Идет модернизация сайта. Цены уточняйте по телефону: 8 495 221-70-25
Производство и реализация трубы,металлопроката оптом и в розницу

Что необходимо учитывать для выполнения сварки труб

Что необходимо учитывать для выполнения сварки труб
 31.01.2017

Металлические трубы обоснованно считаются удобным, функциональным и востребованным строительным материалом. Они используются для строительства нефте-, газо- и водопроводов, прокладки систем отопления, вентиляции, внутренних коммуникаций в производственных и жилых объектах, в авиа- и автомобилестроении. Самым простым и эффективным способом соединения труб является сварка.

Существующие виды сварки

В целом насчитывается более десяти видов сварки металлов. Они условно делятся на две большие группы:

1. К первой относится сварка методом плавления. При ее реализации кромки соединяемых изделий нагреваются до перехода в жидкое состояние, образуют общую сварочную ванну, перемешиваясь в ней, и формируют сварочный шов после остывания. В качестве источника нагрева применяется газ, плазма, электрическая дуга и даже лазерный или электронный луч.

2. Ко второй группе относится сварка методом давления. В этом случае кромки соединяемых изделий не нагреваются, а максимально сближаются друг с другом. В результате между их атомами начинают работать силы притяжения и две детали объединяются в единое целое. По такому принципу выполняется, например, сварка ультразвуком или взрывом.

Из всех существующих видов сварки наибольшее распространение получила электродуговая. Она используется при выполнении 65 % работ, связанных с созданием металлоконструкций различного назначения.

Виды электродуговой сварки

Электродуговая сварка является классическим способом соединения металлов методом плавления. При ее реализации нагревание кромок соединяемых элементов осуществляется за счет электрической дуги, которая зажигается между поверхностью металла и электродом. Для применения электродуговой сварки используется три способа: ручной, полуавтоматический и автоматический.

В первом случае все операции выполняются вручную. Во втором механизирована подача сварочной проволоки, использующейся в качестве электрода. При автоматической сварке от сварщика требуется только настройка аппарата и подготовка кромок свариваемых изделий. Выполнение всех остальных операций автоматизировано.

Автоматическая сварка очень удобна при строительстве магистральных трубопроводов, но ее применение на практике ограничено необходимостью вращения соединяемых элементов. Ручная дуговая сварка по сравнению с автоматической более универсальна. Она выполняется в любых пространственных положениях и оптимальна для бытового использования.

Ручная дуговая сварка наиболее востребована при соединении элементов из труб
Ручная дуговая сварка наиболее востребована при соединении элементов из труб

Особенности применяемых электродов

Электроды являются основным расходным материалом при использовании ручной дуговой сварки. Они состоят из металлического сердечника и специального покрытия. В процессе сварки электроды выполняют сразу несколько задач:

  • поддерживают и стабилизируют горение дуги;
  • образуют защитное газовое облако в зоне сварки для уменьшения количества дефектов;
  • формируют слой шлака поверх шва, создавая благоприятные условия для удаления из металла неметаллических включений и нежелательных примесей;
  • способствуют связыванию свободного кислорода в сварочной ванне и нейтрализации его вредного влияния на формирующийся шов;
  • улучшают свойства металла шва благодаря его легированию хромом, кремнием, марганцем, титаном и другими элементами.
Современные производители выпускают более 200 марок различных электродов. Их назначение как нельзя лучше передает происхождение названия этого расходного материала. Слово «электрод» образовалось в результате объединения двух греческих слов – elektra и hodos (в переводе «электричество» и «дорога»).

Виды покрытий и назначение электродов

Электроды могут иметь покрытия с разным составом. Они определяют стабильность горения дуги, вязкость шлака и расплавленного металла, его поведение при переходе в жидкое состояние и ряд других параметров. От вида покрытия во многом зависит назначение электродов и возможность их применения для сварки труб.

Схематичное изображение процесса ручной дуговой сварки
Схематичное изображение процесса ручной дуговой сварки

Кислое

Основными составляющими кислого покрытия являются оксиды марганца и железа. Они обеспечивают стабильное горение дуги и легкое отделение шлака, но металл в сварочной ванне остается слишком жидким. По этой причине электроды с кислым покрытием оптимальны для выполнения горизонтальных швов и практически не используются для сварки труб.

Рутиловое

Основой рутилового покрытия является диоксид титана. Он обеспечивает минимизацию разбрызгивания металла, повышение его текучести и формирование легкоотделимого обильного слоя шлака. При использовании таких электродов получаются ровные и аккуратные швы, а повторное зажигание дуги заметно облегчается. Они подходят для работы на постоянном и переменном токе. При этом электроды плохо поддаются сушке, поэтому высок риск образования пор при их использовании. Применение такого расходного материала оптимально для второго и последующих проходов или создания угловых соединений.

Рутилово-кислое

Объединение свойств рутилового и кислого покрытий позволило получить удобный и практичный вид электродов. При их использовании уменьшается разбрызгивание металла и минимизируется количество образующегося легкоотделимого шлака, а качество швов остается на высоком уровне. Такие электроды удобны для сварки труб водоснабжения и отопления.

Целлюлозное

Основными составляющими целлюлозного покрытия являются целлюлоза и ферросплавы кремния и магния. Электроды этого вида отличаются образованием большого количества защитного газа и повышенной разбрызгиваемостью металла. Они образуют небольшое количество быстротвердеющего шлака, что особенно удобно для получения вертикальных швов. Электроды с целлюлозным покрытием чаще всего используются для работы с трубами большого диаметра, но в быту практически не применяются.

Рутилово-целлюлозное

Электроды с рутилово-целлюлозным покрытием отличаются беспроблемным зажиганием дуги, хорошим качеством швов и легким отделением образующегося быстротвердеющего шлака. Они применяются для сварки в любых пространственных положениях, но особенно удобны для выполнения вертикальных швов. Электроды этого вида подходят для работы с трубами и часто используются в бытовых целях.

При правильном подборе электродов сварка труб заметно упрощается
При правильном подборе электродов сварка труб заметно упрощается

Основное

В состав основного покрытия входят карбонаты кальция и магния (например, доломит или мрамор). Такие электроды способствуют созданию швов с высокой механической прочностью и минимальным количеством посторонних примесей, но при этом электрическая дуга отличается неустойчивостью, а образующийся шлак удаляется с трудом. Сварочные работы с их применением могут выполняться в любых пространственных положениях. При этом электроды способны легко впитывать влагу, поэтому нуждаются в особом внимании при хранении. Они оптимальны для соединения труб с толстыми стенками.

Назначение электродов

Помимо вида покрытия, для получения качественных швов важен химический состав сердечника электрода. Он должен быть близок к химическому составу свариваемого металла. По этому признаку различают электроды, предназначенные для работы с углеродистыми, легированными, высоколегированными, нержавеющими и жаростойкими сталями, а также цветными металлами. Трубы, применяемые для бытовых нужд, чаще всего изготавливаются из углеродистых и низколегированных сталей.

Подготовка труб к сварке

Для выполнения сварочных работ следует выполнить предварительную подготовку кромок соединяемых элементов. Для этого они механическим путем очищаются от окалины, грязи или масла. Проверяется перпендикулярность торцов труб их оси, что исключает появление увеличенных зазоров при стыковке двух элементов. При толщине стенок труб более 4 мм выполняется разделка их кромок. Процедура заключается в формировании односторонних фасок с величиной притупления 2-2,6 мм. При этом угол скоса должен составлять 25-30°. Подготовка кромок обеспечивает полное проплавление металла при выполнении сварочных работ.

Подготовленная кромка трубы со снятой фаской и притуплением
Подготовленная кромка трубы со снятой фаской и притуплением

Аппараты для сварки труб

Чаще всего для сварки труб выбор делается между классическими трансформаторными и более новыми инверторными устройствами. Не вдаваясь в технические подробности и особенности конструкции этих устройств, следует отметить, что для трансформаторных аппаратов характерны надежность, способность работать практически в любых условиях и невысокая цена. При этом они отличаются высоким энергопотреблением, имеют большой вес и не всегда обеспечивают хорошее качество швов. Инверторные устройства очень удобны в эксплуатации. Это легкие и компактные аппараты с широким диапазоном регулирования тока. Их использование позволяет получить швы отличного качества. При этом инверторы чувствительны к влаге и строительной пыли.

Заключение

Таким образом, для сварки труб в бытовых условиях удобнее всего использовать ручную дуговую сварку. При этом важно правильно подобрать марку электродов и выполнить предварительную подготовку кромок свариваемых элементов. Для обеспечения хорошего качества швов оптимальным является использование инверторных аппаратов.


Возврат к списку