность разрывов, подверженность коррозии.
Сварка раструбных фланцев производится только с внешней стороны угловым швом встык, при этом необходимо чтобы остался небольшой люфт примерно в 1,6 мм чтобы компенсировать эффект теплового расширения (на картинке обозначено «Х»).
Накидной фланец
Требуют ровных краев трубы при соединении. Их срок службы в два-три раза меньше чем у воротниковых фланцев. из-за Сварка накидных фланцев производится с внешней и внутренней стороны угловыми сварными швами. Чтобы не повредить во время сварки поверхность фланца необходимо чтобы был зазор в 3 мм между концом трубы и внутренней кромкой фланца.
Вращающийся фланец
Свободно вращается на трубе, не привариваются. Вращающийся фланец при необходимости можно легко снять и заменить. Могут крепиться противоположными болтовыми соединениями.
Глухой фланец
Являет собой диск плоской формы с отверстиями для шпилек, болтов. Предназначены для перекрытия концевых отверстий труб, трубопроводов. В сочетании с другими фланцами, соединение такого типа является разборным. Не сваривается.
Резьбовой фланец
Приваривается редко, используется для трубопроводной арматуры, а также труб небольшого диаметра с толщиной стенки, достаточной для нарезки резьбы. В редких случаях может быть сделан уплотняющий сварной шов.
Сварка фланцев — техника
Величина зазора в стыке или как часто его называют люфт часто определяет технику сварки. В общей сложности 7/10 всех стыков «внутренний диаметр фланца-труба» требуют наличия небольшого люфта.
В случае когда зазор не требуется, используется техника в лодочку, так как она минимально подвержена затеканиям расплавленного металла и при этом кромки глубоко провариваются. Если люфт превышает 1.
5 мм, для хорошей свариваемости применяется техника поперечных колебательных движений электрода под углом 30° к плоскости оси трубы.
Для зазора в 4-5мм, сварка ведется угловыми швами с большими катетами равными стандартной величине плюс высота зазора.
Ширина и высота шва зависят от размера трубы в поперечнике. Обратимся к примерам. Для внешнего шва необходимо большее количество наплавленного металла со стороны фланца.
Таким образом шов немного не симметричен и его катет на трубе будет меньше. Ширина внутреннего шва в идеале должна соответствовать толщине трубы, но не более 0,7 см.
Высота — от 0,5 до 1 см в зависимости от сечения трубы в поперечнике.
Сварка фланцев должна проводиться с двух сторон. Чтобы получить крепкое соединение необходимо сначала проварить с наружной, а после для уплотнения с внутренней стороны. Таким образом внутренний и наружный сварные швы очень прочно соединят две части сварного узла. Такая практика применима для плоских стальных фланцев.
При этом в тех местах, где зазоры более 2,5 мм, для присадки используется электрод или сварочная проволока о 1.6-2.5 мм.
Сварка фланцев с двух сторон начинается сначала с внутренней стороны. После сравниваются неровности прихватки с внешней стороны, проводится зачистка и сварка в направлении слева- направо.
Два прохода нужны только в том случае, если получается большой зазор.
Накладка сварного шва только с одной стороны применима для стальных фланцев, привариваемых встык, когда вплотную соединяются «воротник» фланца и торец трубы.
Сварка патрубков
Предварительно патрубок и фланец прихватывают с соблюдением всех углов. После сварной узел устанавливается на вращатель. Обрызгивается спреем против сварочных брызг и начинаем сварку.
Стандартно, согласно ГОСТу 16037-80 для труб с давлением от 10 до 25 кгс/см2 необходимо на фланце делать скосы .
Для приварки фланцев, патрубков рекомендуется использовать вращатели. Они дают возможность легко вращать, наклонять в нужное положение и приподнимать обрабатываемую деталь или кусок трубы. Таком образом можно без лишних усилий сваривать, шлифовать или даже красить объект
Необходимые меры предосторожности
Сварка фланцев требует внимания и соблюдения мер, способных уберечь сварщика от наиболее распространенных ошибок. Предварительно перед сваркой нужно зачистить и подготовить кромки. Соединяя воедино фланцевые соединения следите за тем, чтобы они были строго перпендикулярны к оси трубы. Допустимые отклонения могут быть до 1 % от наружного диаметра фланца, но не превышать 2 мм.
Чтобы проверить ровно ли приварен фланец (перпендикулярность, соосность) можно воспользоваться обычным или специально предназначенным угольником для фланцев.
При самостоятельной сборке узлов требуется учитывать длину болтов, толщину прокладки. Необходимо чтобы все головки болтов располагались с одной стороны, не были утоплены, а их окончания выступали на уровень трех шагов резьбы. Сварной шов и край трубы не должны быть выше уровня зеркала фланца.
Конец трубы, включая шов приварки фланца к трубе, не должен выступать за зеркало фланца. Отклонения линейных размеров собранных узлов не должны превышать ±3 мм при длине до 1 м и ±1 мм на каждый последующий метр.
Контроль качества сварных швов
Для проверки качества сварного шва чаще всего используют старый добрый внешний осмотр с замерами размеров при надобности. Убедитесь в том, что видимые дефекты отсутствуют:
- трещины,
- непровары,
- кратеры более 0,5 мм,
- прожоги,
- поры,
- шлаковые включения,
- значительные отклонения высоты или ширины шва,
- подрезы и наплывы в переходной зоне от основного металла к наплавленному.
Неразрушающие методы контроля: ультразвуковой, радиографический метод. Последний обязателен для контроля допускных стыков. Иногда металлографические исследования.
Сварка на просвет — что это такое и как выполнить?
Предлагаем Вашему вниманию замечательную статью о том, как правильно сваривать трубы, чтобы выполненный сварной стык прошел неразрушающий метод контроля (рентген, ультразвук) или по-простому, чтобы стык был «чистым на просвет».
Статья написана простым и очень доступным языком, чем сильно отличается от множества учебников и пособий по сварке, в которых, на мой взгляд, слишком много «воды». — Валентин Сыч (ДедушкаГастарбайтер). Орфография автора сохранена.
Введение
Эта статья рассказывает о том, что такое сварка на просвет, как правильно провести состыковку элементов трубы, какие нужны настройки оборудования и как надежно заполнить шов.
Изучив предоставленные данные, можно понять, как происходит сваривание труб на просвет и как добиться качества шва при таком типе сварки.
Сваривая «на просвет» или «под просвет» корень шва, сварщик варит трубы, имея между деталями зазор. Этот зазор должен быть сквозным, то есть, иметь просвет.
Эта технология подходит для труб до двенадцати миллиметров в диаметре. Однако в редких случаях обрабатываются и трубы больших размеров. Уже готовые к обработке детали называются «катушка».
Определение «на просвет» также используется для соединения труб, проходящих радиографический контроль. Во время этой проверки на металл направляются лучи, которые «просвечивают» его.
Сварка труб ручной дуговой сваркой
Прежде, чем приступить к самому процессу, необходимо подготовить применяемые детали и материалы.
- Этот вариант предусматривает применение труб диаметром от 159 до 219-и. При этом толщина стенки всего 8 миллиметров.
- В качестве дополнительных материалов можно использовать арматуру. В крайнем случае — проволоку.
- Сварочный аппарат.
- Электроды.
Подготовительный этап
Сварка труб под просвет всегда требует тщательной подготовки. Подготовительные работы начинают с подбора тренировочного материала. Для этого подойдут трубы среднего диаметра с толщиной стенки 6-12 мм. При этом параметры должны быть следующие: фаска – 65-70о, а приступ – 2 мм (независимо от размеров трубы).
Далее приступают к зачистке труб в местах будущего стыка. Их необходимо очистить от ржавчины, лакокрасочного покрытия и т.д. При этом зачистить трубу необходимо почти до блеска, лучше всего это выполнить шлифовальной машинкой.
Далее снимаются все металлические неровности (для этих целей можно использовать резак). Также следует удалить и те участки труб, которые изменили цвет в процессе шлифования при помощи шлифовальной машинки.
После этого поверхность следует обезжирить, используя ацетон и суконку.
Перед сваркой трубы следует зачистить от грязи и ржавчины.
Стык собирается при помощи центратора, при этом наиболее часто используется наружный центратор, однако лучше подойдет внутренний, поскольку он может удалить часть неровностей внутри трубы. При этом смещение сборки должно стремиться к 0 (а в идеале его вообще не должно быть). Зазор следует оставить порядка 2,5 мм (легко выставляется электродом такого диаметра).
Когда с заготовками закончено, приступают к подготовке электродов. Для сварки корня лучше всего применять электроды LB52U диаметром 2,6 мм. Их следует прокалить в печке, для подобных электродов прокалка осуществляется при температуре около 390 градусов в течение 2 часов.
После прокаливания их кладут на хранение в пенал (если не планируется быстрое использование). Температура в пенале должна быть не ниже 80 градусов.
Совет: в случае если нет времени на полноценную прокалку электродов, опытные сварщики сушат их резаком на мягком пламени на протяжении 1,5 минут.
Важно знать, что подобная технология закалки категорически запрещена для применения, однако в экстренных случаях она способна выручить. При этом не следует сушить все электроды сразу – они быстро остынут и наберут влаги, поэтому подсушивать электроды следует по 1-2 штуке.
Подбор РДС
Настройка сварочного режима – основа качественного соединения деталей. Сварка на просвет не исключение. Существуют разные типы РДС, подходящие разным видам сварных работ.
При обработке труб, в выборе сварочного режима значение имеет толщина стенки трубы и используемые присадочные прутки. Сила тока подбирается к каждому типу детали отдельно. В этом поможет опыт, либо совет коллеги.
Касательно других пунктов сварочного режима:
- Применяется короткая длина сварной дуги.
- Скорость сваривания подбирается средняя. Повышенная скорость чревата пропусками, пониженная – прожигами в полотне шва.
- Полярность настраивается отрицательная.
- Тип тока – постоянный.
Важную роль в режиме сваривания играет мощность напряжения дуги. Однако она и несколько других показателей подбираются в соответствии с конкретной деталью. Многие характеристики сварных работ зависят от предпочтений мастера.
Ключевым моментом в сварке на просвет является правильное технологическое окно. Оно представляет собой углубление, образованное во время расплавления краев стыка труб.
За ним нужно тщательно следить, так как с его помощью можно вовремя заметить, что качество шва нарушено.
Сваривание корня шва на просвет требует много практики. Подбор правильного режима сварки происходит опытным путем, а значит, чем больше сваривания труб будет проведено, тем проще будет определиться с настройками для конкретной детали.
На стадии, когда опыта еще нет, можно спрашивать рекомендации у мастеров старшего поколения.
Сварка труб полуавтоматом
Для того чтобы качественно выполнить работу, необходимо учитывать множество мелких, но важных характеристик.
- Сила тока.
- Напряжение.
- Диаметр и скорость подачи проволоки.
- Полярность и иные характеристики.
Принцип сварки полуавтоматом практически идентичен дуговой сварке. Но стоит уделить особое внимание настройке всей аппаратуры. Если все настройки соответствуют особенностям технологического процесса, тогда шов будет ровным и практически незаметным.
Процесс сварки труб на просвет
Качество сварки контролируется стандартами ГОСТ. Для того чтобы соблюсти стандарты ГОСТ, сварка труб должна производиться в определенной последовательности. В первую очередь, необходимо подготовить катушку.
Если вы применяете трубы с толщиной стенки в 8 миллиметров, тогда угол разделки краев должен быть от 60 до 70-и градусов. При этом ширина зазора между частями должна составлять от 2 до 2.5 миллиметров. Для того чтобы правильно выставить края деталей, можно воспользоваться небольшим куском электрода.
Прежде, чем начинать делать прихватки, необходимо подготовить вспомогательные материалы. Нам понадобится проволока или арматура. Для этих целей нужно нарезать прутья длиной не менее 15 и не более 20 миллиметров.
Сварка труб — основные методы и способы сварки труб | Борн
Успех такого сложного соединения во многом зависит от правильного выбора способа сварки труб, который выбирают для конкретного вида металла.
В целом же лучшим вариантом для соединения труб признаётся электродуговая сварка.
Но это под силу только сварщику, имеющему хотя бы минимальный опыт работы. Новичку желательно сначала потренироваться.
При работе с трубами из толстого металла лучше использовать непрерывный способ сварки при токе в 40-60 ампер. Важно именно проварить металл, а не прорезать его. При этом электрод ведётся не очень быстро – иначе качество шва пострадает.
Прерывистую точечную сварку труб применяют при сваривании тонкостенных труб. Здесь необходимо строго следить за процессом, потому, что стенки легко проварить насквозь. Для соединения тонких труб лучше использовать полуавтоматы. Они работают с малой силой тока, обеспечивая отличное качество как непрерывного, так и точечного сварного шва.
Профессионалы советуют при сварке труб ручной дуговой сваркой делать тройной шов – он будет надёжнее одиночного. Наиболее удобно работать сварщику с поворачиваемой трубой. Сварка так называемых поворотных стыков производится следующим образом:
- сначала соединяется одна четверть диаметра трубы;
- потом трубу поворачивают на 180 градусов, и варится противоположный первому шву участок;
- далее новый поворот и сварка второй четверти диаметра трубы;
- после этого производится ещё одно вращение трубы, и соединяется оставшейся участок.
После очистки от окалины на первый шов наносят второй. Заключительный третий шов начинают наносить с противоположной стороны второму шву.
При сварке жёстко зафиксированной трубы применяется иная методика:
- первый шов ведут снизу вверх до половины диаметра трубы, а потом опускается вниз, обратно к началу;
- нанесение второго шва начинают также снизу, но ведут с другой стороны и в обратном направлении.
Подобный способ сварки неповоротных стыков исключает непроваренные участки, и шов получается более надёжным. При выполнении третьего шва работают по схеме первого варианта.
Самое надёжное соединение даёт многослойная сварка. В некоторых случаях применяют сварку спиралью – очистив от окалины начальный шов, второй ведут параллельно валику первого.
Выбор способа сварки медных труб зависит от назначения соединяемых труб, герметичности шва и иных характеристик. Применяют три метода сварки – электродуговую, контактную и газовую.
- Наиболее перспективной признаётся электродуговая сварка с использованием неплавящегося электрода из вольфрама и присадочной проволоки, в состав которой добавлены раскислители.
- В качестве защитного газа целесообразно использовать азот, потому что сварка получается дешёвой.
- Однако при работе с тонкостенными медными трубами лучше применять аргон.
Самой востребованной остаётся сварка стальных труб – как в производстве, так и в быту. Здесь существенную роль играет квалификация сварщика. Что касается сварочного оборудования, то используются электросварки, газосварки и полуавтоматы.
Перед началом сварки проводят предварительную тщательную очистку кромок от загрязнений и окислов, затем снимают фаску, что позволит получить V-образную площадь, благодаря которой шов станет прочным и герметичным.
При сварке газовой горелкой достаточно одного шва. С целью исключения непровара окончание шва немного накладывается на начало. Сорт присадочного материала должен быть одинаковым с металлом свариваемой трубы.
А самыми распространёнными на сегодня являются электросварка и полуавтоматическая. В обоих случаях процесс начинается с подготовки свариваемых труб. Затем соединяемые части центрируют и равномерно прихватывают в трёх-четырёх точках.
Первый шов «тройкой». Важно заполнить фаску по высоте всего на две трети. После очистки шва от шлака и проверки качества работы, меняют электрод «четвёрку» и приступают к нанесению дополнительного шва.
Специальная технология сварки оцинкованных труб позволяет соединять их, не нарушая цинкового покрытия. На место стыковки наносят флюс, который и обеспечивает защиту от выгорания покрытия. Под флюсовым слоем цинк сначала от воздействия тепла становится вязко-жидким, затем расплавляется, но не выгорает и не испаряется. По завершению сварки это обеспечивает защиту от коррозии.
При работе с оцинкованным материалом крайне важно наличие вентиляции. В противном случае от цинковых паров сварщик может «заработать» лёгочное заболевание или хуже того, задохнуться.
Основной способ сварки профильных труб – обычное соединение торцов встык. Выполняют её дуговым или газовым методом, но благодаря простоте и качественному шву больше распространён первый из них. Однако электросварка профильной трубы требует опыта работы сварщика, хотя бы небольшого.
Много зависит, к примеру, от правильного подбора электрода. Чем он толще, тем мощнее дуга. Излишне толстым электродом профильную трубу можно прожечь, а слишком тонким получить непрочный шов. Учитывая то, что для данного изделия характерная толщина составляет 1,5-5 мм, подойдут «двойка и «тройка».
При работе с профильными трубами важна скорость движения электрода по материалу. Если замедлиться, то есть риск прожечь деталь, при убыстрении – получить некачественный шов. Оптимальное движение подбирается опытным путём.
Настоящего профессионализма требует сварка газовых труб, которая довольно опасна. Работать нужно быстро и качественно.
Перед началом соединения обрабатывают кромки труб: очищают от загрязнений. Если труба толстостенная – больше 4 мм, то производят скос кромок для облегчения прогревания металла на месте контакта.
Практикуются два способа сварки газовых труб:
- сварка слева направо. Применяют тогда, когда толщина металла больше 5-ти мм. Дуга направляется на уже приваренный участок, вместе с горелкой перемещается присадка. Вариант экономит расход газа и повышает производительность на 25%;
- сварка справа налево. Здесь горелку продвигают по не приваренным участкам – присадочная проволока «идёт впереди паровоза». Лучший метод для работы с тонкостенными газовыми трубами.
Способ электродуговой сварки трубопроводов часто применяют при монтаже или изготовлении технологических линий. Производятся они на постоянном или переменном токе.
Экономичным, а значит, более выгодным является сварка на переменном токе, потому что получается меньший расход энергии. Да и оборудование требуется более доступное.
Сварка стальных труб
►Выбор электродов и оборудования
►Соединение стальных труб сваркой
►Особенности сварки труб
Сварка стальных труб — один из самых надежных методов монтажа инженерных систем.
В отличие от фланцев, она не требует повышенного расхода металла, не утяжеляет вес конструкций, что сказывается на стоимости проекта в целом. Резьбовая стыковка уступает сварным швам по устойчивости к вибрациям и внутреннему давлению.
Соединение металла осуществляется на молекулярном уровне и служит гарантией долгого срока службы.
Сварка стальных труб используется для всех видов трубопроводов:
- Магистральных;
- Промышленных;
- Технологических;
- Систем газоснабжения;
- Водопроводов;
- Канализации.
Технология постоянно совершенствуется, постепенно удалось достичь высокого уровня автоматизации процессов, например, в изготовлении электросварного трубного проката. Методы сварки классифицируют по природе воздействий:
- Механическая: производится давлением. Например, при вращении шпинделя механическая энергия превращается в тепловую, что вызывает оплавление. К механическим относят диффузионную сварку в вакууме, ультразвуковое соединение и посредством взрывов.
- Термическая: межатомные связи устанавливаются посредством нагрева. Источниками энергии служат электрическая дуга, ток, пламя, излучение. Оплавление кромок сопровождается формированием ванны, в которой концентрируется расплавленный металл.
- Термомеханическая: виды, объединяющие воздействие температурой и давлением. Например, при использовании контактного метода материал нагревают, затем осуществляют пластическую деформацию.
В зависимости от сложности поставленной задачи и условий работы подбирают оптимальный способ и материалы. Несмотря на кажущуюся простоту действий, сварщик должен обладать высокой квалификацией, достаточным уровнем мастерства, не иметь перерывов в работе более 6 месяцев.
Выбор электродов и оборудования
Сварочный электрод — это стержень со специальным покрытием, обладающий высокой электро- и теплопроводностью. Сегодня выпускается более 200 видов, примерно половина из которых предназначена для ручных технологий сварки, остальные категории — для промышленных.
Электроды можно разделить на две большие группы:плавящиеся и неплавящиеся.
К первому типу относят проволоку, которая плавится под действием тока или другой энергии, заполняя собой пространство между свариваемыми деталями. Покрытие (или обмазка) стержня при этом выделяет газ, который обволакивает рабочую зону и защищает расплав от окисления.
Второй тип представляет собой стержни из угля, графита или вольфрама. При сварке поступающее тепло расплавляет кромки деталей, а энергия расплава плавит электрод.
Присадочный материал добавляется в центральную зону по необходимости. Процедуру осуществляют в среде инертных газов.
Этот способ позволяет сваривать неферромагнитные сплавы, в том числе стали аустенитного и мартенситного класса, но из-за сложности редко применяется в других областях.
От типа сварочного оборудования зависит технология сварки. Рассмотрим основные виды:
- Трансформатор: снижает напряжение электросети с 220 или 380 В до нужной величины, чаще всего, до 70 В. В настоящее время мало применяется из-за большого веса.
- Инвертор: применение инверторных технологий уменьшило силовой трансформатор, создав стабильный источник тока.
- Генератор: автономный источник питания для дуговой сварки.
- Выпрямитель: аппарат, который преобразует переменный ток в постоянный.
- Автомат дуговой сварки: автоматическое устройство, выполняющее соединение поверхностей на недоступных человеку скоростях.
- Сварочный аппарат: совокупность механизмов, обеспечивающих перемещение головки вдоль шва, подачу флюса, защитного газа, и другие функции. Если действие происходит механизированным способом, устройство называют сварочным автоматом.
Для работы сварщика необходимо обеспечение средств защиты: маска со светофильтром, элементы тепло- и электрозащиты от расплавленных брызг и тока. Если сварка производится в месте с недостаточной вентиляцией, требуется дополнительное вытяжное оборудование для предотвращения отравления газами или пылью.
Соединение стальных труб сваркой
Параметры выполнения сварных соединений трубопроводов регламентированы ГОСТ 1637-80, а методы испытаний — ГОСТ 57180-2016. Основные виды сварных швов классифицируют по признаку расположения соединяемых деталей:
- Стыковое;
- Внахлест;
- Тавровое;
- Угловое;
- Торцовочное.
При выполнении работ учитывается ряд нюансов:
- Режимы настройки аппарата: оптимальный диаметр электрода, сила подачи тока, расстояние между проводником и металлом.
- Диаметр и толщина стенки стальной трубы: стыковка деталей, способ выполнения корневого шва и валика зависят от вида проката.
- Поворотные и неповоротные стыки: необходимо учитывать положение ванны с расплавом.
При ручной сварке в ходе выполнения шва специалист контролирует ряд параметров: толщина стенок трубы должна быть максимально приближена к характеристикам трубопровода, а образование выпуклых валиков с внутренней или наружной стороны находится в пределах допусков.
Основные этапы работ:
- Диагностика: проверка элементов на овальность, изучение технической документации.
- Подготовка: срез торцов трубы должен составлять 90⁰ или иметь уклон 30⁰, зону сварки очищают до блеска и обезжиривают;
- Выполнение шва: сварку выполняют послойно (для толстостенного проката), каскадным методом, обратно-ступенчатым и др.
- Удаление наплывов и окалины после кристаллизации;
- Проверка ультразвуковым или радиографическим методом.
Для фиксации деталей возможно выполнение прихваток: точечных участков. При сварке оцинкованных труб используют защиту в виде флюса, так как цинк при нагревании воспламеняется.
Особенности сварки труб
Монтаж трубопроводной системы производят на месте. Предварительно трубы сортируют по толщине стенок или иным параметрам в заводских условиях. На участке прокладки сваривают плети из нескольких элементов, затем монтируют в траншею или на опоры.
Основные требования к соединениям стальных труб сваркой на месте прокладки изложены в СНиП 3.05.04.85. При снижении температуры допустимо обустройство защитных палаток, внутри которых выполняют сварочные работы.
В зависимости от типа трубопровода формируется ряд дополнительных требований. Например, трубный прокат, предназначенный для монтажа систем подачи питьевой воды берегут от попадания сточных вод и иных загрязнений.
При прокладке систем производится проверка на вогнутость, изменение толщины стенок, наличие пор и включений. Допуски формируют на основании отраслевых стандартов.
Оцените нашу статью
Загрузка...
