Меню

Технология сварки труб газом



Сварка трубы газом – материалы и технология сварки

Содержание:

При монтаже трубопроводов различного назначения применяются различные способы соединения труб. Но наиболее распространенным способом объединения нескольких труб в единое целое является, несомненно, сварка. При этом применяются самые разные способы сварки, которые делятся на две большие группы:

  • сварка с использованием давления;
  • сварка с термическим воздействием.

Чаще всего для монтажа трубопроводов в строительстве используется второй вид сварки, который, в свою очередь, подразделяется на следующие типы:

  • электродуговая сварка;
  • газовая сварка.

В основе газовой сварки лежит разогрев кромок труб с помощью газокислородного пламени и последующее заполнение получаемого зазора расплавленным металлом присадочного материала. Сторонники применения для сварки труб электродугового способа сварки отмечают, что сварка трубы газом дает сварное соединение с более низкими механическими характеристиками, чем электродуговая сварка. Но при этом стоит отметить, что существуют ситуации, в которых газовая сварка – единственный доступный способ соединения труб, например, сварка труб небольшого диаметра или тонкостенных труб (со стенками до 3,5 мм).

Основными инструментами сварщика при выполнении газовой сварки являются газовая горелка и резак (для газовой резки).

Материалы, необходимые для газовой сварки.

Сварка трубы газом производится при применении кислорода и ацетилена. Рассмотрим, какие именно функции выполняет каждый из этих газов.

Сам кислород во время сварочных работ не горит, но он необходим для того, чтобы поддержать горение ацетилена. Поступает кислород на рабочую площадку в специальных баллонах, где он находится под высоким давлением. В процессе сварки труб высокое давление кислорода не требуется, поэтому его снижают с помощью редуктора, который присоединяется к газовому баллону.

Ацетилен как раз и является тем газом, который горит во время сварки – температура его горения может достигать 3000 градусов.

Иногда ацетилен во время сварки заменяют на другой горючий газ. Это может быть метан, пропан или пары керосина. Главное при выборе газа – соблюдать определенное условие: температура пламени при горении газа должна быть в два раза выше, чем температура плавления подвергаемого сварке металла.

Кроме газов, для газовой сварки труб требуются и другие материалы:

  • Сварочная проволока. Сварочная проволока выполняет роль присадочного материала, заполняющего сварной шов. При выборе состава сварочной проволоки учитывается состав металла, из которого изготовлена свариваемая деталь – химические и физические свойства этих материалов должны быть идентичными.
  • Флюсы. Флюсы выполняют защитную функцию, предотвращая окисление металла под воздействием воздуха. Это могут быть порошки или пасты, которые при нагревании металла образуют на его поверхности пленку. Выбор флюсов зависит от того, какие именно металлы подвергаются сварке. Обязательно флюсы используются при сварке чугуна, меди и легированной стали, а вот для сварки труб из углеродистой стали флюсы не применяют.

Технология газовой сварки труб.

Прежде чем приступать непосредственно к сварке, кромки свариваемых труб необходимо специальным образом подготовить. Такая подготовка включает в себя:

  • Очистку поверхности труб от возможных загрязнений, удаление технологических масел (то есть, обезжиривание), удаление ржавчины и оксидного налета.
  • Механическую обработку кромок. Этот этап подготовительных работ заключается в выполнении скоса кромок труб для более качественного их соединения. При этом следует учитывать, что скосы на кромках выполняются только на трубах, толщина стенок которых превышает 3,5 мм (4 мм — это максимальная глубина, на которую можно хорошо прогреть металл при сварке). Если же толщина стенок меньше 3,5 мм, то выполнять скосы не требуется.

Что касается самой технологии газовой сварки, то специалисты выделяют два основных способа ведения работ:

  • Выполнение шва в направлении слева направо (правый способ).

При использовании этого способа пламя горелки направляется на уже пройденный участок сварного шва, а сварочная проволока перемещается за горелкой. Преимуществами этого способа сварки являются:

  • увеличение производительности труда приблизительно на 25%;
  • низкий расход газов.

Применяется такой вид сварки, когда работа идет с трубами, толщина стенок которых превышает 5 мм.

  • Выполнение шва в направлении справа налево (левый способ).

При использовании этого способа пламя горелки направляется на еще не подвергавшийся сварке участок соединения кромок труб, а сварочная проволока перемещается перед горелкой. Этот вид сварки чаще всего используется при работе с тонкостенными трубами, позволяя получить аккуратный и красивый сварной шов.

Чаще всего при сварке труб применяется поворотный метод сварки, но при этом необходимо обращать внимание на то, что шов должен находиться в нижнем положении.

Если же это невозможно, то выполняются вертикальные или потолочные швы.

Газовая сварка труб позволяет получить достаточно прочное сварное соединение кромок отдельных труб и при этом очень бережно относится к металлу, не прожигая его насквозь, что существенно повышает качество работ и внешний вид сварного шва, особенно, в том случае если речь идет о сварке тонкостенных труб.

Источник

Технология газовой сварки трубопроводов

Прокладка трубопроводов диаметром до 100 мм редко обходится без сварки. При газовой сварке трубы сваривают стыковыми соединениями с выпуклым швом. Величина выпуклости шва зависит от толщины стенки и обычно находится в пределах 1 — 3 мм. Трубы с толщиной стенок до 3 мм сваривают без скоса кромок, выдерживая стык с зазором, равным половине толщины стенки трубы. При сварке труб с более толстыми стенками кромки разделывают, выполняя скос под углом 35 — 45 Острые кромки притупляют, чтобы при сварке они не оплавлялись. При сварке труб следует следить за тем, чтобы расплавленный металл не протекал во внутреннюю полость, снижая сечение трубопровода.

Читайте также:  Стоимость скользящих опор для труб

Сварку трубопроводов лучше всего вести поворотным методом, выдерживая нижнее положение шва. Порядок сварки поворотных стыков показан на рис.1. Однако при монтажных работах часто это соблюсти невозможно, поэтому прибегают к потолочным и вертикальным швам.

Сварку начинают с одной из точек и выполняют четырьмя участками, разделяющими периметр трубы на четыре равные части. Сварку ведут в последовательности, показанной на рис.2.

В труднодоступных местах, где нет возможности приблизить горелку к сварочному шву, выполняют сварку с козырьком (рис.3). Для этого в трубе вырезают козырек, сваривают труднодоступные места с внутренней стороны трубы, прикладывают козырек на место и заваривают остальные швы.

Рис. 1. Сварка поворотных стыков: А — размещение прихваток (1); Б — выполнение первого слоя сварки на участках А—Б, Г—В; В — поворот стыка и сварка на участках Г — А; В—Б; Г — второй слой сварочного шва; Д — третий слой сварочного шва

Рис. 2. Сварка труб большого диаметра: А — до 300 мм; Б — до 600 мм; В — сварка без поворота трубы

Рис. 3. Сварка козырьком

Технология сварки трубопроводов

Сварка трубопроводов имеет свои особенности, так как эти конструктивные элементы чаще всего работают под давлением, что накладывает отпечаток на условия качества сварочных работ. Трубы под сварку выбирают по внутренним диаметрам. В одну группу входят трубы, имеющие расхождение по внутреннему диаметру до 1%, но не более 2 мм. Концы труб под сварку разделывают и обрабатывают (обрезают, снимают фаски) механическим способом (резцом, фрезой или абразивным кругом). Трубы из низколегированных и низкоуглеродистых сталей могут быть обработаны газовой или воздушно-дуговой резкой с последующей зачисткой кромок режущим или абразивным инструментом до удаления следов термической резки.

При прокладке магистральных трубопроводов сортировку труб по диаметрам и толщине стенок производят обычно централизованно в заготовительных цехах, трубосварочных механизированных базах (размещенных по трассе) или прирельсовых складах. Если это по каким-либо причинам сделать невозможно, то сортировку труб производят непосредственно перед сваркой. Магистральные трубопроводы обычно сваривают в звенья. Трубы тщательно очищают от попавших внутрь загрязнений (комьев грунта, грязи, камней и т.д.), после чего концы труб подготавливают к сварке.

Торцы, скошенные кромки, а также прилегающие к ним поверхности очищают от грязи, масла и окалины. Перед сборкой необходимо проверить правильность подготовки кромок и зачистить их до металлического блеска. Подготовка под сварку предусматривает выправку деформировавшихся при перевозке концов труб, проверку формы, состояние и совпадение кромок, трубы центрируются, производится проверка правильности выставленных зазоров.

При централизованном изготовлении звеньев (секций) диаметром от 168 мм и более в механизированных мастерских применяют преимущественно автоматическую сварку поворотных стыков под слоем флюса на установках полустационарного или полевого типа. Количество труб в звене ограничивается их весом и габаритами транспортных средств, применяемых для доставки звеньев к месту укладки. Обычно сваривают в звенья 4—8 труб.

При изготовлении звеньев непосредственно на трассе в отдельных случаях применяют электроконтактную (метод оплавления кромок стыкуемых труб) и газопрессовую сварку (для трубопроводов из малоуглеродистых и низколегированных сталей), в которых по условиям эксплуатации может быть допущено утолщение стыка до 1/2 толщины стенки с внутренней стороны трубопровода. В ряде случаев для сварки поворотных и неповоротных стыков труб различных диаметров с толщиной стенок более 3 мм может применяться ручная дуговая сварка. Ручная дуговая сварка допускается только для соединения труб диаметром до 114 мм, со стенками толщиной до 5 мм, при рабочем давлении внутри трубопровода до 8 атмосфер.

При сборке стыков трубопроводов (или их секций) должно быть обеспечено правильное фиксированное взаимное расположение стыкуемых труб и деталей, а также свободный доступ к выполнению сварочных работ. Трубы больших диметров можно взаимно фиксировать при помощи стяжечных приспособлений. Трубы небольших диаметров (до 100 мм включительно) собирают с прихваткой и с полным проваром корня коренного шва. Высота прихватки определяется толщиной стенок трубы и должна быть не менее 3 мм при толщине стенки до 10 м и 5 — 8 мм при толщине стенки более 10 мм. Прихватку выполняют теми же электродами, которыми будут варить коренной шов.

К качеству прихватки предъявляются те же требования, как и к основному сварному шву. Прихватка должна быть удалена механическим способом, если при внешнем осмотре обнаружены поры и трещины. Допускается выполнять сборку труб из низкоуглеродистых и низколегированных сталей при помощи приваривания к ним технологических пластин или накладок, которые удаляют механическим способом по мере заполнения шва.

Читайте также:  Соединение полиэтиленовы труб муфтами

При сварке поворотных стыков ось трубы располагают горизонтально или вертикально. Если вращение стыка затруднено, то сварку выполняют в два поворота, как показано на рисунке.

Сварка стыка труб: А — при диаметре до 200 мм; Б — при диаметре от 200 до 500 мм; В — при диаметре более 500 мм; 1 — 6 — порядок (последовательность) положения участков слоя современных методах контроля за сварными соединениями мы расскажем в соответствующем разделе данной книги.

При сварке труб диаметром до 200 мм на стеллажах окружность стыка разделяют на две равные части. Каждый слой шва начинают с нижней части, смещаясь от нижней точки трубы на 20 — 30 мм. Конец шва следует перекрывать на 20 — 30 мм. Стыки труб диаметром от 200 до 500 мм при сварке на стеллажах разбивают на 3 — 4 участка и сваривают снизу вверх, поворачивая каждый участок, располагая его вертикально. Второй слой заваривают участками, равными половине длины окружности сначала с одной, а затем с другой стороны стыка снизу вверх. Последующие слои сваривают так же, как и второй слой, но с поворотом трубы на 180° или смещением начальной точки сварки на 50 — 60 мм от начала предыдущего слоя.

Независимо от вида сварки пооперационная проверка качества сварных работ производится при сборке, прихватке и наложении швов.

Источник

Газовая сварка для соединения труб: основные принципы, необходимые материалы и особенности технологии

Для соединения металлических труб небольшого диаметра (до 100-150 мм) при монтаже чаще всего используют газовую сварку.

Что собой представляет газовая сварка

Основой газовой сварки является разогрев срезов металла пламенем, образующимся при горении смеси кислорода с горючим газом, и затем заполнение стыка между свариваемыми элементами расплавленным металлом. Прочность сварного шва при газовой сварке ниже, чем в результате других видов сварки (например, электродуговой), но при монтаже труб небольшого диаметра (до 150 мм) или с тонкими стенками (менее 3,5 мм) это единственный возможный способ их соединения.

Особенности применения при работе с трубами

Трубопроводы чаще всего предназначены для транспортировки жидкости или газа. Чтобы на месте стыковых швов внутри не образовывались наплывы, препятствующие продвижению содержимого трубопровода, не допускается проплавление стенок насквозь. По этой причине подготовка деталей при сварке труб будет другой, чем при сварке иных изделий и конструкций.

Газовая сварка труб осуществляется одним слоем и за один проход. Допустимая выпуклость стыкового шва не более 1-3 мм.

Шов должен быть гладким, без пропусков и неровностей, с постепенным переходом к металлу свариваемых частей.

Материалы и оборудование

При газовой сварке применяются материалы:

  1. Кислород. Обеспечивает процесс горения.
  2. Горючее вещество (газ). Используются ацетилен (чаще всего), пропан, метан, пары керосина. Для соединения труб из цветных металлов или легированной стали применяют аргон.
  3. Присадочный материал – сварочная проволока. Ее состав зависит от состава свариваемого материала.
  4. Флюсы. Смеси веществ для предотвращения окисления металлических поверхностей, применяются при сварке чугунных и медных труб, а также деталей из легированной стали.

Примерная стоимость сварочного флюса на Яндекс.маркет

Оборудование для газосварочных работ:

  1. Баллоны с кислородом и горючим веществом.
  2. Горелка.
  3. Газовые редукторы для регулирования давления на выходе газа из баллона.
  4. Генератор ацетилена (если ацетилен не в баллоне).

Примерная стоимость газовых редукторов на Яндекс.маркет

Технология

Газосварочные работы включают в себя два этапа: подготовку свариваемых деталей и непосредственно сам процесс сварки.

Подготовка труб

Перед работой металл необходимо очистить от загрязнений, ржавчины, технических масел. Очищают кромки и прилегающую к ним поверхность – внутреннюю и внешнюю – на расстояние не менее 20 мм.

Затем следует механическая обработка деталей – при толщине металла более 3,5 мм на кромках делают скосы под углом около 45º. Это связано со способностью металла прогреваться на глубину до 4 мм. Если толщина менее 3,5 мм, выполнять скосы не нужно. Острый край кромки притупляется, чтобы металл не плавился и не стекал внутрь трубы. Точный угол скоса и притупление регулируются ГОСТ 16037-80.

В случаях когда трубопровод не предназначается для транспортировки газа или жидкости под высоким давлением, используются и другие варианты стыковки:

  • с подкладным кольцом, без скосов кромок;
  • со вставным кольцом и раструбом;
  • с выполнением внутренней вытачки в трубах для их центровки.

Перед началом газосварочных работ трубы центруют и прихватывают в разных местах с равным интервалом. Количество прихваток зависит от диаметра.

Материал для прихваток обычно используют тот же, что и для сварки – сварочную проволоку. Поверхность прихватки очищают, а при работе ее переплавляют или удаляют.

Способы газосварки

Сварка труб осуществляется двумя способами:

  1. Шов выполняется слева направо (правый способ). Этот способ используется при толщине металла более 5 мм. При проведении работы правым способом пламя горелки направлено назад – на уже обработанную часть шва, сварочная проволока находится за горелкой. Это способствует увеличению глубины плавления. Правый способ имеет преимущества: низкое потребление горючего газа и высокую производительность труда.
  2. Проложение шва справа налево (левый способ). Таким образом свариваются тонкостенные элементы. При этом пламя горелки направлено вперед – на еще несваренные стыки, сварочная проволока располагается перед горелкой. Сварщик хорошо видит рабочую поверхность. Это более трудоемкий способ, но в результате получается более аккуратный шов, равномерный и красивый.

Если объект в процессе сварки можно повернуть, то работу производят в нижнем положении. Если стык неповоротный, то работу осуществляют поэтапно нижним, вертикальным и потолочным швом. Это наиболее сложный вариант газосварочных работ. Если диаметр не превышает 150 мм, выполняется сначала нижняя половина шва, затем верхняя в обратном направлении. Более широкие трубы (до 300 мм и больше) свариваются по четырем участкам окружности.

После проведения сварочных работ швы очищаются от шлаков и окалины и проверяются на наличие дефектов: трещин, отверстий, подрезов. Выпуклость шва должна быть 1-3 мм, но не больше 40% толщины металла, ширина не должна превышать толщину стенки трубы больше, чем в 2,5 раза. Поверхность должна быть ровной и гладкой. Если шов имеет дефекты, его необходимо исправить.

Читайте также:  Чем паяют трубы кондиционера

Источник

Сварка труб газом

Монтаж трубопроводных систем часто производят методом газовой сварки. При этом используют смесь кислорода и другого горючего вещества: ацетилена, пропана, водорода, бутана. В некоторых случаях газовая сварка труб осуществляется с применением аргона. Такой способ целесообразно использовать, когда необходимо сварить цветной металл или детали из легированной стали. В этом случае аргон предотвращает окисление свариваемых заготовок в процессе выполнения работ.

Материалы и оборудование

Сварка трубопроводов производится с использованием следующих материалов и веществ:

  • Кислород. Необходим для поддержания горения используемого газа.
  • Газообразная горючая смесь. Чаще всего в качестве основного рабочего вещества применяют ацетилен.
  • Сварочная проволока. Является присадочным материалом и по своему составу должна соответствовать свариваемым трубам.
  • Флюсы. Не допускают окисления металла под влиянием воздуха. Используются в виде порошков и пастообразных смесей для сварки меди, чугуна или деталей из легированной стали.

Для выполнения газосварочных работ необходимы баллоны с кислородом и горючим газом, редукторы для регулировки давления, горелка, ацетиленовый генератор (если используется ацетилен не в баллонах).

Технологии газосварки

Перед проведением сварочных работ поверхность трубы очищают от загрязнений и обезжиривают. Затем кромки толстостенных труб (свыше 3,5 мм) механически обрабатывают, делая скосы. Это связано с тем, что металл способен достаточно прогреваться на глубину до 4 мм. Если толщина менее 3,5 мм эта операция не проводится.

Технология основного сварочного процесса бывает двух видов. В первом случае сварку производят по направлению слева направо (правый способ). Пламя горелки направляется впереди присадочной проволоки на уже пройденный участок. Этот метод лучше защищает поверхность от проникновения азота и кислорода из воздуха и обеспечивает повышенную глубину плавления. Таким образом удобно соединять трубы с толщиной стенок свыше 5 мм. При втором способе (левый) направление движения горелки справа налево за сварочной проволокой. Пламя направляется на ещё не сваренный металл, поэтому рабочий хорошо видит обрабатываемую поверхность. В результате шов получается равномерным по высоте и ширине. Этот метод используют для работы с тонкостенными трубами.

Сварка труб с использованием аргона

Технология аргонодуговой сварки предполагает использование электродов для плавки металла в защитной среде, создаваемой аргоном. Этот газ тяжелее воздуха, а также он не вступает в реакцию с окружающей атмосферой и обрабатываемым материалом. Сварка труб аргоном происходит следующим образом. Между электродом и поверхностью возникает дуга, которая плавит металл в среде инертного газа. Имея превосходящую массу, аргон вытесняет воздух и предотвращает процессы окисления. Газ начинают подавать за 20 сек. до появления дуги и прерывают подачу спустя 10 сек. после того, как она погаснет. Часто при монтаже трубопроводов защитный газ направляют и вовнутрь трубы.

Таким способом сваривают материалы из легированных сталей, алюминия и других цветных металлов. Сварка аргоном труб с небольшой толщиной стенок может осуществляться без присадочных материалов. Процесс может выполняться автоматически или в ручном режиме.

Материалы и оборудование для аргонодуговой сварки

Для осуществления аргонодуговой сварки необходимы:

  • сварочный инвертор;
  • горелка;
  • баллон с аргоном;
  • редуктор, клапан газа;
  • электроды;
  • осциллятор.

Инвертор вырабатывает необходимый постоянный ток. В силу технических особенностей этого способа сварки, зажигать дугу прямым касанием электрода нельзя. Поэтому современные сварочные аппараты оснащаются встроенным осциллятором. При помощи этого прибора производится возбуждение электрической дуги. После этого он выполняет роль стабилизатора. Газосварка различных труб осуществляется с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов, которые крепятся возле сопла горелки.

Техника выполнения аргонодуговой сварки достаточно сложная. Для овладения ею необходим некоторый опыт подобной работы с металлами. Обрести новые навыки помогут обучающие видео, которые находятся в свободном доступе.

Источник