Меню

Технология сварки продольных швов труб



Технология сварки труб


Под трубопроводом подразумевается инженерная коммуникация, при которой подача рабочего вещества осуществляется через трубы (вода, газ, нефть и т.д.). Чтобы обеспечить качественную подачу, необходимо не только правильно его проложить, но и время от времени проводить ремонтные и профилактические работы. Здесь как раз не обойтись без стыковки элементов между собой. Рассмотрим, что такое сварка труб, как сваривать трубы электросваркой, какие техники необходимо применить на практике для создания герметичного трубопровода.

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.

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.

Сварка труб электросваркой плавящимся и неплавящимся электродами

Эффективнее всего проводить сварку технологических трубопроводов электродом вручную или посредством автомата. Это может быть методика работы плавящимся или неплавящимся электродом (аргонно-дуговая сварка). Технология сварки труб реализуется в три основных этапа:

  1. Подготовительный, который делится на две части – подготовка мастера и подготовка материала. К подготовке сварщика стоит отнестись очень ответственно, так как от этого зависит его безопасность. Обязательно нужно подготовить спецодежду и защитную маску для глаз, чтобы предотвратить ожог яркими искрами. Под подготовкой деталей имеется в виду тщательная зачистка труб под сварку от коррозии, краски и загрязнений. Перед ручной дуговой сваркой трубопроводов нужно хорошо металлической щеткой или наждачной бумагой обработать стыки и площадь, прилегающую к ним. Если этого не сделать, то могут быть «пробелы» в самом шве, так как материал «не перехватится» на загрязненную трубу.
  2. Сварочный процесс. Когда все готово, можно начинать. Самое основное в дуговом способе ( вне зависимости вручную она проводится или инвертором) это удержать дугу. Сначала необходимо зажечь электрод и возбудить дугу. Затем полноценно производится шов. Его тип выбирается непосредственно мастером в процессе работы. На способ ведения электрода и на технологию сварки трубопровода в целом влияет множество факторов – расположение труб, материал их изготовления, предпочтения сварщика.
  3. Проверка качества работы. Когда шов готов (не стоит забывать оббивать шлак, который образуется над ним в виде валика), можно запустить коммуникацию на предмет контроля качества соединения.

Технология сварки водопровода, газопровода и других инженерных коммуникаций практически одинаковая. Важно соблюдать последовательность действий и учитывать виды швов в разных положениях, так как от умения их варить и будет зависеть качество коммуникации.

Как состыковать трубы

Для новичка, который хочет в совершенстве овладеть сваркой, необходимо знать все тонкости этого процесса. Для сваривания двух труб существует более 30 способов. Рассмотрим самые распространенные способы сварки труб:

  • в угол;
  • в тавр (перпендикулярно по отношению друг к другу);
  • в стык;
  • внахлест.

Тип стыковки труб выбирается в зависимости от типа металла, вида сварки и характера коммуникации. Например, трубы для системы централизованного отопления чаще всего соединяются встык с помощью электросварки. Для качественного шва, главное – сделать провар по всей толщине изделия.

Большую роль в технике сварки труб ручной дуговой сваркой играют типы шва, которые классифицируются на четыре основных группы:

Каждый из этих способов имеет свою технологию выполнения. Самое удобное и простое для выполнения качественного соединения – нижнее положение. Если есть возможность перемещать и поворачивать элемент, то мастер старается их установить именно в нижнее положение. При этом, во время работы, металл не стекает вниз, как при вертикальном шве, не разбрызгивается по сторонам, как при потолочном положении. Сварка технологических трубопроводов проводится, применяя все эти виды, так как коммуникации имеют множество разветвлений.

По типу продолжительности шва на трубопроводе, они разделяются на сплошные и прерывистые швы.

Особенности сварки труб

Ручная дуговая варка трубопроводов значительно отличается от работы с плоскими деталями. Тоже самое касается и других видов, которые применяются для водо- или газопроводов (аргонная, газовая). Далее представлены самые основные аспекты сварки труб ручной дуговой сваркой:

  1. Режимы настройки аппарата:
  • сварочный ток рассчитывается следующим образом: диаметр электрода нужно умножить на 35. Это и будет оптимальная сила. Например, при работе с проводником в 3 мм, сила тока будет (3х35) 105А. конечно, эта цифра условная, но в среднем так и получается. При сварке труб малого диаметра и толщины не более 4мм, больше 150Атне потребуется;
  • чтобы удержать дугу, необходимо четко соблюдать расстояние между проводником и металлам. Его рассчитывают исходя из диаметра электрода +1. Например, при электроде в 4 мм, расстоянием для дуги будет 5мм.
  1. Сварка труб малого диаметра (до 10 см):
  • изначально стыки собираются вручную и прихватываются точечным методом (достаточно двух точке, располагающихся друг напротив друга);
  • при стыковке деталей толщиной 4 мм и более варят в два слоя – сначала корневым швом, а потом валиком;
  • горизонтальный шов при сварке труб малого диаметра каждый валик укладывается в противоположном направлении. Например, первый – справа налево, второй – слева направо, третий – справа налево и так далее;
  • детали, толщиной от 3 до 8 сантиметров нужно сваривать небольшими участками, для получения более качественного соединения.
Читайте также:  Труба зрительная тз 10х46 беркут ссср монокуляр

  1. Поворотные стыки и сварка труб большого диаметра:
  • скорость поворота изделия должна равняться скорости ведения проводника (она устанавливается, отталкиваясь от толщины изделия (более толстые свариваются немного дольше);
  • самое выгодное положение сварочной ванны – 30 градусов от верхней точки;
  • при сваривании на участках, где есть возможность повернуть изделие на 180 градусов, работа производится в три этапа. Первый — в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу в один или два слоя. Второй – повернуть изделие и проварить оставшийся стык. Третий – опять поворачивают на 180 градусов и доваривают шов до конца.
  1. Неповоротные стыки варить намного сложнее, поэтому для сварки труб ручной дуговой сваркой существует определенная технология:
  • вертикальные стыки варятся в два этапа. Периметр стыка условно делится вертикальной прямой линией на два участка. Они оба в итоге три положения: потолочное, горизонтальное и нижнее. Потолочным называется участок, занимающий примерно 20 градусов от самой нижней точки детали. Нижним – 20 градусов от верхней точки изделия. Между этими положениями находится горизонтальное положение. Работу необходимо начинать с потолочного положения и вести электрод в нижнему. Каждый участок обрабатывается короткими дугами, которые рассчитываются так: D(эл)/2.
  • горизонтальные стыки скрепляются углом назад. По отношению к оси электрод должен располагаться 80 градусов. Работа производится на средней дуге и для сварки труб малого диаметра и большого.

Соблюдая эти правила при сварке водопроводных труб электросваркой получится ровный и красивый шов, а главное герметичный, прочный и долговечный.

В завершении важно отметить, что дуговая сварка труб широко используется для работы с разными типами проводов. Мы рассмотрели, как правильно варить, находящиеся в разных положениях детали. В этом и заключается особенность обработки данных элементов, так как они соединяются разными типами швов, в разных положениях.

Новичкам, которые уже набили руку к разным видам соединения, не сложно будет адаптироваться к сварке труб ручной дуговой сваркой. И не стоит забывать, что половина успеха зависит от качества зачистки труб под сварку.

Технология сварки трубопроводов отлично показана в следующем видео:

Источник

Продольная сварка труб

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Основные этапы сварки
  • Выбор технологии проведения сварки
  • Инструменты и оборудование для сварки труб
  • Подготовка к продольной сварке труб
  • Подготовка стыков трубопровода к свариванию
  • Установки для продольной сварки труб
  • Сваривание продольных швов
  • Правила техники безопасности при сварке труб

Настал «трубопроводный» век. В XXI столетии трубопроводы прокладывают повсеместно. Их используют для транспортировки нефти и газа во всех странах. Они могут быть бесшовными, имеющими массу достоинств. Однако основным их недостатком является высокая стоимость производства.

В результате в ряде сегментов рынка, несмотря на свои преимущества, трубопроводы уступают сварным трубам. Последними в настоящее время сварными являются до половины всех используемых изделий. Столь значительный объем потребляемой рынком продукции требует внимательного рассмотрения. Необходимо понять, какие технологии используют при их изготовлении, какими виды различают, где с успехом применяются и многое другое. В данной статье мы остановимся на продольной сварке труб.

Основные этапы сварки

    Подготовка. Данный этап делится на две части. Одна включает организацию работы мастера-сварщика, а вторая – предварительную подготовку детали. Первая имеет решающее значение для безопасности специалиста и включает обязательное использование маски и перчаток, предохраняющих руки и глаза от ожогов, которые возможны от брызг и их яркого свечения.

Предварительная подготовка деталей заключается в их очистке от налипшей грязи, остатков краски и появившейся ржавчины. Обработке подлежит не только зона сварки (стыки изделий), но и области вокруг них. Для зачистки применяют либо наждачную бумагу, либо специальную щетку с металлической щетиной. Без этого процесса возникает высокая вероятность появления участков шва, не подвергшихся сварке.

  • Процесс сварки. На этом этапе при дуговом соединении самым важным является удержание дуги, причем не имеет значения, каким образом (вручную или с помощью инвертора) делают соединение. Сначала происходит активация электрода, возбуждается дуга, а затем формируется шов, тип которого выбирает сам мастер. Существует несколько факторов, влияющих на технологию обработки и способ работы с электродом: свариваемый материал, расположение деталей и мнение специалиста, осуществляющего соединение.
  • Проверка качества шва. По окончании сварки мастер удаляет шлак, который покрывает место соединения, и проверяет качество сделанного шва.
  • При создании частей газо- и водопроводов, а также иных инженерных сетей процесс сварки происходит так же или с незначительными вариациями. Самое главное – правильная последовательность действий и подбор подходящих типов шва в различных положениях. При умении их формировать можно добиться высокого качества сварных соединений.

    Читайте также:  Итак когда творишь милостыню не труби перед собою как делают лицемеры

    Выбор технологии проведения сварки

    Согласно требованиям РД относительно продольных швов, работу следует вести с помощью автоматической либо ручной дуговой сварки, использовать неплавящиеся порошковые электроды с подачей диоксида углерода.

    Работа с трубами толщиной не более 10 мм может вестись аргонодуговой сваркой по всему шву.

    Рекомендовано к прочтению

    Трубопровод, изготовленный из углеродистого либо легированного сплава, диаметром не более 150 мм и толщиной стенки максимум 8 мм может быть сварен газом, в состав которого входят кислород и ацетилен.

    Место проведения работ следует укрыть от ветра и любых осадков. Мастер должен работать в защитных очках и рукавицах. Для обработки поверхностей необходимы молоток, щетка с металлической щетиной и зубило.

    Инструменты и оборудование для сварки труб

    Сварка считается, пожалуй, самым распространенным и простым способом неразъемного соединения трубопроводов. Проводят ее опытные мастера на специальном оборудовании, снабженном переключателями. Данные приспособления работают от электричества или на газу. В их конструкцию может входить оборудование для раструбной сварки. Для использования в бытовых целях аппаратуру, как правило, выбирают с инвертором. Для регулировки количества потребляемой энергии и материала на нем устанавливают контрольные схемы.

    Чаще всего в сварочном процессе используются электроды. Для соединения труб большого диаметра выбирают те, что имеют покрытие из целлюлозной пленки. Угловые швы формируют изделия, покрытые рутилом. Сложные виды сварки выполняют с использованием комбинированных электродов, имеющих целлюлозно-рутиловое слой. Самый распространенный вариант имеет покрытие УОНИ 13/55. Его применяют для соединения труб из углеродистой, а также низколегированной стали. Уникальный состав электродов способствует созданию чрезвычайно пластичных швов, которые способны выдержать любой вид нагрузок.

    Однако у них имеется и минус – это необходимость предварительной обработки краев заготовок. Если ее не проводить, то в структуре шва могут образовываться поры, которые делают его ненадежным. Это возможно при наличии на кромке остатков влаги, ржавчины и масел.

    • Сварочные аппараты.

    Для проведения сварочных работ необходимо специальное оборудование, в первую очередь трансформатор. Его конструкция проста и надежна, а работа состоит в преобразовании напряжения в электрической сети. Принцип его работы заключается в трансформации промежуточного тока между витками обмотки. КПД этого аппарата высокое и составляет около 90 %.

    Более совершенным видом оборудования для сварки стал выпрямитель. В его состав входят диодный блок, регуляторы, защита и запуск. Если с помощью трансформатора может быть проведена сварка черного металла, то посредством выпрямителя работают также с чугуном, нержавейкой и цветным металлом. Его стоимость невысока, а качество швов находится на достаточно качественном уровне.

    Полуавтоматы пользуются популярностью у сварщиков всех категорий. Их конструкция включает трансформатор, выпрямитель, привод, рукав с горелкой, баллон с газом. Возможно также проводить сварку без газа. В этом случае его заменяют флюсовой проволокой. Металлические трубы стыкуются полуавтоматами в среде углекислоты. Преимуществом данного вида оборудования стало качество получаемых швов, а недостатком – излишний расход материалов.

    Также часто используют и инверторы. Оборудование это является импульсным, имеет высокую стоимость, малый вес и хороший коэффициент полезного действия. К достоинствам можно отнести прочность, экономичность, надежность. Кроме того, такие аппараты дают возможность создавать соединения, отличающиеся прекрасной герметичностью.

    Инверторы разогревают края заготовок посредством импульсов тока по 0,01 с. Скорость обработки при этом достаточно высока. Такое оборудование чаще всего используют при работе с большими объемами, которые необходимо обработать за наименьшее время.

    Подготовка к продольной сварке труб

    Перед тем как начать продольную сварку труб, обязательно проверяют аппаратуру на исправность и наличие полных комплектов элементов, оценивают материал труб. С последним помогают справиться сертификаты и паспорта, по которым определяют химический состав стали.

    Перед свариванием стыки проверяют на:

    • соразмерность и форму, качество подготовки поверхностей;
    • качественность зачистки, как снаружи, так и изнутри;
    • то, насколько плавно выполнены переходы с небольшого сечения на крупное;
    • соответствие толщины стенок заготовки в районе стыка возможным допускам.

    Сверяют электроды, флюсы и присадки с существующим стандартом, проверяют их, исходя из приложенных к упаковкам паспортам, сертификатам, этикеткам.

    Проводят испытание электродов, предназначенных для электродуговой сварки. Для этого используют образцы сварных швов на таврах, состоящих из двух погонов, которые сделаны из двух пластин. Соединение делают в один проход в потолочном расположении.

    Подготовка стыков трубопровода к свариванию

    Концевые края обрабатывают с помощью шлифовальных машинок, станков с фрезой, посредством резцов и абразивного круга.

    Трубы, изготовленные из низкоуглеродистого материала, а также легирующих добавок, готовят, используя дуговую и кислородную резку, после чего проводят зачистку поверхности абразивным либо режущим инструментами.

    Если трубопровод имеет небольшие уступы либо неровности, которые создают помехи для сварки, то стыки чистят напильником или абразивным кругом. Следует работать с осторожностью и избегать изломов и острых углов.

    Установки для продольной сварки труб

    Продольные швы формируют на специальном оборудовании в полностью автоматическом режиме. Подобные аппараты используют для сварки труб, коробов, эллипсных либо круглых обечаек, листов, воздуховодов. При этом швы получаются качественные, полностью исключена деформация материала в зоне сварки, а работа идет на максимальной скорости.

    Вся конструкция оборудования устойчива и стабильна. Поэтому свариваемые заготовки размещаются и закрепляются на нем с достаточной точностью. Станок управляется с помощью сенсорного дисплея, имеющего интуитивное меню.

    Читайте также:  Крепление для витринных труб

    К основным опциям установки нужно отнести возможность регулировки усилий прижима заготовки, скорости сварки, наличие регулируемых медных прижимов.

    На дисплее фиксируются две точки: начало процесса и его окончание. Помимо этого, аппаратура способна запомнить и зафиксировать в программах данные положения сварки.

    Оборудование продольной сварки позволяет использовать разные виды сварочных процессов, таких как:

    • плазменная (PAW);
    • аргонодуговая (TIG), если есть горелка;
    • полуавтоматическая (MIG/MAG);
    • автоматическая дуговая сварка под флюсом (SAW).

    На данном оборудовании возможно проводить сварку оцинкованной (при этом не происходит сгорания цинка), низкоуглеродистой, нержавеющей стали, а также сплавов алюминия.

    Конструкция оборудования имеет в своем составе: тумбу, консоль, раму с закрепленными прижимами, встроенный источник сварки, вертикальные и горизонтальные перемещающие механизмы, охлаждаемую подкладку из меди, пневматические механизмы, аппаратуру регулирования подачи газа, сенсорный дисплей, линейку, замок, систему охлаждения и разные кабели. Масса у оборудования большая, благодаря чему обеспечивается его жесткая фиксация.

    Прижимы из меди можно регулировать по силе зажимания при помощи пневматического привода. Корень шва формируется с использованием медной охлаждаемой подкладки. Она бывает различной конфигурации в соответствии с поставленной задачей. Продольная головка может двигаться со скоростью 0,1–7 м/мин. С целью экономии времени используют специальную функцию, обеспечивающую быстрый возврат в начальное положение. Во многом скорость работ зависит от состава металла, его толщины. Максимальный ее показатель 2 м/мин. Как комплектация, так и конструктивные особенности оборудования влияют на толщину обрабатываемых деталей, а также на габариты и вес всей аппаратуры.

    Оборудование для продольной сварки труб представляет собой современную и высокотехнологичную установку. Она может быть использована на крупных, средних и малых промышленных предприятиях. И все благодаря своим технологическим возможностям, быстрой переналадке и настройке.

    Сваривание продольных швов

    1. Для выполнения продольных швов используют как ручную электродуговую, так и механизированную сварку с диоксидом углерода либо сварку посредством проволоки из порошка.

    2. Вне зависимости от химического состава стали сварка может быть проведена нижеперечисленными марками электродов при следующих способах сваривания:

    • ручной электродуговой – электродами Э50А (ЦУ-5, УОНИ-13/55, ТМУ-21У), имеющих диаметр не более 4 мм;
    • механизированный в углекислом газе – проволокой Св-08Г2С и СВ-08ГС, диаметр которой от 1,2 до 1,6 мм;
    • механизированный с проволокой из порошка – электродами, марки которых указаны в стандартах.

    3. Стыки трубопроводов провариваются по плавникам с обеих сторон для устранения непроваренных производителем участков шва. Односторонней сварка может быть, только если на плавниках предварительно были сняты фаски на 30°. Корневой шов при этом должен быть проварен на всю глубину.

    4. Между плавниками допускается небольшой зазор. Он может быть при любом виде сварки. Размер зазора – 1,5–3 мм. Если зазора нет, то необходимо прорезать плавники на необходимую ширину механически.

    5. При получении зазора от 3 до 5 мм либо смещенных плавниках сварку проводят обратными ступенями с разных концов.

    6. Непроваренные на производстве участки шва обрабатываются сразу двумя мастерами-сварщиками, двигающимися от центра шва к его периферии.

    7. Сварка соединений происходит способом обратных ступеней. Закончив заваривать швы на одной стороне детали, мастер перемещается на другую его сторону и делает все в том же порядке.

    8. Порошковой проволокой работа ведется только постоянным током с обратной полярностью.

    Правила техники безопасности при сварке труб

    Сварка продольного шва трубы выполняется на специальном оборудовании, которое небезопасно для человека. Поэтому были разработаны специальные правила, соблюдение которых поможет сохранить жизнь и здоровье специалиста:

    • Полная изоляция жил, по которым поступает электрический ток.
    • Заземление корпуса установки.
    • Использование сухой одежды и перчаток (рукавиц).
    • Резиновая обувь либо аналогичный коврик под ногами.
    • Маска, на которой закреплены щиток или очки. Они предотвращают попадание искр и препятствуют ослеплению мастера.

    Успешность работы зависит не только от теоретических знаний, но и от большого практического опыта специалиста. Достигнуть этого можно работой с небольшими заготовками, которые не будут потом использованы на ответственных участках.

    Почему следует обращаться именно к нам

    Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

    Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

    • цветные металлы;
    • чугун;
    • нержавеющую сталь.

    При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

    Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

    Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

    Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

    Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

    Источник