Зварювання труб: технологія і практичні поради

Зварювання металевих труб

Зміст

• Способи зварювання труб
• Підготовчі роботи перед здійсненням зварювання
• Сварка сталевих труб
• Електродугове зварювання сталевих труб
• Особливості газового зварювання
• Особливості зварювання труб з оцинкованої сталі
• приварювання фланців
• Лазерне зварювання - перспективна технологія

У будівництві та на виробництві використовують різні види труб, і багато хто з них можна з`єднувати шляхом зварювання. Природно, що технологія зварювання вибирається залежно від матеріалу, з якого виготовлені труби.

Монолітні з`єднання труб використовуються на тих ділянках трубопроводу, які в процесі експлуатації обслуговувати не планується. А з усіх нероз`ємних з`єднань - зварювання є найнадійнішим. Звичайно, дане твердження справедливе лише в тому випадку, якщо зварювання виконує професіонал. Оскільки цей процес досить складний, він вимагає знання властивостей матеріалів і численних нюансів роботи.

Способи зварювання труб

Газове зварювання

Існує багато способів зварювання. Їх класифікація проводиться за кількома ознаками. Так, за методом впливу на матеріал, виділяють:

• Термічну зварювання. До цього типу відносять всі способи, в яких передбачено плавлення матеріалу - дугова, газова, лазерна, плазмова та ін.
• Термомеханічну зварювання. В цьому випадку для з`єднання матеріалів застосовується магнітокерованих дуга, до цього ж методу відносять і контактну стикове зварювання.
• Механічну зварювання. Це процеси, в яких з`єднання деталей здійснюється шляхом використання тертя або вибухів.

За типом використовуваного носія енергії прийнято виробити:

• Газове зварювання.
• Плазмову зварку.
• Дугове зварювання.
• Лазерну зварювання.

дугове зварювання

За методом виконання роботи і використання автоматики всі процеси поділяють на:

• Роботизовану зварювання.
• Автоматизовану зварювання.
• Механічну зварювання.
• Ручну зварювання.

Для захисту зони формування шва виділяють процеси, які провадяться:

• Самозахисних покриттів зварювального дроту або електродів.
• Із застосуванням певних газових засобів (аргон, гелій та ін.).
• З використанням флюсів.

За типом використовуваного витратного матеріалу виділяють зварювальні процеси із застосуванням:

• Плавких електродів.
• Неплавких електродів.

Підготовчі роботи перед здійсненням зварювання

телескопічний труборіз

Перед тим, як приступити до зварювальних робіт, потрібно обов`язково переконатися в тому, що використовувані труби, фітинги та інші елементи трубопроводу були підібрані відповідно до проекту. Крім того, всі матеріали повинні відповідати вимогам до якості, які зафіксовані в нормативних документах - ГОСТах, Сніпах, і ТУ.

Щоб підготувати кромки труб до процесу зварювання, як правило, використовується механічна обробка. При роботі труб невеликого діаметра застосовують:

• Труборізи.
• Торцювателі.
• Фаскознімачі.

Обробка труб діаметром понад 520 мм вимагає використання шлифмашинок або орбітальних фрезерних апаратів.

Порада! Обов`язковим етапом підготовки труб є їх очищення від бруду і пилу. Очищенні повинні бути піддані і зовнішні поверхні, і внутрішні порожнини.

Прогрівання області зварювання

При роботі з металевими трубами перед початком зварювання рекомендується виконати попереднє прогрівання області зварювання. Прогрів кромок дозволяє регулювати час охолодження області зварювання, а також сприяє активному виведенню активного водню, що знижує ризик утворення тріщин при охолодженні шва.

До попередніми операціями можна віднести і вирівнювання стиків, які будуть схильні до зварюванні. Для цього застосовується спеціальне обладнання - центратор для зварювання труб. Ці апарати застосовують при зварюванні труб різного діаметру, основне призначення пристроїв - надійна фіксація труб в потрібному положенні.

Робиться це для того, щоб не допустити змішування стиків труб відносно один одного в процесі проведення зварювання. Крім того, це обладнання дозволяє забезпечити безпеку робіт, коли зварювання виробляється в складних умовах, наприклад, під трубами магістрального трубопроводу.

Крім того, центратори універсальні для зварювання труб мають додаткові функції, а саме - усунення еліпсності труб. Неможливо зробити якісне зварювання труб, одна з яких має ідеально круглу форму, а друга деформована до форми еліпсності. Для вирівнювання використовують вижимні болти, що встановлюються на центратор.

Сварка сталевих труб

Зварювання сталевих труб

Існують різні технології зварювання, що використовуються для роботи з різними матеріалами.

Електродугове зварювання сталевих труб

При всій простоті зварювання сталевих труб є складним процесом, якому необхідно вчитися. Кожен раз розробляється технологічна карта зварювання сталевих труб, в якій враховуються специфічні фактори процесу: діаметр труб, товщина їх стінок, місце розташування шва, напрямок зварювання та ін.

При зварюванні сталевих труб часто застосовується електродугове зварювання, в тому числі і ручна. Процес проходить так:

• Особливістю процесу є та обставина, що трубу не можна повернути, тому для зручності роботи зварнику доводиться переміщатися самому.

Порада! Якщо труба розташована незручно, наприклад, проходить близько до стіни, то для виконання швів професіонали використовують різні методи. Наприклад, виробляють зварювання за допомогою дзеркала. Або формують внутрішні шви. Для цього в трубі проробляється отвір, через яке проводиться зварювання стику зсередини. Після чого заварюється сам отвір.

Робота газовим зварюванням

• У звичайному режимі на першому етапі заварюється нижній стик труби. Для виконання цієї роботи зварник повинен володіти вмінням робити стельові шви, які вважаються найбільш складними.
• Далі обробляють бічні стики, які заварюють вертикальним швом.
• Останній етап роботи - заварювання верхнього стику.
• В результаті вийшов шов, які називається «корінним». Його потрібно відбити від шлаку і закрити другим швом, який накладається з перекриттям першого.

З цієї ж технології проводиться зварювання квадратних труб. Цей вид труб не використовують для монтажу трубопроводів, а ось для споруди різних несучих металоконструкцій застосовують дуже широко.

Особливості газового зварювання

• Використовуючи газове обладнання, виробляють стикове зварювання з формуванням опуклого шва. Висота опуклості залежить від товщини стінки труби.
• Якщо зварюються труби, що мають товщину стінок до 3 мм, то шви можна виконувати без скоса кромки. В іншому випадку, необхідно заздалегідь підготувати кромки, виконавши скіс під кутом 45 градусів.

Порада! Важливо стежити, щоб в процесі зварювання розплавлений метал не потрапляв всередину труби, так як це призведе до зниження пропускної здатності труби.

Приклад оцинкованих труб

• Газове зварювання рекомендується проводити при нижньому положенні шва, тому, по можливості, роботу проводять поворотним методом. Але якщо це неможливо, то допускається виконання вертикальних і стельових швів.
• Основний інструмент для проведення цього типу зварювання - різак і пальник, в яку подаються два типи газу - ацетилен і кисень. На пальниках є регулюючі пристрої, що дозволяють контролювати кількість газу, що подається.
• Процес зварювання полягає в нагріванні крайок труб до температури плавлення, при цьому одночасно відбувається плавлення присадочного дроту, матеріал якої заповнює простір стику.

Особливості зварювання труб з оцинкованої сталі

Найчастіше для монтажу трубопроводу використовують труби з оцинкованої сталі. Потрібно зауважити, що зварювання оцинкованих труб має свої нюанси.

• Цинк, що покриває поверхню труби, при нагріванні починає вигоряти з утворенням білих пластівців. Тому в процесі підготовчих робіт кромки обробляють соляною кислотою.

Порада! У процесі зварювання оцинкованих труб в повітря виділяється велика кількість шкідливих речовин. Тому при виконанні роботи слід забезпечити хорошу вентиляцію робочого місця і захистити органи дихання респіратором. Професійні зварювальники використовують для захисту спеціальні моделі зварювальних масок, обладнані примусовою вентиляцією.

Приварювання фланця до труби

• Для захисту шару цинку від руйнування при зварюванні труб застосовують спеціальні технології. В процесі використовуються флюс HLS-B і сплав UTP 1. На знежирену поверхню кромок труб наносять флюс товстим шаром, для зварювання використовують газове полум`я, виставлене з надлишком кисню. Пруток з означеного вище сплаву розплавляється в полум`я пальника. При цьому зварник повинен стежити, щоб полум`я плавило пруток, але не розігрівало самі труби. Після завершення зварювання залишки флюсу видаляються. Дана технологія дозволяє отримувати шви, які не потребують додаткової антикорозійної обробці.

приварювання фланців

При необхідності виконати роз`ємне з`єднання використовують спеціальні елементи - фланці. Але попередньо повинна бути виконана зварювання фланця з трубою. Для цього використовують:

• Електродугове зварювання.
• Контактну зварювання.
• Напівавтоматичну зварювання під флюсом.

Лазерне зварювання - перспективна технологія

Лазерне зварювання труб

При виконанні цього виду зварювання нагрівання металу здійснює за допомогою променя лазера. Лазерний промінь, на відміну від променя світлового, відрізняється спрямованістю, когерентністю і монохроматичністю. Завдяки цим якостям, промінь фокусується на вкрай малу площу металу, створюючи при цьому енергію, достатню для розплавлення металу.

Потрібно сказати, що лазерне зварювання труб здатна забезпечити високу точність роботи, навіть якщо необхідно працювати з дуже дрібними деталями. Крім того, великою перевагою способу є те, що зварювальний установка може розташовуватися на відстані від місця зварювання. Дані установки дозволяють здійснювати зварювання в місцях, куди непросто дістатися.

Отже, зварювання труб зі сталі - це складний процес, який слід доручати виключно професіоналам. А ось зварювання труб з пластику будь-який домашній майстер може здійснити сам. Щоб переконатися в цьому, досить подивитися, як здійснюється зварювання труб ПВХ - відео та фото, на яких демонструються всі стадії процесу нескладно знайти в мережі.