Сварка труб в стык. Подготовка труб под сварку, разделка кромок

Сварка труб в стык. Подготовка труб под сварку, разделка кромок

Качественная подготовка и сборка труб под сварку может сэкономить значительное количество времени и денег и в конечном итоге повысить производительность всех операций.

Независимо от используемого процесса сварки, надлежащая подготовка перед началом работы является ключевой для обеспечения качества готового шва. Принятие необходимых операций подготовки сварных соединений может снизить риск появления дефектов в шве, а также сохранить деньги за расходные материалы.

Фото. Подготовка труб под сварку

Правильная подготовка труб под сварку помогает избежать таких проблем, как твердые включения, трещины в шве, не сплавления и низкая глубина проплавления. Предлагаю рассмотреть следующие ключевые этапы очистки и подготовки сварных соединений, которые помогут избежать некоторых распространенных проблем и ошибок при сварке труб.

Общие сведения по сварке трубопроводов

При монтаже трубопроводов, сварные стыки между трубами в трубопроводе могут быть поворотными, неповоротными и горизонтальными, как показано на рисунке ниже. Перед сборкой и сваркой необходимо проконтролировать следующие факторы: наличие сертификата на трубы, отсутствие эллипсности по диаметру трубы, отсутствие разностенности. Допускаемая величина разностенности составляет не более 10% от толщины стенок, но не более 3мм. Также необходимо обратить внимание на содержание различных химических элементов в составе трубы и определить, соответствуют ли эти значения требованиям, указанным в стандартах на эти трубы.

Читайте также: Различают три типа производства: единичное, серийное, массовое.

В каких условиях рекомендуется сваривать трубы?

Работы по сварке трубопроводов допускается выполнять при температуре окружающего воздуха не ниже -20°С. Если температура будет ниже, то расплавленный металл начинает активно поглощать различные газы (в основном, кислород и водород). В результате этого образуются поры и другие дефекты в сварных швах. Всё это значительно уменьшает механические свойства труб и снижает их эксплуатационные показатели.

Также необходимо учесть тот момент, что содержащиеся в металле трубы легирующие элементы сильно влияют на свариваемость. Поэтому, сварку труб, содержащих легирующие элементы, необходимо сваривать при температуре, не ниже -10°С из-за того, что при сварке данные трубы склонны к образованию холодных закалочных трещин в сварных швах. Иногда эти трещины выходят за границу сварного шва в зону термического влияния.

Для двутавровой балки

Это металлический профиль, в сечении похожий на букву H Он обладает повышенной устойчивостью к изгибным напряжениям и является часто применяемым несущим элементом в машиностроении и строительстве. Соединяется с другими элементами с применением таврового шва. Разделка под сварку также зависит от толщины профиля:

• 4-25 мм – односторонняя фаска;
• 26-60 мм – фаска делается с двух сторон;

Прокат большей толщины встречается редко, для него предусмотрены особые формы разделки и технологии сварочных работ.

Подготовка труб к сварке

Очистка стыков труб

Очистку свариваемых труб рекомендуется выполнять следующим образом. Следы от масел, красок, лаков и других органических покрытий убирают при помощи бензина, или специального растворителя. От грязи и ржавчины кромки можно очистить стальными щётками или абразивными кругами.

Разделка кромок труб под сварку

При подготовке стыков труб под сварку необходимо проверить следующие показатели: перпендикулярность торца трубы к её продольной оси. Суммарный угол раскрытия стыка должен составлять 60-70°. Величина притупления 2-2,5мм. Фаски с торцов труб можно снимать механической обработкой, газовой резкой или другими способами, которые позволяют получить нужную форму, размеры и качество поверхности обрабатываемых кромок. Схема разделки кромок указана на рисункесправа:

Сборка труб под сварку

При сборке стыков труб необходимо совмещать их кромки так, чтобы поверхности стыков обоих труб совпадали, и ось трубопровода не была смещена. Зазор между кромками должен быть в пределах 2-3мм и он должен быть равномерным по всему диаметру.

Сборку и центрирование возможно сделать вручную, но минусы этого процесса состоят в том, что он достаточно трудоёмкий и не способен обеспечить высокую точность. Для сборки труб на производстве пользуются центраторами. Для совмещения стыков магистральных труб большого диаметра используют внутренние центраторы, которые позволяют отцентрировать трубы по внутреннему диаметру.

Наружные центраторы позволяют центрировать трубы по наружному диаметру и их конструкция проще, чем у внутренних центраторов. Но при большой разностенности труб или при большой гибкости труб, с помощью наружного центратора сложнее обеспечить хорошее качество сварки.

После сборки труб диаметром до 300мм, стыки скрепляют прихватками, длиной 50-80мм в 4-х местах. При сварке труб диаметром более 300мм прихватки располагают равномерно по окружности, и рекомендуемое расстояние между прихватками составляет 250-400мм.

Прихватки, являются неотъемлемой частью сварного шва и они должны выполняться теми же сварщиками, которые в дальнейшем, будут проваривать стык трубопровода с использованием таких же электродов.

При сборке внутренними центраторами вместо прихватки лучше выполнять сплошную заварку корня шва. Особенно, если температура окружающей среды низкая. Этот приём позволяет уменьшить внутренние напряжения и снизить риск возникновения закалочных трещин в металле сварного шва и околошовной зоне.

Видео: газовая резка трубы со снятием фаски под сварку

Распространенные ошибки

Очень часто исправление дефектов и доработку сварочных соединений вызывает именно неаккуратная подготовка шва. Чтобы получить хорошие результаты сварки, избегайте этих распространенных ошибок:

Читайте также: Беседки из металла своими руками: пошаговая инструкция строительства

• Очень часто можно встретить скос кромок со слишком острым углом, что приводит к плохому проникновению сварочного шва в глубь сварочного соединения.
• Не достаточно хорошая очистка от масла, грязи, краски или лака основного металла. Неправильные методы очистки могут вызвать пористость шва. Использование шлифовальных машин наиболее быстрый способ очистки зоны сварки. Убедитесь что вы очистили по крайней мере 2-5 см от торца детали, чтобы предотвратить попадание в шов посторонних материалов.
• Не соблюдение технологических процессов выполнения сварных швов может показаться удобным для экономии времени и увеличения производительности, но это также может привести к дальнейшим доработкам, исправлениям и неудачным сварным швам. Перед сваркой труб следует ознакомиться с спецификациями и технологическими процессам, там обычно содержатся правильный угол скоса, размер зазора, размер корня шва и другие важные детали.

Правка

Выполнение правки подготавливаемых к сварке элементов проводится после их транспортировки, деформации, других факторов, влияющих на снижение качества валика.

Выправление деталей практикуется как холодным, так и горячим способом, в зависимости от их размеров, фактора искривленных зон. Правка происходит вручную либо с применением специальных механизмов.

Чугунные, стальные листы обрабатывают молотком либо кувалдой, при недостаточности же усилия, используется ручной винтовой пресс.

Последний выглядит в форме механизма, оборудованного двумя плитами, между которыми устанавливается для выправления деталь.

Правка листов, полос и профильного проката происходит на вальцовочных устройствах. Листы пропускаются через валки несколько раз, добиваясь выравнивания элементов.

Угловой металл правят на углоправильных валках, двутавр, балка-швеллер — приводных либо механических прессах.

Основной материал и присадок перед сваркой досконально очищается от коррозии, окалины, следов масла, влаги, других неметаллических загрязнений.

Пренебрежение правилом приведет к формированию в валиках пор, различных трещин, шлаковых образований, негативно влияющих на качество шва.

Станки для обработки кромок

Для этой операции применяют как универсальные инструменты, так и специализированное оборудование. Выбор типа зависит от объема работ.

В качестве универсальных инструментов используются угловые шлифмашины, напильники, другой ручной слесарный инвентарь.

Представлены на рынке и специальные устройства — кромкорезы и фаскосниматели. Их применение экономически оправдано при подготовке больших объемах однотипных швов.

Станок для обработки кромок под сварку

Зачистка

Процедура удаляет с подготовленных поверхностей различные следы загрязнений, химических налетов и оболочек. Существование даже небольших вкраплений грязи оборачивается растрескиванием валика, появлением пор, внутреннего напряжения.

Читайте также: Как заточить сверло для высверливания точечной сварки?

Удалению подлежит оксидная пленка, образующаяся на поверхности деталей при соприкосновении с воздухом. Налет является жаростойким, поэтому убирается щеткой по металлу либо болгаркой.

Промышленное производство предполагает зачистку конструкций пескоструйными, дробеструйнами станками, погружением обрабатываемых элементов в ванну, наполненную химическими реактивами.

Резка

Подготовленные к сварке единичные детали не будут усложнять операцией мерной разметки — подойдет механическая или термическая резка. Первый случай обусловливается ручными либо механическими инструментами.

Рассечение металла до 20 мм для прямолинейного среза проводится на гильотинных или пресс-ножницах. Криволинейные срезы дают роликовые ножницы, однако толщина детали не должна превышать 6 мм.

Круглые, фигурные стержни обрабатываются зубчатыми и фрикционными пилами.

Термическая резка обусловливается расплавом металла по заранее нанесенным меткам.

Работа выполняется с применением кислородного резака, электродуговой сварки и устройства, которое образует плазму при прохождении электрического тока между полюсами — плазматрона.

Температурная обработка осуществляется на полуавтоматических или станках-автоматах. Горючими смесями для черных металлов могут выступать ацетилен, пропан либо коксовая смесь, цветные — подвергаются плазменной резке.

Виды, типы, формы скосов для швов при ручной дуговой сварке

В ходе ручной электродуговой сварки используются следующие типы:

V-образная

прямая фаска с одной стороны используется для листового проката от 3 до 26 мм. Угол скоса определяется числом разделанных кромок:

• одна — 50°;
• две — 60°.

X-образная

скашиваются две стороны листа 12-60 мм. Угол фаски – 60°.

V- и X-образное соединения

U-образная

Криволинейная фаска на одной из сторон рекомендуется для заготовок от 20 до 60 мм. Эффективен при ручной электродуговой сварке. В этом случае достигается существенная экономия сварочных материалов за счет формирования сварочной ванны оптимальной формы. Повышается также и скорость сварки. Все это положительно влияет на себестоимость сварочных операций.

Разметка

Данная операция подготавливает элементы к точному их соединению, удалению несоответствия профилей, установке требуемых размеров. Не исключается, что их длину или ширину необходимо будет уменьшить.

Планировка деталей насчитывает несколько видов:

• ручную;
• оптическую;
• мерную — для длинномерных материалов.

Ручная единичная разметка обусловливается использованием металлической линейки, кернера, угольника, циркуля, рейсмуса, клямера, штангенциркуля.

При выполнении операции с небольшой партией однотипных заготовок практикуются алюминиевые или фанерные листы шаблонов.

Перед наметкой поверхность элементов покрывается меловой краской замешанной на клее. Недостатком процедуры считается трудоемкость, невысокая скорость исполнения.

Оптическая планировка проводится на разметочно-маркировочных станках. Скорость выполнения операции увеличивается до 1 000 см в минуту, за счет программирования механизма под установленные критерии.

Высокая производительность также достигается наличием пневматического крена, ускоряющего разметку.

Мерная заключает в себе сразу две функции — наметку и резку. Станок с числовым управлением программируется на выдачу заготовок заданной конфигурации.

Сварка трубопроводов: технология

Обустраивая дом или делая ремонт в жилище, вы можете проложить систему трубопровода самостоятельно. Если речь идет о стальных коммуникациях, то можно использовать электросварку. В результате удается получить прочное соединение, которое получается благодаря протеканию термохимических процессов, при этом используются электроды-проводники.

Какими бы ни были сварочные работы, они требуют от мастера опыта и знаний, которые применяются в процессе. Если вы только ещё учитесь, то можно для начала ознакомиться с теоретической стороной вопроса. Как и для стального, для полипропиленового трубопровода тоже требуется соответствующее оборудование для сварки. Однако практика показывает, что последняя технология гораздо легче, чем та, о которой пойдет речь в статье.

Подготовка перед работами

Сварка трубопровода начинается с подготовки поверхности. Важно убедиться в том, что она сухая и ровная. На следующем этапе нужно выбрать источник тока. От этого зависит качество обучения. Это могут быть компактные инверторы или тяжёлые трансформаторы. С их помощью высокое напряжение можно преобразовать в низкое вторичной электроцепи.

Для домашних работ наиболее предпочтительным вариантом станет электросварка. В эксплуатации трансформатор более прост. Он обладает преимуществами, выраженными в безотказности в эксплуатации и выносливости. Инверторная аппаратура имеет менее внушительные размеры, кроме того, позволяет регулировать режимы работы.

Разновидности сварных соединений

При сварке систем трубопровода сегодня используются следующие типы соединений:

• встык;
• внахлёст;
• угловое соединение;
• тавровое соединение.

При этом положение шва может быть вертикальным или горизонтальным, а также потолочным или нижним. Самым выгодным положением считается нижнее, поэтому при возможности повторной сварки необходимо отдать предпочтение этому способу. Сварка трубопроводов при прокладке коммуникаций обычно предполагает использование соединения встык. Кромки при этом важно проводить по всей толщине. Для толстостенных труб выполняются двойные швы – наружные и внутренние. Для уменьшения наплывов металла изнутри при выполнении работ электрод необходимо удерживать под углом 45 ° к горизонтальной плоскости.

Что еще важно помнить при подготовке

Перед началом ручной сварки необходимо осуществить подготовку. При этом важно проверить соответствие труб требованиям. Изделия должны соответствовать размерам, они не должны быть деформированы, на них не должно быть дефектов. Нужно удостовериться в отсутствии разницы в толщине стенок.

Материал труб должен соответствовать по химическому составу. Кромки следует очистить от грязи и ржавчины. Торец замеряется, как и угол раскрытия кромки, а также величина притупления. Согласно нормам, величина притупления может быть равна пределу от 2 до 2,5 мм. Что касается угла скоса кромки, то он может составить 70 °. Если были выявлены несоответствия требованиям, то нужно осуществить механическую обработку кромок.

Установка прихваток

Сварка технологических трубопроводов должна предполагать установку прихваток. Они представляют собой составляющую часть шва, а для выполнения используется электрод, который будет применяться при выполнении шва. Если речь идет о трубах, диаметр которых не превышает 300 мм, то выполняются 4 прихватки, их следует распределить по окружности максимально равномерно.

Когда приходится работать с трубой более внушительного диаметра, то прихватки располагаются с шагом в 250 мм. Рекомендуемая длина прихватки равна 50 мм, тогда как ее ширина составляет 4 мм.

Особенности электросварки

Сварка трубопроводов должна осуществляться по определённому алгоритму. Важно уделить особое внимание поворотным стыкам. Если варить приходится в сложных условиях, то под рукой следует держать небольшое зеркальце. Если есть необходимость, то конец электрода нужно подогнуть, выполнив работу неповрежденной частью.

Довольно распространенной ситуацией является сварка под углом 30 ° к поверхности изделия. Накладка шва при этом осуществляется по окружности. Он может быть однослойным на стыках изделий из низколегированных сталей. Дополнительной прочности можно добиться, выполнив повторный шов. Чем более внушительной окажется стенка трубы, тем больше проходов следует выполнить, их должно быть 2 или больше.

По кругу следует варить трубы большого диаметра. Их соединение осуществляется до половины шва. Затем участки очищаются от шлака и накрываются следующим швом на расстоянии в 1,5 см от предыдущего. Завершить работу необходимо соединением навара с небольшим нахлестом. Без очистки от шлака работы выполнять дальше не рекомендуется, так как добиться хорошего результата не получится.

Проверка качества

Выполняя сварку трубопроводов, на заключительном этапе вы должны удостовериться, что качество швов получилось идеальным. Невидимые трещины можно обнаружить с помощью мыльного раствора, который наносится кистью на сварные стыки. После в систему подается воздух. Если остались непроваренные швы или места, то их вы сможете заметить по пузырькам.

Поворотный метод сварки

Сварка технологических трубопроводов обычно предполагает максимальное количество швов, выполненное в нижнем положении. Это указывает на то, что можно использовать поворотный метод. Если труба имеет толщину стенки до 12 мм, то можно выполнить тройной шов. Первый слой сваривается электродом, толщина стержня которого варьируется в пределах от 2 до 4 мм. Все последующие слои можно сваривать электродами более внушительного диаметра.

Первоначально стык следует разделить на 4 части. Сварка выполняется в первом и втором секторах, которые располагаются в верхней части трубы. Затем труба поворачивается, а мастеру предстоит сделать стык по третьему и четвертому секторам. Трубу на следующем этапе следует снова повернуть и проварить 1 и 2 сектора. При повторе поворота второй слой накладывается в секторах 3 и 4. Последний слой следует наложить в одном направлении, при этом труба должна всё время поворачиваться.

Автоматическая сварка

Процесс сварки трубопровода может осуществляться на крупносерийном производстве, где важна высокая производительность. При таких условиях ручная сварка окажется трудоемкой, поэтому для работы используются сварочные аппараты. Все процессы при этом будут происходить автоматически.

Сварка осуществляется сварочной проволокой, которая сматывается с бухты и подается в зону работы. В рабочую зону в автоматическом режиме подаются ещё и защитные газы. Если работа автоматизирована быть не может, используется сварка полуавтоматом.

Альтернативные способы сварки

Сварка и монтаж трубопроводов могут осуществляться с помощью газовой сварки. Этот метод предполагает нагревание кромок до температуры плавления. Одновременно расплавляется присадочный пруток, а также металл, используемый для заполнения шва. В результате удается получить достаточно прочный шов, который будет иметь выступающий валик.

Сварка газом осуществляется с помощью смеси кислорода и ацетилена. В качестве основных инструментов выступают горелка и резак. В теле первой есть два канала, по которым газы подаются в камеру смешивания. Мастер при этом регулирует подачу газа при сваривании разных материалов.

Сварка стальных трубопроводов может осуществляться еще и с помощью индукционного метода. Эта технология предполагает разогрев элементов вихревыми токами. Кромки соединяются нажимными роликами. Этот вид сварки используется на производствах и в машиностроении.

Рекомендации по выбору электродов

При сварке трубопроводов ГОСТ 16037-80 должны соблюдаться. В них прописаны ещё и особенности выбора электродов. Последние представляют собой металлические стержни, выполненные из сварочной проволоки. Ее толщина может изменяться в пределах от 2 до 5 мм. Поверхность покрывается обмазкой, которая наносится толстым или тонким слоем. В последнем случае масса обмазки варьируется в пределах от 1 до 2% от массы стержня. Если речь идет о толстом слое, то его масса может варьироваться от 20 до 30%.

В качестве основной задачи обмазки выступает образование шлака, который имеет вид неметаллического сплава меньшего веса по сравнению с металлом. Шлак всплывает наверх при выполнении сварки, создавая защитное покрытие. После соединения трубопроводов сваркой шлак необходимо сбить. Как только корка станет хрупкой, ее можно будет удалить довольно просто.

Электроды сегодня выпускаются с разными типами покрытий, последние из которых созданы для решения определенных задач. Например, целлюлозное покрытие используется для сваривания трубопроводов внушительного диаметра. С помощью таких электродов можно создавать кольцевые и вертикальные швы.

В продаже можно встретить электроды и с рутиловым покрытием, которое легко поджигается и образует шлаковую корку высокой хрупкости. С помощью таких электродов можно создавать швы товарного вида, угловые швы, устанавливать прихватки и проваривать корневые швы. Это позволяет получать соединения красивого внешнего вида.

Технология сварки трубопроводов может предполагать использование электродов с рутилово-кислотным покрытием. Этот материал отличается легкостью отделения корки, а расход электродов невелик, что позволяет экономить. Рутилово-целюллозное покрытие подходит для выполнения швов в любых положениях, которые могут быть направлены наверх, что является самым сложным.

Шов с высоким показателем вязкости можно получить с основным покрытием электрода. В результате удается сформировать соединения, которые не растрескиваются. Материал отлично подходит для работы с толстостенными трубами и изделиями, которые будут эксплуатироваться в сложных условиях.

Ремонт методом сварки

Вы можете осуществить ремонт трубопроводов сваркой. Для этого дефектный участок необходимо очистить механическим способом. Допускается очистка пескоструйной обработкой, абразивными кругами, шлифмашинками и дисковыми проволочными щетками.

Ремонт сваркой предполагает наплавку на дефектных участках. Повреждения могут быть вызваны коррозией, на поверхности могут образоваться царапины, задиры и риски. Для того чтобы уточнить толщину стенки, следует осуществить измерительный и визуальный контроль. Допустимы и дополнительные физические методы, которые не будут разрушительными.

Дефекты, глубина которых составляет 0,2 мм, можно устранить методом шлифования. Нормы сварки трубопроводов при этом предполагают использование ручного метода с применением электродов с основным видом покрытия. Для сварки первого заполняющего шва рекомендуется использовать электроды, диаметр которых достигает 3,2 мм. Для облицовочных и заполняющих швов диаметр электрода может изменяться в пределах от 3 до 4 мм.

Технологический процесс сварки трубопровода предполагает прокаливание электродов. Допустимо использование электродов, прокаленных в стационарных условиях. При этом до места производства они должны быть доставлены в герметичных контейнерах. Хранение электродов согласно государственным стандартам при этом должно осуществляться в отапливаемых сухих помещениях, температура которых не опускается ниже +15 °C.

Дефектный участок до начала наплавки должен быть подогрет электрическими нагревательными устройствами. Можно использовать индукционный метод, который обеспечивает равномерность нагрева. Допустимо использование газовых горелок или подогревателей. Сварка может быть выполнена с использованием инверторного метода. Наплавка выполняется на постоянном токе обратной полярности.

Зажигание дуги производится на кромках выборки дефектного участка. Сварка заполняющих слоев прямолинейной или круглой формы осуществляется узким валиком. Используемая схема – встречно-симметричная. Направление движений в каждом следующем шве должна быть встречными. Ширина заполняющих первых слоев может изменяться в пределах от 4 до 6 мм. Все последующие слои обладают шириной от 8 до 10 мм.

Заключение

При наличии соответствующего оборудования сварку систем трубопровода вы можете осуществить самостоятельно. Однако важно правильно выбрать электроды, при этом следует учесть свойства материалов, которые лежат в основе труб. Например, для того чтобы соединить трубы из углеродистой стали, следует запастись сварочным материалам с основным или рутиловым покрытием.

Если же швы выполняются на трубопрокате из оцинкованной стали, то следует подготовить электроды для сварки оцинкованных труб. В качестве основной особенности сварки при работе с оцинкованными трубами выступает температура кипения цинка. Она ниже по сравнению с той, которая верна для стали. Это указывает на то, что цинковое покрытие будет испаряться при нагреве.

Сварка оцинкованных труб – особенности технологии

Сварка оцинкованных труб в современных условиях востребована в коммунальном хозяйстве и строительной отрасли. Представленные изделия отличаются надежностью и продолжительностью эксплуатации, а также являются одним из самых дешевых способов установки сетей коммуникаций различных видов. Покрытие из цинка способно защитить металлические элементы от поражения коррозией, что увеличивает срок их эксплуатации. Однако стоит разобраться, приносит ли сварка вред здоровью, разрешена ли она для применения и как она проводится.

Разрешена ли сварка оцинкованных труб?

Данная операция применяется в процессе монтажа газовых, водопроводных и отопительных систем. Она регламентируется рядом документов:

• Одним из самых важных является СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы». В соответствии с ним, в процессе сварки труб рассматриваемого вида необходимо исполнять требования, изложенные в ряде стандартов. Они направлены на определение очередности использования материалов и регулировку процесса выполнения работ.
• В свою очередь, ГОСТ 16037-80 указывает на применение конкретных видов сварного соединения, конструктивные особенности швов и другие важные требования.
• В соответствии с СП 73.13330.2012 оцинкованные трубы и другие металлические компоненты должны соединяться на резьбе с использованием оцинкованных соединительных деталей: на фланцах, накидных гайках или пресс-фитингах. Однако данное условие является лишь рекомендацией, а не требованием, обязательным к выполнению.

При газопламенной сварке необходимо применять специальную сварочную проволоку марки Св-15ГСТЮЦА, которая имеет диаметр от 0,8 до 1,2 мм, а также в качестве одного из компонентов содержит селен. Допускается исполнение соединения электродами, которые содержат рутиловые или V300 кольцевые соединения в покрытии. Диаметр нужно подбирать в зависимости от толщины стенок соединяемых компонентов.

Правила безопасности по СНИПу

Безопасность труда сварочных работ в строительстве в СНиПе указаны в части 1, где содержатся общие требования. В перечне, содержащем область применения, указаны также изготовление конструкций и изделий. В документе указано, что перед тем, как сварка может начаться, руководитель работ обязан проверить соблюдение требований, указанных в нормативном документе.

Читайте также: Трубы прямоугольные нержавеющие, сортамент, виды и характеристики изделий, ГОСТы

Требования к сварке металлоконструкций в части безопасности указаны в нормативном документе СНиП III-18-75. В нем перечисляются следующие требования:

• стальные конструкции должны свариваться механизированным способом высокой производительности;
• при сварке необходимо руководствоваться требованиями утвержденного технологического процесса;
• при сварке необходим стабильный режим;
• у руководителя должно быть в наличии удостоверение, в котором должно быть указано, что он обладает правом производства работ, связанных со сваркой;
• ручная, полуавтоматическая и автоматическая сварка должна проводиться исполнителями, имеющими подходящий разряд;
• перед сборкой необходимо произвести очищение металлической поверхности в области проведения операций и окружающей области;
• при выполнении многослойной сварки необходимо проводить очищение каждого предыдущего слоя перед нанесением последующего;
• очищать следует от грязи, ржавчины, наплавов, шлака и металлических брызг;
• следует удалять влагу от конденсатов;
• во время выполнения полуавтоматической и автоматической сварки при перерыве в работе перед возобновлением процесса необходимо зачистить конец сварного шва;
• место, на котором осуществляется сварка, не должно подвергаться действию сквозняков, ветра, атмосферных осадков;
• при минусовой температуре около рабочего места сварщика должны находиться обогревающие устройства, в частности, для обогрева рук.

Сварка металлоконструкций по СНиПу обеспечит получение сварного соединения необходимого качества и надежности.

Меры безопасности

В процессе создания трубопроводной сети необходимо предварительно собрать монтажные блоки. Сварку требуется осуществлять в помещении, в котором используются воздухоотсосы с целью устранения продуктов сгорания цинкового покрытия. В других условиях работы строго запрещены, так как будут опасными для здоровья.

При проведении сварки оцинкованных труб необходимо следовать следующим правилам:

• Выполнение работ требует слежения за тем, чтобы цинк не перегревался. Это позволит обеспечить эффективную защиту от коррозии.
• Места, которые предназначены для соединения труб, должны предварительно защищаться до блеска и обезжириваться. На них также наносится флюсовый слой, что позволяет защитить металл.
• Горелка должна быть на 1-2 номера меньше, нежели аналогичное устройство для стальных изделий.
• Если применяется газосварка, пламя нужно выставить так, чтобы оставить небольшой избыток кислорода.
• Заготовки заранее подогреваются на большую ширину, нежели соединительное место.
• Пруток со специальным покрытием устанавливается на место стыка и плавится огнем горелки, который должен быть направлен прямо на него, а не на материал.
• Флюс удаляется по завершению сварочных работ.

Соблюдение представленных рекомендаций позволит специалистам достичь желаемого результата в процессе работ и обезопасить себя.

Как варить оцинкованные трубы с использованием флюса

Кромки труб перед соединением предварительно обезжиривают и зачищают до состояния металлического блеска. Проводить очистку нужно не только на наружной поверхности, но и на внутренней. Заготовки предварительно прогревают на 20-30 см в длину с каждой стороны планируемого соединения. Для эффективной сварки изделий с толщиной стенок до 3 мм нет необходимости в определенной подготовке кромок. Ширина зазора между концами при этом равняется 2-3 мм. При более толстых трубах выполняется угол раскрытия кромок 80-90 градусов и притупление высотой 1-1,5 мм. Ширина зазора аналогична.

Флюс нагревают до среднего между жидким и твердым состояния и наносят толстым слоем на поверхность соединения. Количество используемого материала вдвое больше, чем для сварки обычных стальных изделий. Назначение флюса – принять избыточное тепло от сварочного аппарата, что препятствует испарению цинка с кромок.

При нагревании флюс меняет свой цвет с желтого на белый, а когда стык достигает температуры пайки трансформируется в прозрачный. Таким образом, по состоянию флюса можно определить время начала пайки.

Подбирая размер сопла горелки для пайки, нужно отталкиваться от толщины стенки оцинкованного изделия. Соотношение размеров указано в таблице №1.

Таблица 1

Размер сопла, мм	Оцинкованная труба
1 -2	диаметр до 250 мм, толщина стенки 2-6 мм. Заполняющие швы в изделиях любого вида
2-4	диаметр свыше 250 мм и толщина более 2-6 мм

При пайке оцинковки действует правило: сопло горелки должно быть на размер меньше, чем при стыковке обычной стальной трубы аналогичных размеров.

Для качественной сварки оцинкованной трубы крайне важно выбрать горелку соответствующего размера и правильно отрегулировать пламя

Почему так важно правильно подобрать сопло? Использование чересчур большого варианта приведет к перегреву заготовки, и цинк будет испаряться. Значит, ухудшится ее коррозионная стойкость и прочностные характеристики (расплавленный цинк приведет к образованию пор). В случае недостаточного размера сопла, поверхность металла не нагреется до необходимой температуры, что вызовет прилипание к ней припоя.

Читайте также: Трубная циллиндрическая резьба (по ГОСТ 6357-81)

Во время пайки применяют ацетиленокислородное пламя, которое выставляют на избыток кислорода. Избыток кислорода необходим для того, чтобы при плавлении припоя в результате реакции с кремнем образовывался его оксид. Именно оксид кремния предотвращает тепловое испарение цинка.

Важно! Нужно хорошо отрегулировать и обеспечить стабильность пламени горелки. Тепло должно быть сфокусировано на кромках и в зазоре между заготовками. Непостоянное пламя приводит к перегреву участка трубы возле соединения.

Для сварки газовой горелкой лучше всего применять технику «влево», т.е расположить пруток перед пламенем. В таком случае огонь попадет на пруток припоя, а не на металлическую поверхность. При исполнении переплавляющего шва горелка должна быть наклонена под углом 70-75º. Для заполняющего прохода угол должен составлять 15-30º. Располагать горелку можно в любом пространственном положении, но наиболее удобное — нижнее, при нем удобно следить за сварочной ванной. Соединение трубы толщиной до 4 мм происходит за один проход. Если значение толщины выше — применяют многопроходную сварку.

После завершения соединения спаянный шов очищают от избытка материала пайки. Снаружи трубу промывают водой и проходят металлической щеткой. Важно не переусердствовать, чтобы не повредить цинковую поверхность. Внутреннюю оболочку нужно залить на сутки водой и промыть.

Правильно выполненная пайка оцинкованных труб позволяет получить соединительные швы, которые не требуют дополнительной антикоррозийной защиты.

Правильно выполненный шов не требует дополнительной обработки

Технология сварки с флюсом

Данная технология является одним из наиболее подходящих вариантов. Представленное вещество обеспечивает получение вязкого слоя, который не пропускает воздух. В результате предотвращается окисление цинкового слоя.

Перед непосредственным применением флюса для сварки его необходимо привести в жидкое состояние. Вещество наносится в местах соединяемых элементов. При проведении сварочных работ материал будет расплавляться, тем самым покрывая весь нужный участок тонким слоем, что позволит предотвратить отслоение цинка.

Нередко специалисты сталкиваются с повреждением защитного своя при его нанесении методом горячего цинкования. Это происходит даже при незначительных отклонениях от установленных требований технологического процесса. Стоит отметить, что попадание флюса внутрь трубопровода безопасно, так как он с легкостью растворяется в воде и будет вымыт ещё на стадии опрессовки.

Соединение труб производится следующим образом:

1. Стыкуемые торцы нагреваются до температуры 900-950о.
2. Между фасками свариваемых элементов помещается пруток, в состав которого входит медь, цинк, олово и кремний.
3. На место шва насыпают слой флюса, который должен покрыть поверхность до 20 мм по сторонам шва.
4. Присадка нагревается горелкой до расплавления, и на этом процедура заканчивается.

Соблюдение требований технологического процесса сварки, применение качественных материалов и оборудования гарантируют получение надежного соединения оцинкованных труб, готовых к эксплуатации.

Электродуговая сварка, подбор электродов

Электродуговая сварка позволяет обеспечить надежное соединение рассматриваемых трубопроводов. Эффективность процесса достигается при правильном выборе сварочного аппарата и подходящих электродов. В данном случае материал соединения оказывает существенное влияние на выбор инструмента. Актуально применять аппарат-полуавтомат.

Сварка оцинкованного металла имеет свои нюансы. Процесс должен осуществляться быстро, чтобы цинк не успел испариться из зоны соединения. Рассматриваемое технологическое условие могут обеспечить лишь электроды, имеющие рутиловое покрытие. Они имеют особый химический состав, что обеспечивает их быстрое зажигание. В момент сварки формируется сварочная дуга, которая позволяет образовать соединительные швы высокого качества. При правильном проведении процедуры они не будут содержать пор. Преимущество рутиловых электродов также состоит в небольшом коэффициенте разбрызгивания расплавленного металла, что важно при работе с оцинкованным материалом.

Читайте также: Прессы для обжима фитингов /аккумуляторные / сетевые

В рутиловое покрытие производители могут добавлять небольшой объём железного порошка. Это способствует уменьшению удельного веса углерода и увеличивает устойчивость материала к образованию трещин. Выбирать размер и напряжение электродов необходимо в зависимости от толщины труб.

Особенности сварки цинковых труб

Решая, какими электродами варить оцинковку, выбирают нужную марку исходя из условий эксплуатации сварного изделия при дальнейшем использовании. Сварка ничем не отличается от обычной, за исключением некоторых нюансов:

• Температурное воздействие на цинковый слой приводит к его выгоранию с образованием ядовитых газов, поэтому в процессе выполнения сварочных работ нужно соблюдать технику безопасности — использовать проточную вентиляцию и защищать органы дыхания от попадания газов.
• Перед проведением работ следует произвести пробное сваривание на коротких отрезках труб для подбора электродов и оптимального режима питающего прибора.
• Для прогорания цинкового своя необходимо дополнительная энергия, поэтому ток на сварочном аппарате выставляют на 10% больше, чем при сваривании стали без покрытия.
• Более качественный шов получают при использовании рутиловых электродов (это общеизвестно), при сваривании электродами с основным покрытием цинк дополнительно ухудшает качество шва, делая края его кромок рваными и неровными. Поэтому рекомендуется перед сваркой электродами с основной обмазкой готовить место будущего стыка — снимать цинковое покрытие кислотой или абразивными материалами.

Соединение без сварки

С учетом того, что сварка оцинкованных труб не рекомендована и может проводиться исключительно профессионалами в специальных условиях, актуальным становится применение методов соединения посредством устройства специальных крепежей. Ими являются муфты, гайки, традиционные и обжимные фитинги. Они позволяют обеспечить надежное крепление труб, изготовленных из разных материалов и имеющих различный диаметр. На строительном рынке представлен обширный ассортимент товаров данного вида, которые можно подобрать по материалу, размерам, надёжности и другим техническим характеристикам.

Еще одним методом является резьбовое соединение. Однако его применение допускается только в тех местах трубопровода, в которых есть возможность контролировать надежность стыковки и выполнять ремонт.

Источник https://pressadv.ru/metally-svarka/podgotovka-trub-k-svarke.html

Источник https://fb.ru/article/324297/svarka-truboprovodov-tehnologiya

Источник https://spark-welding.ru/montazh-i-remont/svarka-ocinkovannyh-trub-sp.html