Меню

Ручная дуговая сварка труб положение электрода



Технология сварки труб ручной дуговой сваркой

Сварка различных труб ручной дуговой сваркой заключается в образовании в точке приложения электрода к поверхности трубы высокотемпературной электрической дуги. Под её действием металл электрода расплавляется до жидкого состояния и каплями стекает вниз в точку соединения двух элементов трубопровода, металлическая поверхность которых также расплавляется до полужидкого состояния. Попавшие на стык металлические капли, застывая, соединяют между собой детали и герметизирует шов. Шлак, содержащийся в электроде, всплывает наверх сварочного расплава до момента застывания последнего.

Популярность дугового сваривания определяется именно своей технологической простотой, а также высокой прочностью и герметичностью получаемых швов.

Общие сведения

Принцип работы

Дуговая сварка в своем большинстве используется для создания трубопровода, в котором толщина стенок труб от 3 мм и номинальным сечением от 80 мм.

Температура плавления иногда достигает 3500 градусов по Цельсию. Для достижения качественного соединения приходится заполнять стык расплавленным металлом и вдоль и поперек. Количество слоев напрямую связано с толщиной стенок изделия.

Какого качества будет выполнено соединение, влияет не только сварочный аппарат, в первую очередь это зависит от правильного выбора и подготовки электродов.


С целлюлозной пленкой – для труб с большим сечением

  • Рутиловое покрытие – для угловых и коротких прихватывающих швов
  • Целлюлозно – рутиловый – для сложной сварки.
  • Так же для осуществления дуговой сварки труб понадобится трансформатор – выпрямитель или инвертор, для создания постоянного тока.

    Хорошо если сварочный агрегат оснащен несколькими режимами работы(с разного вида электродами)

    Нюансы дуговой сварки

    • Аппарат следует включать, только тогда, когда электрод коснулся изделия
    • Важно следить за размером образующейся электрической дуги.
    • Сварка производится плавными движениями, что гарантирует равномерное заполнение шва расплавленным металлом
    • Плавные движения из стороны в сторону контролируют толщину соединения
    • Изделия с большим сечением и толстыми стенками свариваются с внутренней стороны и внешней.



    Способы сварки металлических труб

    Получить качественное сварочное соединение труб можно несколькими способами. Многое здесь зависит от того, где именно будут использоваться трубы. Если это трубопровод и нужна полная герметичность соединения, то применим один способ, для монтажа опор теплицы, например, совершенно другой.

    Варить трубы можно несколькими способами:

    • Встык — данный способ сварки труб наибольше всего распространён среди сварщиков. При его выполнении, трубы располагаются друг перед другом с небольшим зазором или без него. При этом очень важно тщательная подгонка труб, для того, чтобы их края были абсолютно ровными.
    • Внахлёст — способ применим для сварки труб разного диаметра, когда одна труба надевается на другую. Это наиболее простой способ сварки металлических труб, друг с другом, который отличается своей простотой и скоростью выполнения.
    • Тавровое — данное соединение труб необходимо в том случае, когда требуется выдержать между трубами угол в 90 градусов.
    • Угловое — соединение применяется в тех случаях, когда угол между трубами составляет менее 90 градусов.

    Для новичков, которые только взялись за сварку труб, существует несколько простых советов, они помогут варить металлические трубы качественно и без ошибок.



    Работа сваркой

    Перед тем, как приступить к работе, необходима подготовка:

    1. Очистить и обезжирить места соединений
    2. Трубы устанавливаются ровно и плотно, зазоры и перекосы недопустимы.
    3. На сварочный аппарат устанавливается требуемый режим и электрод
    4. Трубу заземляются
    5. Металлические трубы тяжелые, поэтому для хорошей фиксации положения изделий, можно сделать несколько прихваток по окружности.

    Как сварить неповоротный вертикальный стык

    Сварной шов делается короткой дугой в два захода. Сечение трубы визуально делится на две равные части, а те в свою очередь на три основных положения

    1. Потолочная позиция с 1 по 3
    2. Вертикальная позиция с 4 по 8
    3. Нижняя позиция с 9 по 11

    Процесс заполнения шва всегда начинается с потолочной позиции. Дина дуги определяется по формуле Imin=0/5dэ мм (dэ – длина электрода)

    Заканчивается заполнения разъема в нижнем положении.

    Начинать соединение следует отступив 1 – 2 см от вертикальной осевой. Место соединения швов (замок) может составлять от 2 до 4 см, зависит от сечения трубы.

    Сварка производится под определенным углом. Потолочное положение делается углом назад (позиция 1-2), после переходит в позицию (3-7) углом вперед, следом образуется прямой сварочный угол и завершается шов углом назад (позиция 9-11)

    Соединение второго участка делается аналогичным образом. Перед началом варки детали следует очистить.

    Для сварки замка используются электроды диаметром 3 мм.

    Положение электрода Сила тока (А)
    потолочное 80-95
    вертикальное 75-90
    нижнее 85-100

    Как сделать шов


    Качественный корневой шов образуется при помощи постоянной подачи электрода в стык. В результате внутреннего проплавления труб образуется маленькое окошко, она называется технологическое окно.

    Это начало корневого шва. Постепенно металл накапывается в стык деталей. С обратной стороны образуется большой валик. В этом месте чаще всего возникают поры, так как валик долго остывает и успевает вступить в контакт с атмосферой.

    Заполнение стыков у труб, где толщина стенок превышает 8 мм, получается неравномерным. В подавляющем большинстве недотягивает нижнее положение. Для устранения это дефекта, требуется в верхней части стыка еще раз «накидать» металл (наплавить валик).

    Важно. После последнего прохода допускается не заполнение шва максимум на 2мм.

    Сварка облицовочного шва

    Облицовочное соединение образуется в результате однократного прохода электродом в одном направлении или нескольких проходов.

    Читайте также:  Труборез для пластиковых труб рейтинг

    Предпоследний проход следует завершить так, чтобы зазор между трубами остался незаполненным на 0.5-2мм, а металл по краям шва выходил за стык на половину ширины электрода.

    Рекомендация. Монтаж труб с толщиной стенок меньше 6 мм и сечением до 15 см следует выполнять при постоянном однозначном напряжении, максимально подходит показатель для потолочного положения. Когда осуществляется изменение на вертикальное положение, используется прерывистая накидка металла.

    Те же самые манипуляции проделывают, когда источник питания расположен далеко от места монтажа.

    Как производятся «мазки» электродом

    Металл накапывается всегда в одном направлении. Электрод прикладывается к одной кромке, доводится до противоположной, производится кратковременный обрыв дуги (шлак не должен успеть остыть).

    • — начало дуги, — конец дуги, — — — отсутствие дуги

    Если толщина труб большая, то начало и обрыв делаются в одной точке.

    Важно. Начало дуги запрещено совмещать с точкой, в которой был произведен только что обрыв

    Метод сварки неповоротного горизонтального стыка

    Монтаж металлических элементов осуществляется электродом толщиной 3 мм.

    Угол наклона электрода 80-90 градусов.

    Сила тока для варки выбирается в соответствии с толщиной стенок изделия, шириной и глубиной зазора.

    «Угол вперед» — дает максимальное плавление

    «Угол назад» — минимальный уровень плавления.

    К сведению. Если уровень плавления недостаточный, длина дуги создается короткой. Если плавление нормальное – дуга среднего размера.

    1. Корневой шов следует делать в месте с минимальным расплавлением соединения.
    2. Во втором проходе металл накидывают так, чтобы расплавить корневой шов и оба края изделия. Должен образоваться валик нормальной формы.
    3. Третий проход рекомендуется осуществлять при повышенном режиме под «углом назад» или прямым. Расплавленный металл надо накапать выпуклым валиком. Электрод должен двигаться по маршруту, совпадающему с краем предыдущего прохода.
    4. Четвертый проход создается в режиме третьего валика. Электрод имеет прямой или почти прямой угол. Скорость плавления держат такой, чтобы одновременно плавились верхняя кромка разделки, второй валик и вершина третьего.

    Замок. Металл накидываю с равномерным расширением шва в начале и с плавным сужением в конце, уровень наплыва на основной шов 2-3 см.

    Рекомендация. Дуговая сварка в много проходов делается по спирали, это поможет сократить количество замков.

    Для выполнения лицевого слоя размер электродов берется такой же, как и для заполнения стыка. Максимально допустимый диаметр электрода для лицевого слоя 4 мм. Металл накладывается на большой скорости, для образования узкого и плоского шва.

    После завершения работ. Производится отшлифовка шва до одного уровня с трубой + по 2 см с каждой стороны, чтобы не осталось неровностей и шлака.

    В результате шлифовки может выявиться погрешность, такая как пора.

    В таком случае, место с дефектом следует вычистить до зазора и снова заварить, затем опять отшлифовать.

    Шлифовка осуществляется в одном направлении от трубы к шву, это поможет избежать «подрезов».

    Технология

    Электроды выбираются для корневого шва 2 – 3 мм, последующие толще. При толщине стенки более 12 мм возможно использование на последнем слое прутка толщиной 6 мм марки АНО и УОНИ.

    Сварка производится инвертором на постоянном токе или трансформатором. Для работы в полевых условиях с деталями больших диаметров используют выпрямители.

    На постоянном токе варят обратной полярностью, подавая минус на деталь. Переменный ток используют для алюминия, цветных сплавов и высоколегированных сталей.

    Дугу необходимо держать короткой, она не должна касаться свариваемых деталей, только направлять ванну в нужное место. Следует следить, чтобы шлак успевал расплавиться и всплыть.

    Детали должны быть очищены от грязи и окислов. Разделка кромок производится не предприятии при прокатке изделий или на станке в последнюю очередь.



    Ошибки при дуговой сварке

    1. Плохо просушены электроды
    2. Когда производится замена электрода, не сделана защита в месте прерывания сварного шва.
    3. Плохо очищенные поверхности соединяемых деталей
    4. Сквозняк в трубопроводе.

    О четвертом пункте чуть подробнее.

    Бывает образовывается пора. Зачистили, закидали, отшлифовали и опять пора. И так может повторяться несколько раз. Такое может происходить из-за наличия «гуляющего» воздуха в трубе. Чтобы купировать доступ атмосферы, следует просто закрыть свободные отверстия соединяемых труб.

    Образование ежиков

    Грат, или еж, это полое образование внутри шва или под слоем брызг. Образование ежиков при сварке трубы относится к сварочным дефектам, которые действуют разрушающе. Просветка рентгеновскими лучами определяет внутренние дефекты, неразрушающий метод контроля. Чаще всего грат образуется при сварке алюминия. Его следует варить переменным током, отрывистым методом, чтобы не было перегрева.

    Чтобы избежать образования ежиков, следует следить за образующимися в ванной газами, они должны успеть выйти наружу. Если происходит остановка, следует вернуться на 20 – 30 мм, очистить поверхность от шлака и продолжить, начиная идти по шву.

    Читайте также:  Чем можно спаять трубы пнд

    Сократить количество аграта можно тщательной очисткой кромок, особенно на алюминии. Тогда ржавчина и грязь не будут плавиться в ванне, и загрязнять шов.

    Чтобы убрать цвета побежалости без снятия слоя абразивным кругом, можно использовать химический метод. На поверхность трубы наносится травильная паста Inox Gel или Stain Clean. Составы очень ядовитые, следует одевать респиратор и перчатки, наносить кистью.



    Техника безопасности при ручной дуговой сварке

    • Рабочее место следует оградить
    • Горючие и легковоспламеняющиеся материалы должны находиться как минимум на расстоянии 10 метров от места выполнения сварочных работ
    • Обязательно наличие спецодежды
    • Сварка осуществляется в специальных рукавицах
    • Недопустимо выполнение работы без маски, она должна быть без каких либо повреждений
    • Рядом с местом сварки должно находиться средство для пожаротушения
    • Рабочая зона должна хорошо освещаться.



    Подготовка к сварочным работам

    Перед началом сварочных работ нужно заблаговременно подготовить все необходимое оборудование и инструменты. Вам понадобится:

    • сварка с кабелями и держателем;
    • маска (чаще всего забывается);
    • рукавицы или краги (холщевые, брезентовые, замшевые);
    • щетка по металлу;
    • молоточек для удаления шлака.

    Визуально проверьте сварочные кабеля, не повреждена ли у них изоляция, иначе может произойти короткое замыкание или возникнет большой риск поражения током. Выберите для себя лучший вариант: сварочная маска или сварочный щиток с ручкой, так как каждый из них имеет свои преимущества (новичкам советуется использовать щиток). Рукавицы ни в коем случае не должны быть из легко воспламеняемого материала или синтетики. При попадании брызг они мгновенно плавятся (воспламеняются), тяжело снимаются и могут прикипеть к коже.



    Виды трубопроводов и сварка

    Трубопроводов существует огромное количество, которые используются для перемещения разных материалов и рабочих жидкостей. Отталкиваясь от их предназначения, есть следующая классификация:

    • технологические;
    • магистральные;
    • промышленные;
    • трубопроводы газоснабжения;
    • водяные;
    • канализационные.

    Читать также: Поперечная подача токарного станка своими руками

    При изготовлении трубопровода применяются различные материалы – керамика, пластик, бетон и различные виды металлов.

    Современные сварщики для стыковки труб используют три основных способа:

    1. Механический осуществляется за счет взрывов в результате трения.
    2. Термический, который осуществляется за счет плавления, например газовой сваркой, плазменной или электро-лучевой.
    3. Термомеханический производится за счет магнитоуправляемой дуги посредством стыкового контактного метода.

    Существует множество типов сварки, которые разделяются по многим классификациям. Перед тем, как варить трубы, нужно разобраться, каким способом лучше всего это делать. Теоретически, каждый вид подходит для сварки труб малого диаметра и большого. Она может осуществляться плавлением и давлением. К методам плавления относятся электродуговая и газовая сварки, а к методам давления – газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная. Самыми распространенными способами для соединения коммуникаций является ручная электродуговая и механизированая.

    Особенности процесса

    У рассматриваемого процесса есть достаточно большое количество особенностей. При выполнении сварки труб учитывается нижеприведенная информация:

    1. Полярность тока выбирается в зависимости от толщины стенок, типа материала и выбранного электрода. Стоит учитывать, что вся информация о том, при каких параметрах должен применяться электрод указывается производителем.
    2. Стоит учитывать, что соединение труб также проводится с учетом силы тока. Определить этот показатель можно путем умножения показателя толщины стержня на 30 или 40. Подобным образом определяется сила тока, которая устанавливается на аппарате.
    3. Скорость проведения сварки не регламентируется ни в какой технической документации. Однако, нельзя задерживать электрод долго на одном месте, так как это может привести к появлению подтеков. Кроме этого, слишком высокая температура может привести к прогоранию кромки.

    Для того чтобы упростить задачу проводится предварительное крепление соединяемых элементов. Подобные особенности сварки нужно учитывать для того, чтобы повысить качество соединения.

    Источник

    Правильное положение электрода в процессе сварки

    Правильное положение электрода при сварке – это одно из основных условий получения качественного, надежного стыка.

    В зависимости от типа соединения держать и наклонять электрод надо по-разному, поэтому для начинающего сварщика важно научиться сохранять оптимальное положение по отношению к поверхности свариваемых деталей. Наклона электрода при сварке влияет на разогрев детали и поддержание расплавленного металла сварочной ванны.

    Основные правила

    Чтобы зажечь дугу, электрод надо держать под прямым углом, затем наклоняя его на небольшой градус (около 15 °). Расстояние от поверхности составляет 1-2 мм. Для получения качественного стыка необходимо варить более короткой дугой.

    При перпендикулярном положении электрода по отношению к основному металлу, в сварочной ванне он быстро растекается и заполняет расплавом все пустоты.

    Для уменьшения разогрева пластины тонкого металла, необходимо положить шов с небольшим катетом. С уменьшением угла увеличивается теплоотдача, скорость сварки в этом случае понизится. Появляется возможность качественно сформировать валик.

    Если угол наклона электрода будет очень острым, то материал основной конструкции не разогреется. Сварочная ванночка получается достаточно узкая. Шов получится высокий, но с непроваренными краями.

    Для осуществления неразъемного соединения хорошо подогнанных деталей, при стыковом соединении необходимо поддерживать равномерное продвижение электрода под постоянным углом наклона.

    Читайте также:  Как поменять прокладку приемной трубы ваз 2114

    Такой способ способствует заполнению присадочным металлом сварочной ванны и образованию шва с повышенной плотностью.

    Но в некоторых случаях приходится менять угол наклона электрода, например, при сварке труб. Особенно важно соблюдать это правило для сваривания неповоротных стыков.

    Для заполнения всех пустот в сварочной ванночке, иногда лучше сделать наклон более острым, замедляя заполнение шва присадочным металлом и сохраняя выбранный катет. Заканчивая проход, надо не забыть приподнять кончик электрода, чтобы не образовывался кратер.

    Умение правильно держать электрод в процессе сварки приходит с опытом. Надо постоянно помнить о расположении сердечника и стараться удерживать ручку держателя без напряжения. Руки должны быть немного расслабленными, а движения свободными.

    Техника ведения

    При соблюдении правил ведения сварки можно сгладить погрешности, возникающие от отклонения угла наклона держателя. В зависимости от необходимого наполнения сварочного шва, принято несколько способов ведения:

    • треугольник. Эта проводка позволяет надежно проваривать корень шва. Используется для сварки деталей толщиной свыше 6 мм и обеспечивает надежный разогрев средней части шва. Способ наиболее распространен, при сваривании труб с неповоротным стыком;
    • ведение электрода по ломаной зигзагообразной линии. Применяется при сварке конструкций с толщиной металла менее 6 мм. Наиболее качественные швы получаются при сварке встык и нижнем положении. Такой проводкой можно качественно варить стыки без обеспечения скоса кромок;
    • круговые или эллипсные движения электродом. При этом методе обеспечивается надежный разогрев обеих плоскостей свариваемых деталей. Применяется при сварке конструкций из легированных сталей и в вертикальном положении стыка.

    При этом важно обеспечивать одновременное продвижение сердечника совместно с движениями, отвечающими за разогрев стыка и заполнение шва. Существует три варианта продвижения, которые могут сменять друг друга.

    Первый вариант – это поступательное движение по оси сердечника. Такое движение необходимо, чтобы поддерживать дугу с постоянной длиной и обеспечивать определенную скорость сваривания конструкций.

    Второй вид – движение по оси шва по прямой линии. В этом случае у сварщика появляется возможность контролировать время расплава металла и обеспечивать определенный катет.

    Третий вариант – под углом 45 ° поперек шва совершаются колебательные движения. Этот способ используют для обеспечения разогрева кромки детали.

    Сварщик может регулировать ширину валика на тонком металле. Такой вариант продвижения электродов незаменим при многослойном стыке. Применяется для корневого шва.

    Выбор угла наклона

    Вести электрод необходимо под различными углами. Выбор нужного положения зависит от вида материала, расположения деталей в пространстве и толщины металла. К основным способам ведения сердечника относятся три метода.

    Углом вперед

    Сердечник в этом случае ведут под углом от 30 ° до 60 °. В этом положении электрода расплавленная обмазка образует шлак.

    Он движется после сварочной ванночки и надежно прикрывает ее от вторжения вредных газов. Некоторое количество шлака, попадающее впереди шва, вытесняется расплавленным металлом по сторонам стыка.

    Если впереди ванны образуется большое количества шлака, то наклон надо уменьшить. В редких случаях, можно доводить наклон до прямого угла. Это необходимо делать при сильном образовании шлака.

    В этом случае он не успевает застывать и заливает ванну, гася сварочную дугу. Поэтому требуется проводить зажигание дуги под прямым углом, постепенно меняя его, добиваться нормального образования шлака.

    Этот способ применяется при необходимости небольшой глубины разогрева основного металла, для сварки потолочных стыков, сваривания вертикального шва на швеллере, сварки труб с неповоротным стыком и для выполнения корневого шва на толстом металле заготовок.

    Перпендикулярно

    Постоянно держать электрод перпендикулярно к поверхности довольно сложно, поэтому способ требует достаточных навыков электросварщика.

    Применяется для сварки в недоступных местах, отсутствии возможности наклонить электрод под другим углом. В этом случае можно добиться небольшого проплава металла деталей.

    Углом назад

    Сварка производится наклоненным электродом, аналогичным как при сварке «углом вперед», только угол отсчитывается в другую сторону. В этом случае шлак в расплавленном виде вытесняется из сварочной ванночки и находится сразу за нею.

    Для различных электродов необходимо подобрать определенный угол, который будет обеспечивать оптимальный режим выполнения работ. Расплавленный шлак должен успевать проходить сразу за электродом и закрывать расплавленный металл, обеспечивая его равномерное остывание.

    Этот способ наиболее часто используется при сваривании с условием надежного расплава металла, независимо от толщины деталей конструкции. Незаменим этот метод ведения при сваривании сердечником с рутиловыми покрытиями.

    Применяется для выполнения первого (корневого) шва толстых деталей в вертикальном или нижнем положении стыка. Этот способ обеспечит надежное неразъемное соединение угловых положений стыка, сварке швеллера, соединении труб. Для более опытного электросварщика возможна сварка с очень малой сварочной дугой.

    Независимо от выбора способа наклона электрода при сварке, следует поддерживать баланс положения шлака в сварочной ванне. Он не должен быстро растекаться впереди шва, но и не должен сильно от него отставать.

    В любом случае, правильно выбирать угол и стабильно держать электрод при электродуговой сварке можно только с опытом работ.

    Источник