Содержание
Сварка неповоротного вертикального стыка
Сварной шов выполняется за два приема. Периметр стыка условно делится вер тикальной осевой линией на два участка, каждый из которых имеет три характерных положения:
- потолочное (позиции 1-3);
- вертикальное (позиции 4-8);
- нижнее (позиции 9-11).
Каждый участок сваривается с потолочного положения. Сварка ведется только короткой дугой:
lmin=0,5 dэ, мм,
где dэ – диаметр электрода.
Оканчивают шов в нижнем положении.
Сварку каждого из участков начинают со смещением на 10-20 мм от вертикальной осевой. Участок перекрыт ия швов – «замковое» соединение – зависит от диаметра трубы и может быть от 20 до 40 мм. Чем больше диаметр трубы, тем длиннее «замок»
Начальный участок шва выполняют в потолочном положении «углом назад» (поз. 1,2). При переходе на вертикальное положение (поз. 3-7) сварка ведется «углом вперед». По достижении позиции 8 электрод ориентируют под прямым углом, а, перейдя в нижнее положение, сварку вновь ведут «углом назад».
Перед сваркой второго участка нужно зачистить начальный и конечный участки шва с плавным переходом к зазору или к предыдущему валику. Сварку второго участка следует выполнять так же, как и первого.
Для корневого шва применяют электрод диаметром 3 мм. Сила тока в потолочном положении 80-95 А. На вертикали ток рекомендуется уменьшить до 75-90 А. При сварке в нижнем положении ток увеличивают до 85-100 А.
При сварке труб с качественным формированием корня шва без подварки проплавление достигается путем постоянной подачи электрода в зазор. Добиваясь проплавления внутри трубы, можно получить шов с выпуклой поверхностью, что по требует последующей механической его зачистки в потолочном положении.
Заполнение разделки труб с толщиной стенки более 8 мм происходит неравномерно. Как правило, отстает нижнее положение. Для выравнивания заполнения разделки необходимо дополнительно наплавить валики в верхней части разделки. Предпоследние слои должны оставить незаполненную разделку на глубину не более 2 мм.
Облицовочный шов сваривают за один или несколько проходов.
Предпоследний валик заканчивают так, чтобы разделка осталась незаполненной на глубину 0,5-2 мм, а основной металл по краям разделки был переплавлен на ширину 1/2 диаметра электрода.
При сварке труб диаметром менее 150 мм с толщиной стенки менее 6 мм, а также в монтажных условиях, когда источник питания удален от места работы, сварку ведут при одном и том же значении сварочного тока. Рекомендует ся подбирать токовый режим но потолочному положению, ток в котором достаточен и для нижнего положения. При сварке на подъеме из потолочною положения в вертикальное, чтобы не было чрезмерного проплавления, следует прибегнуть к прерывистому формированию шва. При этом способе периодически прерывают процесс горения дуги на одной из кромок.
В зависимости от толщины стенки трубы, зазора и притупления кромок рекомендуется выполнять сварку «мазками» одним из способов:
| 1. Зажигают дугу постоянно на одной из кромок, а обрывают после формирования ванночки – на другой. Пауза между обрывом и зажиганием должна быть такой короткой, чтобы металл шва не успел полностью закристаллизоваться, а шлак – остыть. |  |
2. При большой толщине металла зажигают и обрывают дугу на одной и той же кромке.
Не рекомендуется зажигать дугу в том месте, где только что был ее обрыв. Нельзя не оборвав дугу, перемещать электрод вперед но разделке, а затем вновь возвращаться на шов.
Сварка неповоротного горизонтального стыка
Сварка с формированием стабильного проплавления ведется электродом диаметром 3 мм. Сварочный ток выбирают в зависимости от толщины основного металла, зазора между кромками и толщины притупления. Наклон электрода составляет 80-90° к вертикали. При сварке «углом назад» наклон обеспечивает максимальное проплавление, а «углом вперед» – минимальное.
При недостаточном проплавлении длину дуги следует держать короткой, а при нормальном проплавлении – средней.
Корневой шов лучше выполнясь с минимальными размерами сварочной ванны, чтобы не было подрезов и наплывов с обратной стороны шва
Второй валик формируют так, чтобы расплавлять первый корневой шов и обе кромки трубы. Сварочный ток устанавливают в среднем диапазоне. Наклон электрода – такой же, как при сварке первою корневою шва. Сварку ведут «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы внешний вид валика был нормальным (не выпуклым и не вогнутым).
Третий валик лучше выполнять на повышенных режимах. Сварку ведут иод прямым углом или «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы валик был выпуклым, с полочкой для удержания металла ванны последующего валика. Траектория дуги должна совпадать с краем второго валика.
Четвертый валик – горизонтальный. Его выполняют на тех же режимах, что и третий. Электрод наклоняют под углом 80-90° к вертикальной поверхности трубы. Скорость сварки поддерживают такой, чтобы расплавлялись верхняя кромка разделки, поверхность второго валика и вершина третьего валика. Внешний вид четвертого валика должен быть нормальным.
«Замковые» соединения сваривают с плавным увеличением размера шва в начале и уменьшением на конечном участке, «набегающим» на начало шва на 20-30 мм.
Многопроходную сварку труб рекомендуется вести по спирали. Тогда получается меньше «замковых» соединений.
Сварку лицевого слоя надо выполнять электродами того же диаметра, какие использовались при заполнении разделки, но не более 4 мм. Последний верхний валик укладывают на более высокой скорости, чтобы он оказался узким и плоским.
Владение приемами дуговой сварки считается обязательным для домашнего мастера, самостоятельно осваивающего технику сварочных работ (включая изучение всех тонкостей и особенностей этого процесса). А постоянное совершенствование этих приемов позволит ему выполнять самые различные операции, связанные с благоустройством загородного дома.
Технология сварки труб ручной дуговой сваркой (используемая, в том числе, и при работе с трубными изделиями) заключает в себе ряд тонкостей, требующих специального учета. При их освоении всегда нужно помнить о том, что при проведении сварочных работ большое значение придается соблюдению требований ГОСТ, регламентирующих марку используемых электродов, а также различающих образующиеся швы по их типу.
Выбор электродов
В первую очередь техника сварки труб предполагает использование специальных электродов, представляющих собой металлический стержень с особого вида покрытием. Функциональное назначение такого покрытия состоит в том, чтобы во время сварки образовывать защитную пленку заданной структуры (так называемый шлак), препятствующую попаданию в шов азота и кислорода из воздуха.
Различные виды электродов предназначаются для выполнения некоторого круга задач и по типу защитного материала делятся на следующие классы:
- с целлюлозным покрытием, используемым при сварке труб большого диаметра;
- электроды с рутиловой пленкой, применяемые при формировании угловых швов, а также при подготовке так называемых «прихваток»;
- с комбинированным (рутилово-целлюлозным покрытием), применяемым при подготовке сложных сварных соединений.
Выбор того или иного вида защитного покрытия строго регламентируется и зависит от многих сопутствующих факторов (в том числе и от режима работы сварочного оборудования). Отметим также, что использование электродов, не соответствующих характеру выполняемых сварочных работ, ощутимо влияет на качество получаемых швов.
Оборудование и режимы работы
Для организации сварочных работ в бытовых условиях (в том числе, и при прокладке трубопроводов), как правило, используются либо специальные трансформаторы-выпрямители, либо более сложная их модификация – инверторы.
При любом варианте сварочный аппарат должен иметь несколько режимов работы, выбор которых зависит от типа используемых электродов, так и от марки и толщины свариваемых металлов. От правильности выбора режима сварки, в конечном счете, зависит качество получаемого шва, определяющего надежность трубного соединения.
Обратите внимание! Реализация рекомендованного ГОСТом режима сварки производится за счет выбора электродов требуемого диаметра и выставления оптимальных значений силы тока и величин напряжений, действующих в электрической дуге.
Все данные по этим параметрам вы сможете найти в соответствующих разделах ГОСТа, посвященных сварке трубных металлических изделий определенного диаметра.
Особенности дуговой сварки
Суть этого процесса заключается в формировании сварочным оборудованием в зоне контакта электрической дуги, под воздействием которой происходит плавление стержня электрода. При этом капли металла в шлаковой оболочке смешиваются с расплавленным материалом самих свариваемых заготовок, после чего наблюдается всплытие шлака в жидком состоянии.
Особенности дуговой сварки проявляются в следующих важных моментах:
- зажигание рабочей дуги происходит в тот момент, когда конец электрода лишь слегка прикасается к поверхности свариваемого контакта;
- при работе с трубными изделиями необходимо внимательно следить за длиной дуги, поскольку от этого параметра зависит размер газовой оболочки, защищающей зону сварки от попадания в нее воздуха;
- для равномерного расплавления металла по шву движение конца электрода вдоль свариваемой зоны должно быть по возможности плавным и равномерным;
- толщина наплавления металла на шов определяется маркой трубных изделий и регулируется легкими скользящими движениями электрода из стороны в сторону на протяжении сваривания всего шва.
Обратите внимание! При стыковке толстостенных трубных заготовок большого диаметра должен формироваться как наружный, так и внутренний шов.
Порядок сварки
Перед началом сварочных работ необходимо провести все предусмотренные нормативами подготовительные мероприятия, включающиеся в себя:
- очистку поверхности заготовок от остатков грязи и жира, производимую с использованием стандартных процедур;
- выравнивание труб в месте стыка тем или иным способом (путем подкладывания под них небольших деревянных брусков соответствующей толщины, например);
- выбор необходимого режима сварки, а также подходящих для этих целей электродов.
Обратите внимание! Существует несколько способов стыковки труб, различающихся шириной свариваемой зоны, а также видом получаемого при этом шва. В рассматриваемом нами случае (при сварке труб трубопровода) предпочтительнее использовать классическое сочленение «встык», позволяющее проваривать кромки по всей площади их соединения.
Перед началом работ вам в первую очередь нужно будет включить сварочный агрегат с уже присоединенным к нему кабелем, оснащенным держателем электродов, а затем зафиксировать на заготовках земляные контакты.
После этого по окружности соединяемых заготовок наносится несколько коротких сварных швов (прихваток), обеспечивающих окончательную фиксацию их взаимного расположения, после чего можно будет перейти к непосредственной сварке, осуществляемой по известным правилам (смотрите «Особенности дуговой сварки»).
В процессе работ всегда нужно помнить о том, что сваривать стыки труб следует в непрерывном режиме (без остановок) с одновременным контролем постоянства скорости перемещения электрода.
Количество наносимых при сварке швов зависит от толщины стенок самих заготовок; при этом первый (основной) шов считается коренным. После его нанесения необходимо проверить качество получившегося соединения, а затем сбить образовавшийся на поверхности шлак с помощью металлического молоточка. Заметьте, что самый последний шов должен наноситься как можно ровнее.
В заключение напомним, что при работе со сварочным оборудованием обязательно использование защитной маски и специального костюма из плотной ткани, надежно защищающих открытые части тела от случайного попадания на них капель расплавленного металла.
Видео
В этом видео показано, как производится врезка трубы в трубу такого же диаметра:
Стальные трубы, выпускаемые промышленностью, имеют различные диаметры. Наиболее распространены диаметры от 15мм (применяются для прокладки водопровода в помещениях) до 1200-1500мм (применяются в магистральных трубопроводах). Основной способ соединения труб диаметром 15-32 мм – газосварка, с использованием ацетиленовой горелки и сварочной проволоки. Для больших диаметров труб 40-1200 мм применяется электросварка или ручная дуговая сварка. Иногда этот способ сварки применяется и для труб малых диаметров. Чем опытней сварщик, тем лучше, ему обязательно необходимо иметь диплом – аттестат, или диплом НАКС.
Подготовка труб к сварке
Подготовка труб или их фасонных частей это — правка концов, очистка кромок от грязи и ржавчины. Трубопрокатные заводы и заводы трубных заготовок выпускают трубы и изделия (толщина стенок св.3 мм) с готовыми кромками, изготовленными под углом около 30°. Если этой фаски нет, то её необходимо снять резаком или шлифмашиной. При сборке трубопровода под электросварку кромки соединяемых труб или изделий совмещают, оставляя зазор (например, толщина стенок 8 мм – зазор 2 мм). Когда поверхность труб совпадает, то ось трубопровода не нарушается. После этого будущие стыки прихватывают одиночными швами небольшой длины равномерно в трех точках окружности трубы. Прихватывать нужно тем же электродом, которым будут производить сваривание стыков. В любом необходимо удлинять плеть, стараясь обеспечить сварочное соединение труб и фасонных частей возможностью проведения поворотного стыка.
Электроды для дуговой сварки
Электроды, применяемые для сварки труб, различают по назначению — для стали, чугуна или других металлов, типу покрытия — основное, рутиловое и др., по химическому составу металла стержня и покрытия, характеру шлака, свойствам металла и способу нанесения покрытия. По используемому для сварки постоянному или переменному току. Стабильное горение дуги и формирование хорошего шва, спокойное, без брызг и выстрелов, равномерное расплавление стержня и покрытия, легкая отделяемость шлака – это основные требования к электродам. Производители должны обеспечивать сохранение технологических свойств электродов в течение времени их хранения. Популярная у сварщиков просушка электродов в тепле не поможет некачественным электродам. Диаметр применяемых электродов увеличивается с диаметров свариваемых труб, обычный диаметр от 3 до 5 мм.
Сварка стыков труб
Ручная дуговая сварка труб бывает одно или многослойной, одно или двухсторонней. Сварка поворотных и неповоротных стыков труб при толщине стенок до 6 мм выполняется в два слоя, при толщине стенок от 6 до 12 мм необходимо три слоя, при толщине стенок от 12мм и более сварка ведется в четыре слоя. Первый слой сварки — самый ответственный. Наложение этого слоя делает самый опытный сварщик в бригаде. Нужно расплавить кромки труб и проверять, на наличие трещин. Эти участки необходимо выплавить и снова сварить. Начало и конец каждого из слоя сварки каждый раз смещаются на 20—30 мм по отношению к нижним слоям. После выполнения каждого слоя производится очистка его от шлака и брызг. Каждый последующий слой ведется в направлении, которое противоположно направлению выполнения шва предыдущего слоя. Последний шов делается ровнее, его поверхность переходит к поверхности трубы. Положение электрода в пространстве подразделяет швы на такие типы как нижние, вертикальные, горизонтальные и потолочные. Нижний шов, самый удобный для качественной сварки, находится под электродом, а сварка делается сверху. Горизонтальный шов идет по окружности трубы, которая установлена вертикально.
Обучающее видео по дуговой сварке
Вертикальный шов производится сбоку трубы. Потолочный шов — самый трудный выполняют над головой сварщика. Если плеть лежит в траншее и отсутствует возможность заварить неповоротный стык снизу потолочным швом, выполняют «операционный шов». Сверху трубы вырезается люк, достаточный для проникновения руки сварщика с держаком и визуального контроля. Сварка нижней части стыка производится изнутри трубы, затем заваривается люк. Качество сварки контролируется постоянно. Осмотру подлежат все сварные швы. Стык не должен иметь трещин, незаваренных кратеров, пор, наплывов и подрезов, подтеков металла внутри трубы. Не следует ни на минуту забывать, что ручная дуговая сварка труб относится к работам с повышенной опасностью, что разработан и сформулирован в материалах по инструктажу по ТБ ряд требований, выполнение которых обязательно.
