Как проводится сварка труб встык особенности

Стыковая сварка различных труб

Для создания прочного и надежного соединения труб различного диаметра и состава часто применяется метод сварки — встык.

Стыковая сварка — процесс, происходящий при высоких температурах, для соединения изделий по всей плоскости касания. Такой вид может выполняться несколькими методами:

• Оплавление с подогревом;
• Непрерывное оплавление;
• Сопротивление.

Если разогрев стыка происходит до пластического состояния – это сварка сопротивлением, если же до оплавления – сварка оплавлением.

Технология сварки встык

Первый вариант применяется для труб больших сечений. Что касается способа соединения сопротивлением, то ее целесообразно применять для труб из низкоуглеродистой стали с площадью сечений до двух сотен квадратных миллиметров.

Технология

Сварка встык – это разновидность контактной. Состоит из двух составляющих: усилие сжатия деталей и тепловое воздействие.

Сварка сопротивлением происходит таким образом. Трубы с усилием сжимаются, после чего пропускается ток. Когда место сварки разогреется (до пластического состояния), наблюдается осадка, происходит соединение с одновременным отключением тока. Изделия должны быть тщательно подготовлены для такого способа (очищены, выровнены и т.д.), поскольку они должны быть равномерно нагреты по всему сечению. В результате такой способ применим только для изделий с обычным сечением и небольшой площадью сечения. В частности, для соединения изделий из низкоуглеродистой и низколегированной стали малых сечений. Иногда используется для соединения медных и алюминиевых сплавов.

Svarka vstyk_0Процесс сварки после удаления нагревательного элемента

Сварка оплавлением происходит немного по-другому. Изделия сближаются при подключенном электрическом токе. Трубы касаются по выступам. Учитывая небольшую площадь контактов, ток получается высокой плотности, в результате чего металл фактически мгновенно оплавляется, образуются жидкие перемычки. Пары металла их разрушают, наблюдаются брызги и искры, с которыми удаляются и загрязнения.

Детали и далее сближаются, образуются новые перемычки. В результате все больше жидкого металла появляется на торцах. Когда торцы оплавлены, выполняется осадка. В результате на поверхности шва образуется шлак, который затем удаляют.

Фиксация труб в центраторе

При этом сварка оплавлением бывает прерывистой или непрерывной. В первом случае сначала изделия соприкосают, а затем разводят. Образуется электро разряд, который оплавляет торцы. В итоге несколько коротких замыканий создается жидкий металл на торцах. Когда наблюдается осадка, он выходит из стыка, а изделия соприкасаются, образуя прочное соединение.

Преимущества сварки оплавлением

Если сравнивать сварку оплавлением со сваркой сопротивлением, первая имеет явные преимущества. Трубы перед процессом не нужно так тщательно подготавливать. При этом допустимо сваривать изделия большой площади.

Применение стыковой сварки

Стыковая контактная сварка очень востребована сегодня. Во многом это связано со стабильностью качества соединений при выполнении операций даже в сложных климатических условиях. При этом не нужна высокая квалификация, а расходы на материалы снижаются.

Готовый сварной шов

Такой вид сварки позволяет выполнять соединение даже в монтажных условиях. Что касается эффективности этого способа, то он зависит от нескольких факторов. Эффективными инструментами являются мобильные комплексы. Их особенность в малом энергопотреблении и в высокой маневренности.

Большие шаги в направлении совершенствования технологии стыковой способа традиционно выполняет Институт электросварки имени Е.О. Патона. В частности, были разработаны модели гратоснимателей, которые берут на себя процесс чистового удаления грата. При этом эффективно работают компьютеризированные установки для осуществления контроля качества сварных соединений. Созданные улучшения позволяют значительно упростить и удешевить процесс, а также охватить гораздо больший спектр деталей, которые можно соединить таким способом.

В результате разрабатываются все новые, более мобильные комплексы.

Итоги

Благодаря большим возможностям стыковой сварки мы получаем отменный способ соединения труб, обеспечивая надежность, прочность и герметичность трубопроводов. При этом они полностью соответствуют ГОСТам. Поэтому совершенствование и популяризация контактной стыковой сварки происходит постоянно и весьма успешно.

Как варить трубы электросваркой, полуавтоматом, газом

При монтаже магистралей, инженерных сетей часто используется сварка трубопроводов электродуговым или газовым оборудованием. Электросварка труб производится ручным методом и с применением полуавтоматов. Выбор присадки производится по марке стали трубного проката. Учитывая технологические особенности, трубопроводы низкого давления можно монтировать самостоятельно.

Особенности сварки труб

При сварке стальных трубопроводов чаще применяют газовую и электросварку. При монтаже трубных конструкций высокого давления к электродам и присадочной проволоке предъявляются особые требования. Слойность соединений зависит от толщины стенки:

• до 3 мм включительно заваривают стык за один раз;
• свыше 3-х до 6 мм нужно делать две проходки;
• свыше 6-ти до 12 мм – создают трехслойное соединение;
• свыше 12 мм лучше проходить стык не менее 4 раз.

В технологии сварки труб есть отличительные особенности выбора рабочего тока:

• ампераж выбирают по диаметру электрода, умножают показатель на 35 (3 мм – 105 А, 4 мм – 140 А);
• при сварном соединении труб с толщиной стенки меньше 4 мм, ток свыше 150 А не устанавливают;
• между электродом и прокатом поддерживают расстояние, равное толщине электрода плюс 1 мм;
• тонкостенный прокат варят в одну непрерывную проходку, проворачивая прокат, толстостенный допускается варить участками до 15 см длиной;
• вертикальные и неповоротные соединения варят в два этапа;
• ванна расплава располагается в 30° от верхней точки.

Валик финишного слоя должен выступать над трубой до 3 мм. Качество соединения проверяется после каждой проходки, когда снята окалина.

Как правильно и ровно сварить трубопровод

1. Встык, трубы плотно сдвигают, зазор заполняют расплавленным металлом. Тонкостенные зазоры сразу заполняют полностью. Когда сваривают две трубы толще 3 мм, делают несколько встречных проходок, каждый раз начиная шов с разных мест.
2. Внахлест, такой метод соединения удобен для разнотолщинных трубных заготовок. При такой сварке металлических труб валик образует плавный переход с одного диаметра на другой.
3. Под углом сваривать трубу электросваркой удобно в нижнем положении. В верхнем используют газосварку.
4. Тавровое соединение образуется, когда трубопровод разветвляется или одну ветку магистрали врезают в другую.

Между собой трубные заготовки сначала соединяют в нескольких точках, чтобы стык не расходился. Этот процесс называется сборкой. Затем проваривают весь шов.

Подготовка труб под сварку

Помимо очистки и обезжиривания поверхности кромки толще 3 мм скашивают, чтобы стык плотностью заполнился горячим металлом. Разделка кромок под сварку проводится аналогично плоским деталям, под острым углом. Тонкие трубные заготовки при необходимости обрабатывают резаком, чтобы были ровные стыки.

Способы сварки труб

Для сварного соединения труб чаще применяют три способа:

• Электродуговая бывает трех видов:

— ручная с использованием плавящихся электродов;

— с применением полуавтомата в среде углекислого газа, дуга создается тугоплавким электродом, для наплавочного слоя используют присадочную проволоку;

— под слоем флюса, его наносят на прокат с защитными покрытиями.

• Электрошлаковая, благодаря толстому слою шлака шов не окисляется.
• Газовая, нагрев обеспечивается сжиганием ацетилена, поступающего в рабочую зону из горелки.

Еще бывает контактная, ультразвуковая, термомеханическая сварка.

Газовая сварка

Метод применим в полевых условиях, когда магистрали прокладывают вдалеке от источников тока или когда нельзя сварить трубы электросваркой: прокат нельзя повернуть, прокрутить при образовании соединения. Наполненность швов при газовой выше, чем при электродуговой. Металл меньше подвергается температурному воздействию, риск возникновения внутренних напряжений в металле незначительный.

При сварке труб газом используют ацетилен или газогенератор, температура в рабочей зоне выше при сгорании баллонного ацетилена. Присадочная проволока марки UTP подается так, чтобы она ложилась на раскаленный металл. Для стыкового соединения 3-х мм стенок разделки кромок не требуется, у толстостенного проката кромки срезают под углом.

Оцинкованный монтируют с применением флюса HLS-B, концентрацию кислорода в газовой смеси увеличивают. После работы дополнительная противокоррозионная защита швов не проводится.

Метод ручной дуговой электросварки

Чтобы правильно варить трубу электросваркой, нужно учитывать технологию. Число проходок зависит от толщины проката, состав электродов и обмазки подбирают под вид марки проката. При сварке труб большого диаметра перед нанесением последующего слоя с металла сбивают окалину, проковывают соединение. Направленность наплавки меняют – четные швы делают противоположно нечетным. Многое зависит от первого соединения, он делается не спеша, при контроле валика проверяют металл на трещины. При обнаружении дефектов участок неровного шва вырубается, на его месте создается новый со смещением от 15 до 30 мм. Для финишного слоя выбирают электроды с толстой обмазкой.

Выбор электродов

Для сварки стальных труб электродуговым методом диаметр электродов выбирают по толщине монтируемого проката. Важно учитывать особенности электродного стержня, обмазки. Особенности электродов, применяемых для монтажа трубопроводов:

• Электродами МР-3, АНО-21, АНО-24 варят швы, не испытывающие высокого давления (дренажные системы, сточные трубопроводы), где скорость потока незначительная. Работать можно на переменном токе.
• Универсальные УОНИ рекомендуют использовать начинающим, они хорошо проваривают металл, образуют прочное соединение. Для большого объема электродуговой сварки они не эффективны из-за невысокой скорости образования шва, необходимости постоянного контроля дуги.
• LB-52U – электроды японских производителей используют для монтажа технологических и магистральных трубопроводов, рассчитанных на высокое давление. Для LB-52U характерно ровное горение даже при небольшом «провисании» напряжения в сети.
• Электроды швейцарской компании ESAB отличаются хорошим качеством шва, ручная дуговая сварка газовых магистралей высокого давления нередко проводится ими. ОЗС 12 применяют для низкоуглеродных сталей, ОК 46 — универсальные. На токе любой полярности варят ОК 53.70 и ОК 74.70, в обмазке содержится защитный флюс, сдерживающий окисление ванны расплава.
• Отечественное ЛЭЗ ЛБгп применяют для финишного слоя на стыковых соединениях толстостенного трубного проката, для сварки тонкостенных труб.
• Э42А, УОНИИ-13/45, Э-09Х1МФ применяют при монтаже теплосетей из легированных сталей, толстая обмазка типа Д образует шлаковый слой, защищающий расплавленный металл от окисления.

От электродов во многом зависит безаварийность эксплуатации трубопроводных сетей. Сталь стержня должна соответствовать марке стали проката, вид покрытия определяет степень защиты ванных расплава.

При выборе способа монтажа технологического трубопровода или инженерных сетей учитывают толщину проката, марку стали, рабочую нагрузку на металл. Толстые стенки варят многослойными швами с предварительной разделкой кромок. Тонкостенный прокат достаточно очистить перед проведением работ. Имея сварочный аппарат, заварить стыки можно самостоятельно.

Техника ручной дуговой сварки труб покрытыми электродами

Сварка неповоротного вертикального стыка

Сварной шов выполняется за два приема. Периметр стыка условно делится вер тикальной осевой линией на два участка, каждый из которых имеет три характерных положения:

• потолочное (позиции 1-3);
• вертикальное (позиции 4-8);
• нижнее (позиции 9-11).

Каждый участок сваривается с потолочного положения. Сварка ведется только короткой дугой:

lmin=0,5 dэ, мм,
где dэ — диаметр электрода.

Оканчивают шов в нижнем положении.

Сварку каждого из участков начинают со смещением на 10-20 мм от вертикальной осевой. Участок перекрыт ия швов — «замковое» соединение — зависит от диаметра трубы и может быть от 20 до 40 мм. Чем больше диаметр трубы, тем длиннее «замок»

Начальный участок шва выполняют в потолочном положении «углом назад» (поз. 1,2). При переходе на вертикальное положение (поз. 3-7) сварка ведется «углом вперед». По достижении позиции 8 электрод ориентируют под прямым углом, а, перейдя в нижнее положение, сварку вновь ведут «углом назад».

Перед сваркой второго участка нужно зачистить начальный и конечный участки шва с плавным переходом к зазору или к предыдущему валику. Сварку второго участка следует выполнять так же, как и первого.

Для корневого шва применяют электрод диаметром 3 мм. Сила тока в потолочном положении 80-95 А. На вертикали ток рекомендуется уменьшить до 75-90 А. При сварке в нижнем положении ток увеличивают до 85-100 А.

При сварке труб с качественным формированием корня шва без подварки проплавление достигается путем постоянной подачи электрода в зазор. Добиваясь проплавления внутри трубы, можно получить шов с выпуклой поверхностью, что по требует последующей механической его зачистки в потолочном положении.

Заполнение разделки труб с толщиной стенки более 8 мм происходит неравномерно. Как правило, отстает нижнее положение. Для выравнивания заполнения разделки необходимо дополнительно наплавить валики в верхней части разделки. Предпоследние слои должны оставить незаполненную разделку на глубину не более 2 мм.

Облицовочный шов сваривают за один или несколько проходов.

Предпоследний валик заканчивают так, чтобы разделка осталась незаполненной на глубину 0,5-2 мм, а основной металл по краям разделки был переплавлен на ширину 1/2 диаметра электрода.

При сварке труб диаметром менее 150 мм с толщиной стенки менее 6 мм, а также в монтажных условиях, когда источник питания удален от места работы, сварку ведут при одном и том же значении сварочного тока. Рекомендует ся подбирать токовый режим но потолочному положению, ток в котором достаточен и для нижнего положения. При сварке на подъеме из потолочною положения в вертикальное, чтобы не было чрезмерного проплавления, следует прибегнуть к прерывистому формированию шва. При этом способе периодически прерывают процесс горения дуги на одной из кромок.

В зависимости от толщины стенки трубы, зазора и притупления кромок рекомендуется выполнять сварку «мазками» одним из способов:

2. При большой толщине металла зажигают и обрывают дугу на одной и той же кромке.

Не рекомендуется зажигать дугу в том месте, где только что был ее обрыв. Нельзя не оборвав дугу, перемещать электрод вперед но разделке, а затем вновь возвращаться на шов.

Сварка неповоротного горизонтального стыка

Сварка с формированием стабильного проплавления ведется электродом диаметром 3 мм. Сварочный ток выбирают в зависимости от толщины основного металла, зазора между кромками и толщины притупления. Наклон электрода составляет 80-90° к вертикали. При сварке «углом назад» наклон обеспечивает максимальное проплавление, а «углом вперед» — минимальное.

При недостаточном проплавлении длину дуги следует держать короткой, а при нормальном проплавлении — средней.

Корневой шов лучше выполнясь с минимальными размерами сварочной ванны, чтобы не было подрезов и наплывов с обратной стороны шва

Второй валик формируют так, чтобы расплавлять первый корневой шов и обе кромки трубы. Сварочный ток устанавливают в среднем диапазоне. Наклон электрода — такой же, как при сварке первою корневою шва. Сварку ведут «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы внешний вид валика был нормальным (не выпуклым и не вогнутым).

Третий валик лучше выполнять на повышенных режимах. Сварку ведут иод прямым углом или «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы валик был выпуклым, с полочкой для удержания металла ванны последующего валика. Траектория дуги должна совпадать с краем второго валика.

Четвертый валик — горизонтальный. Его выполняют на тех же режимах, что и третий. Электрод наклоняют под углом 80-90° к вертикальной поверхности трубы. Скорость сварки поддерживают такой, чтобы расплавлялись верхняя кромка разделки, поверхность второго валика и вершина третьего валика. Внешний вид четвертого валика должен быть нормальным.

«Замковые» соединения сваривают с плавным увеличением размера шва в начале и уменьшением на конечном участке, «набегающим» на начало шва на 20-30 мм.

Многопроходную сварку труб рекомендуется вести по спирали. Тогда получается меньше «замковых» соединений.

Сварку лицевого слоя надо выполнять электродами того же диаметра, какие использовались при заполнении разделки, но не более 4 мм. Последний верхний валик укладывают на более высокой скорости, чтобы он оказался узким и плоским.

Описание технологии сварки труб

Сварка труб – это очень частая технологическая операция при любых строительно-монтажных работах. Термические соединения крепче резьбовых и более герметичны.

Технология сварки труб

Все проблемы, связанные с технологией термического соединения, с выбором материалов и оборудования, с обеспечением безопасности сварочных работ регламентируются основным документом ГОСТ 16037 80. Изготовление стальных трубопроводов ведется несколькими способами. Бытовое соединение элементов без перехода, когда монтаж выполняется своими руками, проводится обычно инверторным аппаратом — это значительно упрощает тепловой процесс и обеспечивает безопасность.

Этот аппарат подключаются к домашней сети 220 В. Затем в нем повышается (инвертируется) частота тока, а который потом выпрямляется. Процесс скрепления ведется постоянным током. Для новичков это гораздо проще и безопасней. Качество соединения при этом не страдает. Цена такого устройства находится в пределах от 5 до 10 тысяч рублей. Работы по соединению начинаются с общих подготовительных. С самого начала нужно выбрать инструменты. Подбирается металл и покрытие инструментов — то, чем защищают шов.

В быту используются электроды, которые плавятся. Различные материалы применяются в обмазке для образования защищающего слоя. Сварные врезки бывают различных видов: встык, внахлест, тавровое (перпендикулярное), угловое. Трубы одного диаметра и с одинаковой толщиной стенки обычно скрепляются встык. Элементы разных диаметров соединяют между собой внахлест. При этом труба меньшего внешнего диаметра вставляется в большего диаметра.

Если трубы имеют одинаковый внешний диаметр, но разную толщину стенки, то тонкостенную слегка развальцовывают, и в нее вставляют толстостенную. Шов кладут поверх внешности обеих труб. Сборка сложных конфигураций ведется по чертежу. Для удобства работы отдельные детали после укладки зажимаются в специальном приспособлении струбцинами.

Тавровое соединение предполагает, что элементы соединяются под прямым углом (90 градусов). Угловым называется вариант, когда показатель равен, например, 45 градусам. Круглые трубы не большого диаметра варят единым швом, без отрыва инструмента от поверхности изделия. Если процедура началась в одной точке окружности, то она должна завершиться в этой же точке. Инструмент не должен отрываться от соединяемых деталей.

Соединение труб, диаметр которых больше 110 мм (большой диаметр), выполняется несколькими приемами и способом в несколько слоев. Последующие слои накладываются в противоположном к предыдущему направлении. Каждый слой необходимо отскребать от шлака. При необходимости, элементы, которые свариваются, приходится поворачивать. Угол поворота в диапазоне 60 – 110 градусов. Это удобная зона для сварщика. После каждого поворота варится только часть всего шва. Весь шов будет многослойным.

Если стыки неповоротные, то действие начинается с самой нижней точки. После сварки свежий шов укрывается термопоясом, чтобы обеспечить его изоляцию от воздействия внешних условий (неконтролируемого охлаждения с повышенной скоростью).

Качество сварного шва в неповоротном положении проверяется сначала визуально, потом с помощью специальной аппаратуры – дефектоскопов, а иногда и методом разрушающего контроля. Обязательно надо проследить, чтобы не было просвета между свариваемыми торцами трубы, чтобы весь шов был заполнен металлом.

Виды сварки труб

Сварка труб может, в зависимости от условий и масштаба работ, производиться различными способами:

• газовая сварка сетей водопровода, теплоснабжения и газовых труб в квартирах жилых домов из полудюймовых стальных труб;
• электродуговая ручная;
• электрическая автоматическая или полуавтоматическая, специальным оборудованием – сварочный автомат или полуавтомат;
• сварка стальных труб и нержавеющих (нержавейки) в среде аргона неплавящимся электродом, по-другому TIG-сварка;
• орбитальная, на специальных автоматах с вольфрамовыми электродами в атмосфере аргона под управлением обучающихся программ компьютера;
• индукционная, при которой металл нагревается электромагнитным полем;
• обсадная, для повышения герметичности соединения.

Отдельное место в сварочных технологиях занимает соединение труб из цветных металлов (алюминиевых, медных и т.д.), металлопластиковых, квадратных и эмалированных труб. Эти работы имеют свои особенности. Для них подбираются специальные электроды или аппараты газовой сварки, а также режимы.

Медные трубы рекомендуется сваривать электродуговым типом в атмосфере азота. Электроды должны быть из вольфрамовой проволоки, в состав обмазки входят раскислители или среда углекислого газа. Тонкостенные трубы для бензопроводов лучше сваривать полуавтоматами. Соединение поли пропиленовых труб производится специальным паяльником.

Они получили заслуженную популярность в последнее десятилетие за упрощенную технику работы с ними, за долговечность и низкую стоимость. Обычно используется приспособление, которое в народе называют «утюг».

Сварочное оборудование для пластмассовых труб стоит в диапазоне примерно от 1000 рублей до 5000 рублей. Но при этом существуют и значительно дорогие аппараты, например, за 60000 рублей. Конечно, промышленные и магистральные трубопроводы варятся по совершенно другой технологии и на другом оборудовании. Ко всем сварочным работам допускаются лишь аттестованные сварщики.

Характеристики

Подробные характеристики процесса представлены в таблице:

Подготовка труб перед сваркой

Перед началом трубы требуется специально подготовить. Нужно проверить все геометрические размеры свариваемых труб; геометрическую форму торцов (круг, а не овал); отсутствие трещин, деформаций, надрывов; перпендикулярность плоскости среза к оси трубы; абсолютная чистота среза без следов масла и грязи (очистка ведется сначала металлической щеткой, затем растворителем).

Очистить нужно соприкасающиеся поверхности и примыкающую к будущему шву площадь металла. Для центровки используют подкладное кольцо, специальные приспособления и струбцины.

Оборудование и материалы для сварки труб

Материалы для сварки – это электроды и обмазки. Электроды бывают плавящиеся и неплавящиеся. Обмазки защищают свариваемый шов от окисления и шлаков. Сварочное оборудование очень разнообразно по номенклатуре, назначению и стоимости. Оно различное для электросварки и газовой сварки. Для электросварки — это сварочные аппараты, сварочные инверторы, держатели электродов и проволоки, кабели для подключения и для заземления, всевозможные соединители кабелей и клеммы.

Для газовой сварки необходимы баллоны с кислородом и ацетиленом, газовые горелки, газовые редукторы, приборы для контроля давления, обратные клапаны, ниппели, шланги, различные патрубки. Обратный клапан и предохранительный затвор защищают газовый баллон от проникновения пламени. Ниппель представляет собой переходник с резьбой для соединения шлангов.

При автоматической или автоматизированной сварке более точно выдерживаются нормы расхода электродов. Для защиты самого сварщика необходимы защитные маски, специальные очки, фуражка с козырьком, рукавицы и спецодежда. Все сварочное оборудование должно регулярно проходить планово-предупредительные ремонты (ППР).

Пошаговая инструкция процесса сварки

Технология сварки очень сложная, и поэтому требует тщательной подготовки, педантичного выполнения всех правил. Эти нормы вырабатывались годами трудом и опытом тысяч сварщиков. Они изложены в технологической инструкции.

Инструкция по выполнению работ при сварке:

• Подготовка рабочего места.
• Подготовка труб для сварки.
• Подготовка сварочной аппаратуры.
• Проверить сварочный аппарат, кабели и другое оборудование на исправность.
• Провести разделку кромок.
• Подготовить рабочие поверхности к сварке.
• Подключить кабели к силовым разъемам в зависимости от выбора полярности сварки (+ на держатель электродов, — на массу: при обратной полярности).
• Подключить сварочный аппарат к источнику питания.
• Включить аппарат через кнопку (рычаг) включения.
• Инверторный агрегат нужно размещать не ближе 2 м от стен;
• Аппарат обязательно заземлить.
• Убрать от места сварки все воспламеняющиеся предметы.
• Сварку вести на металлическом столе (замена данного покрытия на любое другое запрещена).
• Подключить инвертор либо к домашней сети 220 В, либо к сети 380 В. Если нет возможности подключиться к электросети, то придется подключаться к передвижному генератору, предварительно проверив сечение используемых проводов.
• Проверить все электрические соединения.
• Розжиг электрической дуги.

После выполнения подготовительных работ можно начинать сварку.

Сварка – это сложный технологический процесс, требования которого подразумевают наличие специального оборудования, материалов и квалифицированного персонала. В быту на простейшем оборудовании возможно выполнение несложных сварочных работ. Более того, в сети есть множество обучающих видео, которые можно посмотреть и сразу же приниматься за сварочные работы. Но в любом случае необходимо строжайшее соблюдение правил электро- и газобезопасности.

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:

• горизонтальные;
• нижние;
• вертикальные;
• потолочные.

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.

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:

Как правильно осуществляется стыковое сварное соединение труб?

Соединение труб в стык – способ, при котором 2 сегмента привариваются друг к другу одновременно по всей плоскости.

Аппарат для стыковой сварки пластиковых труб

Такой вариант – более удобный и более быстрый, чем обычная сварка, при которой соединение осуществляется постепенно, по всему шву.

Правила работы

При соединении труб методом стыковой сварки необходимо соблюдать следующий порядок производства работ:

1. Подготовить трубы и зачистить кромки.
2. Разложить элементы на сборочном оборудовании.
3. Центрировать и придать взаимное расположение деталям для обеспечения нужной длины зазора.
4. Приступить к процессу сварки стыка.

Необходимо начинать сварочные работы сразу после прихватывания. Если труба сделана из низколегированной перлитной стали, стыковая сварка должна производиться не позже, чем через 4 часа после выполнения прихваток.

Если толщина деталей составляет более 5 миллиметров, выполнять сварочный шов необходимо, как минимум, за два подхода. Какой бы из вариантов многослойной сварки не был применён, стыки участков нужно смещать относительно нижних слоёв и закрывать на конкретном расстоянии.

Для автоматической сварки под флюсом необходимо не меньше 50 миллиметров, для механизированной и ручной – не меньше 15 миллиметров. Предварительно производится очистка от остаточных фрагментов плавленого металла и окалин и проверка на прожоги и трещины.

Нормативы контактной сварки

Для такого сложного процесса, как стыковая сварка, требуется абсолютное знание и соблюдение правил и требований.

Процесс контактной сварки

Нормы, согласно которым ведётся соединение труб, определяются по СНиП 2.04.08-87:

1. Установка предполагает сдвиг крайних кромок трубопроводов. Для верного расчёта этого показателя используется формула: 0,15S + 0,5 мм, где под S имеют виду толщину стенок трубы.
2. Контактная сварка электродами и флюсом регламентируется ГОСТ 16037-80. При неудовлетворительном состоянии швов работу необходимо переделать.
3. Соединение кромки труб разрешается только с фасками не более 5 мм.
4. При минусовой температуре сборка и ремонт трубопроводов запрещён.Но при возникновении острой необходимости необходимо подогревать монтажные материалы.
5. На толщине стенок от 6 мм ручная сварка встык производится двойным швом. Для меньших размеров допускается один слой.
6. Временные нормы проведения сварки пластиковых и металлических трубопроводов исходят из материала трубы. Значительную роль играет и мощность инвертора, которым совершается обработка.

Особенности соединения полиэтиленовых труб

Стыковая сварка ПЭ труб имеет ряд бесспорных преимуществ. Во-первых, полностью исключается человеческий фактор, и как следствие, обеспечивается высокий уровень качества всех соединений.

Во-вторых, качество всех сварочных стыков регулируется юридическим заключением. В-третьих, во время работы сварочного аппарата ведётся строгий учёт. В расчет берутся как размеры и тип свариваемых труб, так и время, которое аппарат затратил на соединение.

При сварке ПЭ труб стоит соблюдать следующий алгоритм действий:

1. Монтировать концы труб в сварочный аппарат.
2. Между торцами труб поместить нагретую плиту.
3. Под необходимым давлением прижать торцы к нагревателю.
4. Дождаться, когда вместе с оплавлением образуется и первичный грат.
5. Немного снизить давление и дождаться, пока торцы прогреются.
6. Нагреватель удалить.

Процесс сварки встык

После удаления нагревательного элемента также стоит придерживаться предписанной нормы работы:

1. Соединить трубы требуемым осадочным давлением.
2. Дождаться, пока собранная конструкция до конца остынет.

Современный рынок предлагает ряд специальных аппаратов для контактной сварки полиэтиленовых труб:

• аппарат, оснащённый механическим приводом;
• аппарат, оснащённый гидравлическим приводом;
• аппарат на программном управлении.

Процедура стыковой сварки методом оплавления

Стыковая сварка непрерывным оплавлением предполагает постепенное сближение элементов при включённом электроисточнике. Контакт торцов происходит отдельными выступами. В силу того, что площадь контактирующих перемычек совсем небольшая, в них образуется высокая плотность тока, за счёт чего происходит нагрев и расплавление.

Последующее сближение деталей влечёт за собой образование новых перемычек с их оплавлением. После полного оплавления торцов необходимо произвести осадку. В процессе сближения торцов из стыка выдавливается жидкий металл с оксидными плёнками. При его затвердевании образуется грат, который необходимо удалить в горячем виде.

Методика сварки труб непрерывным оплавлением может производиться как постоянным, так и переменным током. Но, исходя из показателей электроэнергии, меняются и требования к процедуре. В работе с оплавлением при помощи переменного тока к электроду присоединяют инверторный провод с плюсом, а к обрабатываемым стыкам – с минусом.

С такой работой может справиться один человек

Подобное соединение называется «обратной полярностью» и используется с металлическими стыками. Прямо противоположными являются нормы для крепления «прямой полярности». В этом случае плюс отводят на деталь, а минус – на инвертор.

Соединение элементов сопротивлением

Чтобы стыковая сварка сопротивлением была соблюдена технически верно, в начале процесса необходимые элементы сдавливают осевым усилителем до тех пор, пока не возникнет плотное соприкосновение сжимаемых торцов.

Далее подаётся ток, прохождение которого позволяет довести стыкуемые поверхности до пластичного состояния. После этого ток отключается и происходит осаждение заготовок с образованием соединения в твёрдой фазе.

Контактная сварка сопротивлением позволяет соединять детали с круглым или прямоугольным сечением и площадью до 200 мм².

Чтобы обеспечить равномерный нагрев торцов, нужно убедиться в их идентичности размеров и произвести предварительную очистку химическим или механическим методом.

Нормы процедуры сварки сопротивлением предусматривают следующее: сечение свариваемых поверхностей не должно превышать размер 200 мм². В противном случае качество сварки существенно снизится в основном, из-за окисловых образований на стыке.

Чаще всего такой вариант применяется для стержней, проволок и трубопроводов из низкоуглеродистой стали. Хорошие результаты можно получить, если применить сварку сопротивлением к низколегированным и малоуглеродистым сталям, алюминию и медным сплавам.

Стыковая сварка ПНД труб (видео)

Условия монтажа трубопроводов

В процессе установки трубопроводов часто применятся стыковая сварка. Для качественного проведения контактная сварка должна соответствовать следующим требованиям:

• хорошая проплавленность кромок присоединяемых элементов;
• образование валика с равномерной толщиной на внутренней поверхности шва;
• на внешнем слое должна быть гладкая чешуйчатая поверхность.

Стыковая сварка

Содержание:

1. Краткая характеристика
2. Особенности технологии
3. Виды стыковой сварки
4. Преимущества
5. Недостатки
6. Стыковая сварка пластиковых труб
7. Виды сварочной проволоки
8. Свойства шва
9. Области применения
10. Интересное видео

Ни одно производство металлических конструкций не обходится без сварных технологий. При помощи них осуществляется соединение различных элементов и составляющих больших сооружений, приборов, машин и других важных изделий. На данный момент разработано множество видов сварочных процессов, которые подходят для деталей с разными размерами.

А вот стыковая сварка часто применяется для труднообрабатываемых материалов, с которыми не могут справиться другие технологии. Этот вид сварочных работ характеризуется большим количеством особенностей и характеристик, о которых стоит поговорить подробнее.

Краткая характеристика

Контактная стыковая сварка — метод сваривания металлических компонентов, основная сущность которого состоит в равномерном прогревании всей области стыка изделий. После нагревания они как модно сильнее стыкуются друг с другом, и в результате получается прочный неразъемный шов.

Сварка встык характеризуется высокой производительностью, это связано с быстрым образованием сварного соединения. При проведении процесса металл расплавляется намного быстрее и равномернее, поэтому соединение появляется достаточно быстро. При желании сварку можно сделать автоматизированной и встроить в конвейер. Поэтому этот вид сваривания часто применяют на серийном производстве, где требуется стыковое сваривание труб и других похожих изделий.

Несмотря на то, что сварные соединения образуются быстро, они получаются прочными и качественными. Они смогут прослужить долгий период в нормальном состоянии. По этой причине сварка встык металла часто применяется при изготовлении автомобилей, самолетов, нефтепроводов.

Особенности технологии

Сварка в стык считается разновидностью контактной электросварки. По этой причине технологические процессе и устройство оборудования для этих процессов сильно похожи. Но все же несколько различий имеется, но они совсем незначительные.

Сварочное оборудование, которое используется для контактной и стыковой сварки, имеет в устройстве следующие компоненты:

• силовой сварочный трансформатор с большой мощностью;
• электрод с неподвижным устройством;
• подвижный электрод;
• механический или электромеханический привод, который предназначен для подвижного электрода;
• система управления рабочим процессом.

Стоит отметить! Если для сваривания применяется оборудование с ручным управлением, то оператор должен постоянно производить визуальный контроль процесса. Это может негативно отразиться на качестве сварного соединения. А вот автоматизированные аппараты управляют операциями на всех стадиях вплоть до удаления нагревательного элемента.

Технология стыковой сварки производится в несколько этапов:

1. На начальном этапе работ свариваемые изделия закрепляются специальными зажимами. Они также применяются в качестве электродов. Сварочное оборудование устроено с учетом того, что размер площади контакта в таких зажимах должен быть большим в отличие от свариваемой поверхности торцов. По этой причине зажимы должны соответствовать форме поверхности свариваемых изделий.
2. Затем подвижный механизм с повышенным усилием при помощи электромеханического привода прижимает край стыка свариваемого элемента к стыку изделия, которое закреплено в зажиме в неподвижном состоянии.
3. Как только все изделия будут прочно зафиксированы и прижаты, производится включение сварочного трансформатора, это делается на 2-3 секунды. Этого времени будет достаточно для того, чтобы через электроды и свариваемое изделие прошел электроток с большой силой. Именно он выделяет повышенный объем теплоты в области наименьшего контакта, а именно на стыке свариваемых изделий.

Виды стыковой сварки

Сварка пластин и других металлических изделий встык может проводиться несколькими способами — оплавлением и сопротивлением. Каждый метод имеет характерные особенности и нюансы, которые обязательно нужно соблюдать при проведении сварочных работ.

Сварка оплавлением

Стыковая сварка оплавлением является популярной технологией, которую используют в разных сферах промышленности. Ее суть состоит в том, что определенный объем напряжения, который подается на область обмоток трансформатора, прекращается, как только два свариваемых изделия соприкоснутся. Если говорить простыми словами, напряжение повышается и в момент наивысшей точки сразу же прекращается его подача. Но при этом сохраняется достаточный объем тепловой энергии для расплавления металлической основы.

На поверхности стыков двух изделий имеются небольшие неровности, именно они обеспечивают хороший контакт между изделиями. Но все же если вы хотите получить отличный результат, то лучше торцевые части сдавить и полностью их выровнять. Это улучшит площадь соприкосновения. Данные условия обеспечат быстрое разогревание и расплавление металла, он в прямом смысле закипит всего за несколько секунд.

Сварка оплавлением характеризуется тем, что при ее проведении могут появляться дополнительные неровности, в которых могут концентрироваться паровые смеси от расплавленных металлов. Но данные пары приносят пользу сварочному процессу, они оказывают защитное воздействие, а именно защищают сварочную зону от негативного воздействия кислорода.

Важно! Контактная стыковая сварка оплавлением проводится с использованием усилия или давления. Его прикладывать необходимо тогда, когда стыки свариваемых изделий уже немного расплавились.

В момент, когда происходит сжатие двух изделий, лишний жидкий металл выходит за пределы. Как раз в это время происходит соединение двух элементов. В результате получается прочный и качественный шов, При его осмотре практически не обнаруживается видимых и скрытых дефектов. Дело в том, что продукты разложения, оксидная пленка удаляются вместе с излишками расплавленной металлической массы.

Контактная сварка оплавлением не требует предварительно подготовки и особой обработки металлических поверхностей. Для проведения не нужно подготавливать торцевые части изделий, это существенно экономит время. Если необходимо сварить элементы, которые имеют разное сечение, то заранее можно сделать противоположные скосы. Это намного улучшит контакт между заготовками, увеличит их площадь соприкосновения.

Сварка сопротивлением

Стыковая сварка сопротивлением существенно отличается от сварочного процесса оплавлением. Во время проведения этой технологии изделия прижимаются губками к поверхности электродов. Именно это позволяет получить хороший контакт, а губки отлично удерживают элементы, предотвращают их скольжение.

Затем элементы с усилием прижимают друг к другу, и после подается электрический ток. Именно он начинает постепенно разогревать металлическую структуру. Разогревание металла должно проводиться до той степени, когда он приобретает пластичные свойства. Под сильным давлением изделия соединяются друг с другом. Лишняя расплавленная металлическая масса выходит, вместе с ней удаляется оксидная пленка.

Обратите внимание! Сварка сопротивлением проводится с постоянным давлением, его подача не должна прекращаться пока металлическая структура полностью не остынет и не образуется прочное соединение. Если соблюдать все правила и принципы, то шов выйдет ровным, без изъянов, дефектов с хорошей износостойкостью.

Контактная стыковая сварка сопротивлением машины и других изделий требует предварительно подготовки и обработки свариваемых изделий. Их необходимо хорошо зачистить. Кроме этого стоит учитывать, что детали, которые сваренные при помощи сварочного процесса сопротивлением имеют меньшую устойчивость к окислению, поэтому этот метод редко применяется. Также сварка подходит только для деталей с небольшим сечением.

Преимущества

Стыковая сварка проволоки и других металлических элементов имеет много положительных особенностей, которые сделали данную технологию популярной и востребованной.

Среди главных преимуществ можно выделить следующие качества:

1. Не нужно проводить предварительную очистку, обработку и подготовку свариваемых кромок.
2. Не требуется предварительная термообработка. Это значительно упрощает задачу и ускоряет процесс. Но все же подготовка и термообработка не выполняется при методе оплавления, в остальных случаях данные меры обязательны.
3. Соединения получаются ровными и качественными. Если при проведении сварки соблюдать важные правила и принципы технологии, то сваренные изделия смогут прослужить несколько десятков лет.
4. Простое и легкое проведение. Стыковой сварочный процесс сможет провести средний специалист и сварщик без опыта. Для выполнения технологии не нужно обладать глубокими знаниями и навыками.
5. После сваривания состав металла имеет высокую химическую однородность. Это положительно отражается на прочностных характеристиках шва.
6. Сварочный процесс поддается полному автоматизированию.
7. Быстрое выполнение.

Недостатки

Важно учитывать, что стыковая сварка уголка и других металлических изделий имеет негативные качества. По сравнению с преимуществами их не так много, но все же не стоит про них забывать.

Среди основных недостатков можно выделить:

• при проведении сваривания наблюдаются достаточно большие затраты на электрическую энергию. Во время плавления материала необходимо постоянно подавать ток с высокими показателями напряжения;
• повышенные требования к параметрам свариваемых изделий из металла;
• используемое оборудование имеет высокую стоимость. По этой причине данная технология не проводится в домашних условиях.

Стыковая сварка пластиковых труб

Сварка полипропиленовых труб встык позволяет прочно пластиковые изделия с разным диаметром и размером. Данная технология имеет отличия от сваривания металлических изделий, это связано с тем, что пластиковый материал не способен пропускать через себя электрический ток. Именно по этой причине торцевые части нагреваются специальными нагревательными элементами.

Стыковая сварка труб из пластика имеет несколько важных особенностей:

• при проведении работ стоит учитывать, что пластиковый материал не способен пропускать ток. По этой причине рекомендуется применять специальные приборы с контактным нагревательным элементом;
• соединяемые изделия сильно прижимаются друг к другу. По этой причине размер диаметра труб должен точно соответствовать;
• для равномерного прогревания поверхности обязательно должна использоваться насадка. Этот элемент должен повторять диаметр и форму трубы;
• при воздействии тепла насадка слегка сжимается. Под давлением образуется качественное и прочное соединение.

Небольшие ПВХ-трубы с диаметром не больше 10 см можно сваривать в домашних условиях. Для этих целей может применяться старый электроутюг. Однако для работ необходим опыт и наличие определенных навыков. Также специалисты указывают, что для получения качественного и прочного шва стоит использовать специальное сварное оборудование для стыковой сварочной технологии.

Виды сварочной проволоки

Сварка пластин и других металлических изделий должна осуществляться с использованием специальной сварочной проволоки. От нее зависит качество и прочностные характеристики соединения.

Выделяют несколько разновидностей проволоки:

1. Медная. Ее обычно применяют при сваривании изделий из низкоуглеродистых сталей.
2. Нержавеющая. Подходит для изделий из хромированных и других легированных сталей.
3. Алюминиевая. Ее часто используют при работе с силуминами и дюралюминием.

Стоит отметить! Особое внимание должно уделяться выбору поперечного сечения. Оно подбирается в соответствии с площадью контакта свариваемых компонентов.

Свойства шва

Контроль сварных стыковых соединений позволяет полностью проверить качество шва и своевременно обнаружить различные дефекты. На производстве данные работы выполняются при помощи специального оборудования, которое позволяет получить точные результаты.

Швы, которые получают при проведении стыковой сварочной технологии, обладают следующими свойствами:

• высокие декоративные качества. Иногда может образовываться широкий вал, который дополнительно обрабатывается. Это позволяет получить ровную и гладкую поверхность;
• надежное и прочное соединение. Соединение способно выдержать разное воздействие, включая переменную нагрузку;
• в области расположения шва металлическая структура не теряет свои свойства. Это связано с тем, что при сваривании происходит локальное нагревание металла.

Области применения

Стыковая сварочная технология применяется в следующих областях:

1. В строительстве для сооружения монолитных арматурных конструкций.
2. В области металлургической промышленности для соединения листового или проволочного проката.
3. В железнодорожном строительстве для изготовления бесстыковых рельс.
4. В сфере автомобильной промышленности при изготовлении разнообразных деталей.
5. В инструментальном производстве.
6. Для сваривания пластиковых и металлических труб.

Обратите внимание! Сварка стальных труб встык часто применяется при прокладке нефтепроводов и газопроводов. Именно эта технология позволяет быстро и прочно сваривать изделия с диаметром 142 см.

Стыковая сварочная технология востребованный метод, который нашел применение во многих областях производства. При помощи него изготавливаются разнообразные металлические и пластиковые конструкции особо значения. Но все же чтобы его проводить необходимо дорогостоящее оборудование — стыковая сварочная машина. Данные приборы могут позволить только крупные предприятия и производства, поэтому в домашних условиях этот метод не проводится.

Интересное видео

Как происходит сварка труб

Существует несколько способов соединения элементов трубопровода, однако самым востребованным считается сварка труб. Такой метод часто используется в быту, а также на промышленных предприятиях. Посредством сваривания можно провести стыкование отдельных частей трубопровода в разнообразных положениях и получить готовое изделие высокой прочности и герметичности.

Основные методы соединения

Для соединения металлических труб при помощи сваривания используют общепринятые стандарты. Чтобы провести указанные работы, необходимо подготовить специальную аппаратуру, посредством которой возможно будет осуществить скрепление водопроводных или труб отопления. При этом метод воздействия на участок трубы может иметь отличия. Результатом любого сваривания трубопровода становится создание шва.

При сварке следует обязательно использовать защитную маску

Существует несколько эффективных вариантов сварки труб:

1. Термическая. Для этого метода характерен сильный нагрев краев конструкции.
2. Термомеханическая. Чтобы правильно сделать такое соединение, нужно воспользоваться сильно нагретой проволокой.
3. Механическая. Сварка осуществляется при помощи силы трения, а иногда выполняется путем использования направленного взрыва. Подобная техника зачастую применяется на промышленных предприятиях.
4. Холодная. Для выполнения холодного сваривания потребуется специальный химический состав. Средство нужно нанести на детали, которые необходимо соединить (края труб), после чего хорошо прижать. Если сваривать трубы подобным способом, результатом будет прочный шов.

Для соединения изделий разного диаметра потребуется подготовить специальные проводники. Правильно выполненная работа поможет обеспечить качественный прочный стык.

До начала любых работ по свариванию изделий важно учесть материал и назначение трубопровода. Помимо этого, следует предусмотреть количество сварных соединений в конструкции.

Распространенными видами соединений при сваривании являются:

1. Стыковые. Если варить детали встык, можно избежать деформирования изделия при проведении работ. Стыки характеризуются небольшим напряжением, но обладают высокой прочностью при ощутимых нагрузках (динамических, статических). Для элементов, сечение которых не превышает 500 мм, используются одинарный тип соединения. А для труб большого сечения понадобятся двойные швы.
2. Угловые. Соединение отдельных частей трубопровода под углом принято считать одним из подвидов стыкового сваривания. Такая техника выполняется с кромочным скосом или без него. Но после выполнения процедуры под требуемым углом градусов полученное изделие не будет отличаться высокой прочностью.
3. Внахлест. При таком соединении на этапе подготовительных работ не предусмотрен просвет между двумя частями. Метод нельзя применять для сварки труб из металла. Зато способ широко используется, чтобы соединить пластиковые изделия или отдельные детали.

Среди всех приведенных соединений, именно если сварить детали внахлест, можно получить изделие высокой надежности.

Типы и техника сварных работ

Технология сваривания является физико-химическим методом, подразумевающим соединение двух частей трубопровода. Итогом подобных манипуляций становится герметичное изделие.

Такого результата можно добиться посредством сплавления или благодаря давлению, способствующего образованию пластической деформации металла (стальных конструкций).

Техника сваривания изделий из металла с формирования надежного шва бывает различной. Принято использовать холодный или горячий метод.

Отдельно необходимо выделить метод выполнения таких соединительных работ:

1. Ручной. Способ подразумевает выполнение всех работ непосредственно человеком.
2. Автоматический. Для того чтобы сваривать металлические трубы, используется специальный станок. При этом человеческое вмешательство не требуется, ведь каждый этап работ механизирован. Но при автоматическом сваривании важна подготовка (вносятся настройки, задается программа).

Выбирать тип сварки следует, исходя из предназначения трубы

Существует не менее 50 видов сварки, а также широкий ассортимент оборудования для сварочных работ. Однако многие предпочитают пользоваться электросваркой. К востребованным технологиям относятся холодный метод, диффузная и газовая сварка.

Ручное дуговое сваривание электросваркой

Ручной дуговой способ соединения трубопровода пользуется популярностью среди опытных и начинающих мастеров. Однако прежде чем приступать к работе, важно правильно подобрать электроды, используемые для создания защитного слоя. Сварочный аппарат обязательно должен характеризоваться несколькими режимами функционирования. Особое внимание стоит уделить дросселю (устройство катушки), регулирующему силу тока.

Электроды подразделяются на классы:

• Материалы, имеющие целлюлозное покрытие (подходят для труб с большим диаметром);
• Изделия, включающие рутиловую пленку (для угловой сварки, поворота трубы);
• Рутилово-целлюлозные электроды используются, если нужно сварить сложные соединения.

Процесс дуговой сварки представляет собой образование в зоне сваривания специальной электрической дуги, благодаря которой осуществляется плавление электрода. Происходит смешивание капель электродной шлаковой оболочки с расплавленным трубопроводом, благодаря чему получается надежный шов.

Работая с трубными изделиями, следует обращать внимание на размер дуги (длину), ведь этот параметр отвечает за качество защитной газовой оболочки.

Чтобы результатом подобного сваривания было равномерное распределение металла по шовной части, важно, чтобы электрод двигался плавно.

Особенности холодного метода

Холодное сваривание трубопровода не предполагает использования высоких температур, вместо этого процедура проводится под давлением. Подобное воздействие приводит к разрушению прослойки металлических деталей и соединяет их посредством диффузии атомов. Метод рекомендуется применять для соединения изделий из одинакового материала.

Чтобы сварка получилась качественно, нужно выбирать хорошие электроды

Холодная сварка бывает трех типов:

1. Точечная. Для процедуры используется устройство пуансон. Это оборудование осуществляет прессовку материала.
2. Шовная. Этот тип холодной сварки может быть проведен по всей длине, или процедура выполняется посредством сварных точек, образующих единый шов.
3. Стыковая. Чтобы заварить трубное изделие, проводится сильное сжатие свариваемых элементов (они должны быть закреплены зажимами).

Холодный метод станет отличным решением, если необходимо соединить пластиковые трубы с водой.

Сегодня имеется несколько вариантов соединения трубных изделий. Однако наиболее эффективным считается метод сваривания. Благодаря разнообразию технологий сварки каждый сможет выбрать наиболее удачный способ для изготовления надежного герметичного шва.

Как производится сварка встык?

Сварка встык – это вид сварочного процесса, когда детали из металла или из полимеров соединяются с использованием сварочной проволоки, других материалов. Сварка осуществляется при сильном нагреве разными методами, такими как:

• сопротивление;
• оплавление;
• оплавление и подогрев.

Этапы сварки встык полипропиленовых труб.

В последнее время магистральные трубопроводы все чаще делаются с применением труб коррозионностойких. Это полимерные аналоги всем известных металлических труб. Такие конструкции соединяются только встык. Такая сварка имеет свои преимущества и особенности.

Особенности стыковой сварки

Схема сварки стальных труб.

Стыковая сварка труб из стали всегда считалась делом кропотливым и тонким. Специальная проволока – это хорошо. Но неумение мастера может стоить очень дорого. Кромка под сварку не делается. За счет этого значительно снижаются затраты на работу. Монтаж получается прочным и надежным.

Соединение труб и других элементов конструкций производится с помощью особых механических машин. Они оставляют после себя прочный шов, который прочнее самих балок, арматуры и труб. Вручную можно варить только безнапорные соединения и детали, имеющие малые физические нагрузки. Газом варят трубы небольшого диаметра, для площади побольше требуется электрическая дуга. При ручной сварке необходимо учитывать все параметры электрического тока, особенно силы тока. При увеличении его можно ускорить процесс стыковой сварки. При снижении – проплавить стыки более глубоко и выполнить шов качественно. Опытный сварщик делает эту работу без ошибок.

Этапы сварочных работ

Сварочные стыковые работы состоят из нескольких этапов, таких как:

• подготовка и размещение оборудования на рабочей площадке;
• установка деталей конструкции в нужном порядке;
• очистка и обезжиривание деталей;
• нагревание точек соединения труб, швеллеров и других деталей;
• соединение деталей;
• остывание конструкции.

Угол наклона электрода при сварке.

При необходимости нужно защитить место сварки от погодных явлений. Попадание лишнего песка, пыли в места сварки труб, арматуры, балок скажется на качестве сварочных работ. Рекомендуется применять специальные элементы, служащие заглушками. Они должны предотвратить появление сквозняков внутри соединяемых труб. Используются также прихватки для соединения труб. Длина их 20-100 мм. Они призваны придать жесткость конструкции.

Очистка металла нужна для освобождения его от старой краски, ржавчины, шлака. Все это является электроизолятором, не пропускающим ток. Применяются во время стыковой сварки разного рода приспособления. Они помогают выдержать размеры и точность сборки конструкции.

Сварка встык в автомастерских

При выполнении сварочных операций при ремонте автомашин часто используется сварка встык. Она применяется в тех случаях, когда не надо менять деталь полностью. Детали, приготовленные к сварке, должны иметь как можно более точно подогнанные кромки, иначе получится не стык, а дыра. Прерывистый шов применяют для сваривания кузовных деталей, имеющих сравнительно толстый металл. Чаще всего шов состоит из точек, расположенных вплотную друг к другу. Такой метод используется при сварке как тонкого, так и более толстого металла.

Автомобильный кузов не имеет сплошных швов. Он постоянно сохраняет эластичность. Это уменьшает появление трещин между его деталями. Сплошной шов нужен тогда, когда варят бак для бани. Все антикоррозийные мероприятия проводятся после сварочных работ.

Сварка полиэтиленовых труб

Виды сварных соединений.

При стыковой сварке используется оплавление концов труб из полиэтилена для дальнейшего их соединения. В результате материал изделий проникает друг в друга и соединяется воедино. Процесс выглядит так:

• все заготовки очищаются от грязи, торцуются, обрезаются;
• обрезанные концы при необходимости обезжириваются;
• заготовки закрепляются в аппарате для сварки;
• торцы под определенным давлением нагреваются;
• нагрев продолжается до полного расплавления отдельных участков заготовок;
• аппарат для нагрева удаляется из пространства;
• концы трубы сжимаются и остаются в таком состоянии до остывания.

При правильном выполнении всех операций получается симметричный шов. Стыковая сварка полимерных материалов, в отличие от известной каждому сварщику, даже начинающему мастеру, который обучается на курсах, технологии дуговой сварки:

• избавляет от техники и многих людей;
• снижает энергозатраты;
• уменьшает стоимость трубопровода.

Сварные стыки труб: а – поворотный, б – неповоротный, в – горизонтальный.

Аппарат для стыковой сварки нагревает у заготовок торцы и соединяет их. Можно выбрать и купить себе прибор для любых целей: от компактного ручного до агрегата для сварки труб большого диаметра. Рассмотрим некоторые из них.

Ровелд Р 160 Санилайн. Предназначен для сварки труб, тройников и отводов. В комплекте имеется базовая машина с основными зажимами, с местами для установки дополнительных зажимов. Электроторцеватель, имеющий автоматическую фиксацию. Нагревательный элемент, оборудованный электронным регулятором температуры. Вкладыши, позволяющие соединять трубы от 40 до 160 мм.

РОВЕЛД Р 250 А2. В комплект входит центратор, электроторцеватель, привод, нагревательный элемент с антиприлипающим покрытием, электрорегулятор.

РОВЕЛД Р 160 В. Для сварки труб диаметром до 460 мм. В комплекте имеются центратор, нагревательный элемент, электроторцеватель, гидроагрегат.

РОВЕЛД Р 250 В. Для труб от 90 до 250 мм. В комплекте имеется центратор, нагреватель, электроторцеватель и гидроагрегат.

РОВЕЛД Р 315 В. Для сварки труб диаметром от 90 до 315 мм. В комплекте имеется центратор, нагреватель, электроторцеватель и гидроагрегат.

РОВЕЛД Р 500 В2. Сварочная машина для обработки труб диаметром 200-500 мм. В комплекте – центратор, нагреватель, электроторцеватель, гидроагрегат.

Техника безопасности на сварочном участке

При проведении сварочных работ необходимо выполнять требования по технике безопасности:

Схема сварки неповоротных стыков труб.

• работа проводится в цехе или на площадке, специально подготовленной к работе;
• место работы должно быть отгорожено ширмами;
• при работе с изделиями весом более 20 кг применяются подъемные механизмы;
• для передвижения должен быть оставлен проход шириной не менее метра;
• температура, поддерживаемая в помещении, не должна быть менее 16ºC;
• должна быть вентиляция;
• место работы должно хорошо освещаться;
• сварщик должен иметь средства личной безопасности: одежду, обувь, рукавицы, маску;
• все оборудование должно иметь заземление;
• все кабели должны иметь хорошую изоляцию;
• электрододержатель выполнен из огнестойкого и токоизолирующего материала;
• при отлучке с рабочего места требуется отключить оборудование.

На свете известно много видов сварки.

Это и сварка обечаек, в результате которой можно получить длинную трубу. Труба в дальнейшем используется в разных системах. Это сварка внахлестку, которая используется на производстве и в домашних условиях. В последние годы она уступила свое место другим видам соединения. Сварка и пайка различных материалов широко используется в домашних условиях на различных больших и маленьких вещах. Сварка полимерных материалов – это относительно новый способ соединения труб.

В домах он давно уже заменил железные трубопроводы. Известна сварка свинца. Сварку проводят под защитным слоем, в качестве которого пользуются аргоном и гелием. Для пайки и сварки используют медь. Купить аппарат для стыковой сварки – это не вопрос.