Сварка буровых труб своими руками

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 18.09.2024

Каждому квалифицированному специалисту при проведении сварочных работ приходится решать ряд сложных задач. Одна из проблем, с которой может столкнуться любой сварщик — как заварить трубу с водой.

Стоит отметить, что сварка стальной трубы с протекающей по ней водой не является технически грамотным решением и технологически верным процессом проведения работ. Однако в некоторых аварийных, экстренных ситуациях знание различных способов сваривания трубопроводов со свободно или под давлением протекающей по ним водой может сильно помочь специалисту.

Рис. 1 Технология электродуговой сварки

Особенности сваривания трубопроводов с водой

Под сваркой трубопровода с водой мы подразумеваем ту ситуацию, когда она тем или иным способом попадает в сварочную ванну. Этот фактор привносит в проведение сварных работ следующие нюансы:

Электрическая дуга, которая образуются при сварке, имеет температуру около 7000 °С. Этого более чем достаточно, чтобы сделать жидкой любую низкоуглеродистую сталь, средняя температура плавления которой составляет 1500 °С. Так как вода закипает при нагревании до температуры в 100 °С, то она мгновенно испаряется в зоне сварки, не оказывая существенного влияния на процесс. То есть теоретически можно запаять любой шов, если щель довольно узка и через нее не выливается наружу большой водный поток.
Общеизвестно, что вода обладает наивысшей тепловой емкостью из всех жидкостей, то есть для нагревания любого исходного объема требуется значительное количество энергии. Поэтому при проведении сварочных работ на трубах с водой желательно еще повысить температуру электродуги. Этого добиваются увеличением силы тока в сварочном аппарате в зависимости от конкретных условий на 10 — 20%.
При сварке предпочтительнее применение инверторного сварочного агрегата с рядом удобных функций: форсаж дуги, антизалипание.

Рис. 2 Дефекты в трубах и заделка их чопиками

Сварку с вытекающей водой можно вести в двух режимах, без отрыва и с отрывом электрода от шва (ванны). Однако на практике безотрывную технологию довольно сложно использовать — попавшая в ванну вода может охладить электрод, что приведет к его залипанию. Поэтому большинство сварщиков даже высокой квалификации практикуют сварку охлаждаемых водой щелей или стыков труб с отрывом.
Трубу с водой можно варить как на постоянном, так и переменном токе. Так как последний вариант рассчитан на сварку толстостенных изделий из низкоуглеродистых сталей, проводить сварочные работы таким методом и соответственно аппаратом чуть проще.
При сваривании стыка или щели с водой следует быть готовым к невысокому качеству шва. Из-за постоянного охлаждения сварочной ванны образуются наплывы, ухудшающие внешний вид шовного буртика. Также у сварщика не времени сбивать окалину, что также не способствует повышению качества сварки.

Рис. 3 Таблица применяемых электродов для электродуговой сварки

Статья по теме:

Сварка оцинкованных труб в бытовых условиях – способы и методы. Если у вас оцинкованная труба, то как правильно ее варить можно почитать в отдельной статье, опубликованной на нашем сайте.

Перед проведением сварочных работ электроды лучше дополнительно прокалить при температуре 200 °С. Помимо трубопроводов из низкоуглеродистой стали (электроды АНО, УОНИ), также можно сваривать трубы с водой из нержавейки (электроды НЖ, ЛМ, ОЗЛ) чугунные стояки (электроды МНЧ, ОЗЧ, ОЗА). Для инверторных сварочных аппаратов можно использовать электроды МР-3, ЦЧ-4, которые хорошо подходят для ремонта труб из-за относительно низкой температуры плавления.
Следует учитывать и то, что сварка труб под давлением водной среды — вынужденная и временная мера. Стык с высокой вероятностью может треснуть при дальнейшей эксплуатации, связанной с изменением давления в трубопроводе, физическом воздействии на его оболочку.
Стоит отметить, что не каждый сварщик возьмется за проведение подобных работ в силу следующих причин:

Обзор рабочей зоны будут постоянно перекрывать водные пары — маску придется регулярно протирать.
При задержке электрода в сварочной ванне он может залипнуть.
Попавшая на работника и спецодежду вода снижает электробезопасность работ, увеличивает вероятность поражения сварщика электрическим током, приводит к дискомфорту.

Рис. 4 Заварка трубных щелей сваркой — примеры

Как заварить трубу с водой

Как отмечалось выше, сварка труб под давлением с вытекающей водой — это прямое нарушение технологии из-за низкого качества соединения. Однако в реальных условиях мастера сварщики, работающие, к примеру, в тепловых сетях, регулярно проводят данные операции по просьбе или требованию начальства.

Перед работами проверяют удобство доступа к дефектному участку трубопровода, хорошо освещают место проведения сварочных операций. Если прямым электродом сложно проводить сварку или по нему будет стекать вода, его изгибают под удобным или безопасным углом. Для защиты сварщика при работе в помещениях с высокой влажностью используют водонепроницаемую одежду.

Рис. 5 Примеры наложения заплаток для заделки дефектов

При образовании трещины

Если вода капает через трещину, ее можно заваривать несколькими методами:

Прямым завариванием. Место проведения работ очищают от краски, слоя ржавчины и начинают сварку. Ток в аппарате устанавливают побольше, (для этого нужен опыт и практические навыки) и начинают заваривание щели в месте, наиболее удаленном от точки вытекания воды.

Электрод ведут елочкой, постепенно опускаясь к участку с течью. Можно пройти щель сразу по всей длине с одного конца до другого или сваривать попеременно с каждой стороны и закончить в точке вытекания воды.

Для гарантии прочности соединения после формирования основного шва его поправляют, обваривая по периметру. Ток в сварочном аппарате при этом устанавливают в обычный рабочий режим.

При помощи накладки. Для ремонта труб многие используют хомуты с резиновыми прокладками, накладываемые вокруг трубы и затягиваемые болтами. Если щель большая и через нее вытекает значительный объем воды, можно при помощи сварочного аппарата сделать подобие данного приспособления.

Для этого берут пластину нужный длины и ширины, изгибают ее вокруг трубы в месте утечки и привязывают проволокой. Далее по периметру приваривают элемент к трубной оболочке в обычном режиме работы сварочного аппарата. Сделанная таким методом заплатка хоть и отнимет чуть больше времени, чем непосредственное заваривание щели, гарантирует более высокое качество ее заделки.

Рис. 6 Примеры заварки свищей

Статья по теме:

Бандаж для труб, что это такое и как эффективно устранить течь в трубе. Если не знаете, как заварить трубу с водой, то возможно, будет интересно почитать отдельную статью про то, как можно заделать свищ в трубе при помощи специальных или подручных средств.

Со свищом

Под свищом обычно подразумевают дефект в трубе в виде сквозного отверстия, через которое под давлением наружу вытекает вода. Для его заваривания применяют следующие способы:

Прямая заделка. Есть свищ небольшой, его обваривают по периметру небольшими каплями при повышенном токе, а затем расплющивают их молотком, заделывая отверстие и предотвращая ток воды.

Затем поверх свища наваривают еще один слой металла, установив на сварочном аппарате обычный режим.

При большом свище еще один оригинальный вариант его обварки – вбивание деревянного чопика. Колышек загоняют до конца и обрезают почти заподлицо с трубной оболочкой. При отсутствующем водном потоке отверстие обваривают по периметру, постоянно сужая выходной канал до его полного закрытия.

При помощи болта. Если через свищ поступает значительный объем воды, можно воспользоваться подходящим по диаметру (точнее чуть большим) болтом. При помощи сверла, равного размеру резьбового штыря, в свище делают круглое отверстие правильной формы, в которое затем вкручивают болт.

Резьбовая ножка почти полностью перекрывает водный поток, поэтому шляпка без труда обваривается по периметру, тем самым полностью предотвращая течь.

При помощи гайки. Если под руками нет сверла и болта нужных диаметров, подбирают гайку по размерам чуть больше свища. Ее устанавливают по центру отверстия и обваривают по периметру. Затем берут подходящий болт, обрезают его на нужную длину болгаркой, делая фаску на кромках, и ввинчивают в гайку. Для герметизации резьбового соединения используют льняное волокно или подкладывают под резьбовой штырь на свищ маленький кусочек резины.

Рис. 7 Как заварить трубу с водой при помощи гайки и болта — пример

На стыке двух соединяемых труб

В практике опытного сварщика могут возникнуть ситуации, когда в трубопровод потребуется вставить новый трубный фрагмент или элемент с запорной, регулирующей арматурой. Для этого в старой трубе вырезают участок по длине нового, стачивают фаски на кромках всех труб для образования сварочной ванны и вставляют трубный отрезок в разрез трубопроводной магистрали.

Очень важно точно подогнать вставляемый трубный фрагмент к краям обрезанного трубопровода. В идеале, если кромки свариваемых труб плотно соприкасаются, течь может практически отсутствовать.

Затем вставленный фрагмент соединяют с основным трубопроводом сваркой с двух сторон в нескольких точках и приступают к полной заделке стыков.

Если труба расположена горизонтально, сварку ведут сверху вниз обычным (отрывным или безотрывным) способом попеременно с двух сторон или непрерывной дугой снизу-вверх, минуя участок с вытекающей водой. На расстоянии около 10 мм от точки вытекания воды увеличивают ток в аппарате и производят заваривание оставшегося участка с течью. Некоторые сварщики поступают наоборот, заделывая вначале участок с протечкой от точки на 10 мм выше.

Аналогичные сварочные операции проводят и с другим стыком.

Рис. 8 Как заварить трубу с водой на стыке

Врезка в трубопровод под давлением

Если давление воды в трубопроводе невелико (не более 6 бар, как в линии холодного водоснабжения коммунальных домов), не так сложно произвести врезку в трубопровод при помощи сварки. Для этих целей подбирают отрезок трубы с резьбой, подходящей к запорной арматуре: шаровому крану или вентилю. Сразу готовят герметизирующие материалы (сантехническую ленту, льноволокно, пасту), перфоратор со сверлом по металлу диаметром, соответствующему проходному каналу отвода.

Дальнейшие операции проводят в следующей последовательности:

Стачивают нижние кромки переходной стальной муфты с резьбой болгаркой под полукруглый профиль трубопровода, делают по периметру фаску для сварочной ванны.
Приставляют переходную муфту к трубе, фиксируют в нескольких точках каплями расплавленного металла и приступают к ее приварке по периметру в обычном режиме.

Рис. 9 Приварка муфтового бокового отвода с резьбой под шаровый кран

Статья по теме:

Какими электродами варить профильную трубу 2 мм, советы профессионала. На нашем сайте есть отдельная статья посвященная обзору методов и видов сварки тонкостенных профильных труб, выбор электродов, режимы сварки, почитайте, возможно будет интересно.

Затем в перфоратор или шуруповерт вставляют сверло по металлу и проделывают в трубопроводе отверстие через приваренную муфту, предварительно подготовив шаровый кран и намотав на резьбу льноволокно.
После просверливания отверстия в трубопроводе извлекают сверло с электроинструментом и быстро накручивают на резьбовой патрубок отвода шаровый кран.
Более надежный и простой вариант, если давление в системе неизвестно — заранее накрутить на резьбовой патрубок шаровый кран, используя уплотнители из льноволокна, сантехнической нити, и произвести высверливание трубы через него. Стоит отметить, что арматура при этом должна быть полнопроходной без внутреннего заужения проходного канала.
Как только на выходе появится сильный водный поток после извлечения сверла, его быстро перекрывают консольной рукояткой крана.

Важный нюанс. Чтобы выходящая из трубопровода вода при сверлении не попала в электроинструмент, на сверло одевают защитный экран – кусок плотной картонки, фанеры, пластика.

Рис. 10 Операции по врезке в трубопровод через шаровый кран

Сварка труб с вытекающей через них водой — операция, выполнение которой по силам высококвалифицированным сварщикам с большим опытом работы. Также при помощи сварки несложно произвести врезку в любой металлический трубопровод, транспортирующий воду под давлением.

Существуют различные способы сварки труб, которые выбираются в зависимости от параметров трубопровода, материала его изготовления, условий проведения работ и т. д. В конечном счете, все это должно обеспечивать качественное соединение, полностью соответствующее условиям эксплуатации трубы.

В связи с этим необходимо понимать особенности технологий, чтобы не допустить ошибок, на устранение которых придется потратить много сил и времени. В нашей статье мы расскажем, как сваривают различные трубы между собой, что нужно сделать на этапе подготовки, какие выбрать расходные материалы и как выполнять сложные швы.

Подготовка труб к сварке

Независимо от того, какой способ сварки труб будет применяться, перед началом работ нужно проверить, соответствуют ли трубы и детали трубопровода официальным нормативным требованиям. Концы деталей и труб должны быть соответствующей формы, подходящей для конкретного процесса сварки.

Именно поэтому подготовительные работы перед сваркой – это чаще всего механическая обработка кромок.

Если трубы небольшого диаметра, можно использовать торцеватели, труборезы или фаскосниматели, но если диаметр превышает 520 мм, то для обработки их кромок необходимы уже орбитальные фрезерные машины или шлифмашинки.

Иногда для кромок может потребоваться термическая обработка. Это может быть воздушно-плазменная или газокислородная резка.

Рекомендовано перед началом работ хорошо очистить внутренние поверхности труб от грязи и влаги, а кромки зачистить до блеска.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

В отдельных случаях можно сваривать трубы с разной толщиной стенок, но при этом нужно помнить о существующих ограничениях.

Если в трубопровод будут включаться дополнительные элементы, которые имеют отличия по толщине стенок, то нужно устанавливать переходники заводского изготовления, имеющие промежуточную толщину.

3 вида сварки труб

Электросварка

Это самый популярный способ сварки труб сегодня. А вот несколько лет назад лучшим вариантом считалось использование газовой горелки. Электросварка имеет невысокую стоимость и проста в исполнении – этим и объясняется ее популярность. По-другому ее еще называют контактной или дуговой. С точки зрения типа прилагаемых усилий она относится к дуговой группе термомеханических работ.

Холодная сварка

Метод холодной сварки четко регламентирован и применяется, когда нужно получить герметичные неразъемные соединения. При данном способе свариваемые детали не нагреваются, а стыковка осуществляется через деформацию, то есть холодная сварка происходит за счет давления на детали. Происходит разрушение оксидного слоя и соединение в результате диффузии атомов.

Газовая сварка

Разные виды труб когда-то соединялись таким способом, но в настоящее время газовая горелка устарела, хотя по-прежнему с ее помощью можно надежно смонтировать коммуникации. Используют специальные виды газовых горелок, которые могут нагреть предмет до очень высокой температуры.

Виды свариваемых труб

Выбирая способ сварки медных труб, нужно учитывать их назначение, герметичность шва и прочие характеристики. Всего используют три вида сварки: контактную, газовую и электродуговую.

Самый популярный и перспективный метод – электродуговая сварка с неплавящимся электродом из вольфрама и присадочным компонентом в виде проволоки, имеющей в составе раскислители.

Азот используется в качестве защитного газа, тогда сварка становится дешевле.

Но при сваривании тонкостенных изделий рекомендуется использовать аргон.

Сварка стальных труб

И в производстве, и в быту наиболее популярна сварка стальных труб. Очень многое зависит от квалификации мастера. А в качестве сварочного оборудования обычно используют газосварки, электросварки и полуавтоматы.

Как уже упоминалось выше, перед тем как приступить к сварке, проводится тщательная очистка кромок от окислов и загрязнений. Далее снимается фаска, чтобы получить V-образную площадь. Именно благодаря ей шов будет герметичным и прочным.

Полуавтоматическая и электросварка сегодня самые распространенные виды сварочных работ. В любом случае сначала следует процесс подготовки труб. И уже потом соединяемые части центрируются и прихватываются равномерно в нескольких точках, обычно трех-четырех.

Сварка оцинкованных труб

Оцинкованные трубы варят по специальной технологии, чтобы не нарушить цинковое покрытие. Чтобы оно не выгорало, на место стыка наносится флюс. Под его слоем цинк сначала нагревается до вязко-жидкой консистенции, а затем плавится, не испаряясь и не выгорая. Этот метод хорошо защищает изделие от коррозии в местах сварки.

Работая с оцинкованным изделием, необходимо, чтобы вентиляция была хорошей, так как от паров цинка сварщик может получить легочное заболевание или даже задохнуться.

Выбор электродов для сварки стальных труб

При планировании сварки стальных труб рекомендуется обратить внимание на качество расходных материалов, они должны быть проверены временем. Это важно, так как от электродов, которые вы выберете, будет многое зависеть при сварке.

Вот несколько моделей электродов, которые по оценкам экспертов можно считать лучшими:

Электроды УОНИ – позволяют сделать довольно качественный сварочный шов, но при этом им необходима стабильная дуга и невысокая скорость самой сварки. Такие электроды подойдут как профессионалам, так и новичкам, поскольку качество сварки здесь очень достойное.
Электроды АНО-21 и 24 – эта модель электродов работает на переменном токе. Они пользуются большой популярностью в бытовой сварке, так как могут варить конструкции различного рода, при этом имеют привлекательную стоимость и обеспечивают хороший и качественный сварочный шов.
Электроды МР-3 – можно назвать лучшим вариантом для сварки стальных труб.
Электроды LB-52U – японского производства, неплохо проявили себя в сварке металлических трубопроводов и конструкций. Они обеспечивают стабильность дуги, а само сварочное соединение получается прочным и красивым.

В любом случае ясно одно: качественная сварка металлических труб зависит не только от качества используемых материалов, но, как ни банально это звучит, от умения и опыта самого мастера-сварщика.

Основные способы сварки труб

Тот или иной способ сварки труб используется в зависимости от материала, из которого они изготовлены, а также от дальнейшего их применения. При этом практически всегда в сварочных работах используется переменный электрический ток. Это имеет экономическую целесообразность и обоснованность, так как прочие виды электроэнергии могут быть слишком невыгодны с точки зрения финансовых затрат. Сварные соединения – это определенное количество элементов, которые соединяются между собой сварными швами.

Как правило, используют такие виды соединений:

Существует правило для заготовок с толщиной стенок более 3 мм: нужно разделывать их кромки. Стыковой угол раскрытия варьируется от 60°до 70°. С торцов детали удаляют фаски, причем способ их удаления может быть механическим либо каким-то другим.

Стыковой способ сварки труб – самый распространенный, поскольку не позволяет стыкам деформироваться во время обработки. Кроме того, подобные соединения имеют самое маленькое внутреннее напряжение, в отличие от других видов. Поэтому такие изделия будут показывать свою прочность как при динамических, так и при статических нагрузках. В них имеются также угловые сечения, которые бывают:

одинарными (если труба имеет диаметр до 500 мм);
двойными (если труба имеет диаметр свыше 600 мм).

Разновидностью стыкового соединения является сварка труб углового типа. Используется, когда необходимо соединить трубу с каким-то элементом или с такой же трубой под заданным углом. Сварочные работы при этом соответственно будут выполняться:

Качественные характеристики такого соединения высоки, хотя прочность этого типа сварки будет чуть меньше, чем стыкового.

Сварка поворотных и неповоротных стыков труб

Правила для сварки поворотных стыков или труб большого диаметра следующие:

В зависимости от толщины изделия скорость его поворота должна быть равна скорости, с которой ведется проводник. Соответственно, чем толще заготовка, тем дольше она сваривается.
Идеальное положение для сварочной ванны – 30° от верхней точки.
Если имеются участки, где заготовку можно повернуть на 180°, следует проводить работы в несколько этапов. Первый – две верхние четверти диаметра трубы свариваются в два приема, обязательно навстречу друг другу в один либо два слоя. На втором этапе изделие переворачивают и доваривают оставшийся стык. И, наконец, деталь снова поворачивают на 180°, и на этом этапе шов доваривается до конца.

Не секрет, что неповоротные стыки сваривать гораздо сложнее. По этой причине при ручной дуговой сварке следует придерживаться определенной технологии:

В два этапа провариваются вертикальные стыки. Весь периметр места соединения нужно зрительно разделить на два участка с помощью вертикальной прямой линии. Несмотря на то, что участков два, они имеют три положения: горизонтальное, потолочное и нижнее. Горизонтальное находится между потолочным и нижним (20° от верхней точки заготовки). А потолочный участок занимает около 20° от самой нижней точки изделия. Работа начинается строго с потолочного положения, и электрод постепенно уводится к нижнему. Каждый из участков нужно обрабатывать короткими дугами, которые можно рассчитать по формуле: D(эл) / 2.
Стыки по горизонтали следует сваривать углом назад. Электрод нужно расположить на 80° по отношению к оси. Все работы выполняются на средней дуге, что одинаково подходит и для сварки труб малого диаметра, и большого.

Если неукоснительно следовать всем перечисленным правилам, шов получится ровным и красивым, и, разумеется, прочным и герметичным.

Сварка толстостенных труб и на просвет

Технология сварки толстостенных труб

Если заготовка имеет толщину свыше 20 мм, необходимо обратиться к технологии работ с толстостенными трубами. С помощью этого способа сварки труб можно усилить прочность шва на 10–15 %. Как правило, подобной обработкой занимаются два сварщика. Один формирует шов, а другой отвечает за толщину слоя.

Сварка труб на просвет

Первым делать обрабатывать следует прихват трубы, поскольку благодаря этому не возникнет корневой деформации. Количество точек прихвата рассчитывается в зависимости от размера детали. Но прихват нужно выполнить таким образом, чтобы детали не сходились в местах стыка.

После этого производится зачистка всех мест соединения. Если будут обнаружены дефекты, полученные в результате сварки на просвет, например, трещины, их необходимо удалить. Только окончив зачистку, можно приступать к заполнению шва. Хотя данная операция считается абсолютно несложной, все же иногда, чтобы заполнить стык, необходимо до 30 % корня.

При проведении работ рекомендовано оставить для дальнейшей облицовки углубление примерно в 1,5 мм. Тогда материал сформирует качественный шов, заполнив собой эту выемку. На данном этапе сварки труб нужно обратить внимание на два нюанса: шов заполняется под рассчитанным рабочим углом, а в работе используется короткая дуга.

В конце хочется напомнить еще раз, что процесс сваривания труб и сама технология определяются множеством факторов, которые нужно учитывать, занимаясь сварочными работами. Одним из главных технологических требований является непрерывность шва при любом способе сварки труб. То есть он должен замкнуться именно в том месте, где начался. Только в этом случае можно получить герметичное, прочное и надежное соединение.

Почему следует обращаться именно к нам

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

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

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

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

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

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

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

Действительно, казалось бы, что тут сложного. Детали довольно большие, соединяемые поверхности хорошо подогнаны друг к другу и обработаны, материал качественный. На первый взгляд, есть все необходимое для формирования эстетичного и прочного шва!

На практике, однако, выходит совершенно иначе. Процесс этот довольно труден, в особенности, если речь идет о формировании полноценного трубопровода, работающего под давлением. К работе с его сегментами привлекают лучших специалистов.

Почему так происходит? Как выполнить сварку с высоким качеством, не обладая значительным опытом? Каких советов и рекомендаций стоит придерживаться?

Основная технология

Наиболее распространенной и востребованной методикой является электродуговая сварка.

Да, у нее есть альтернативы в виде газовой сварки, но ее неоспоримые преимущества заключаются в простоте, минимальном наборе оборудования и результате, соответствующем самым строгим стандартам.

Даже при конструировании магистральных трубопроводов используется именно этот метод. Чтобы добиться высокого качества, необходимо отнестись к работе со всей ответственностью.

Выбор электродов

Соединение сегментов стальных трубопроводов должно вестись при помощи качественных расходных элементов, иначе вряд ли удастся достичь хорошего результата.

Например, если речь идет о выборе электродов, то лучшими считаются следующие модели:

АНО-21, АНО-24 и МР-3. Функционируют на переменных токах. Допускается работа даже при мокрой обмазке. Стоимость изделий невысока, что объясняет их востребованность в быту, они идеально подходят для того, чтобы соединить конструктивные элементы ворот, теплиц и других конструкций небольшой массы, не испытывающих высоких нагрузок. Работа с трубопроводами, транспортировка среды в которых ведется под значительным давлением, не допускается. . Качество сердечников заслуживает лестных отзывов даже со стороны профессиональных сварщиков, но они имеют минус – работа не может вестись с высокой скоростью. Необходимо постоянно следить за стабильностью дуги, шов наплавляется постепенно, так что у работника должен иметься определенный опыт взаимодействия с классическими электродами АНО и МР.
Отлично для металлических труб подходят электроды LB-52U. Это японская разработка. Именно ей отдают предпочтение при реализации крупных проектов. Они формируют ровную и стабильную дугу, получаемый шов сочетает в себе прочность и эстетичность. Минус – довольно высокая стоимость, но подходят они и специалистам, и новичкам.

Посмотрите видео по теме, какие электроды использовать для сварки труб:

Основные методы

Соединение может выполняться одним из следующих способов:

Встык, когда соединяемые трубы размещаются друг напротив друга. Наиболее распространенный вариант, отличающийся относительной простотой реализации. Впрочем, и он характеризуется определенными сложностями. Первый момент – работу лучше вести снизу. Второй момент – необходимо тщательно проваривать металл, чтобы глубина провара соответствовала толщине стенки.
Внахлест. Данный метод ориентирован на соединение элементов, изначально различающихся по диаметру, либо сегментов, один из которых развальцован, то есть его диаметр увеличен намеренно, методом механического воздействия.
Тавровое соединение выполняется под 90-градусным углом.
Угловое соединение предполагает, что угол между соединяемыми отрезками менее 90 градусов.

Полезные рекомендации

Перед тем, как варить трубы электросваркой, стоит запомнить ряд советов, следование которым упростит процесс, а также улучшить качество конечного результата:

Если соединение осуществляется стыковым или тавровым методом, то лучше всего показывают себя электроды, диаметр которых варьируется от 2 до 3 миллиметров.
Рекомендуемая сила тока – от 80 до 100 ампер, исключение составляет только сварка внахлест, когда ее рекомендуется увеличить до 120 ампер.
При заполнении сварочного шва нужно ориентироваться на то, чтобы подъем металла над плоскостью элемента достигал 2-3 миллиметров.
Если труба имеет в сечении не привычные овалы или круги, а профили, то есть прямоугольники и квадраты, то используется точечный способ ее соединения.

Суть его состоит в том, что изначально нужно сварить небольшой участок с одной из сторон. Далее – аналогичный участок на противоположной стороне, после – на оставшихся двух плоскостях. Только после этого труба сваривается окончательно.

Данный подход дает возможность исключить вероятность коробления изделия при повышении температуры, его геометрия остается стабильной.

Подготовительные операции

Окончательное качество стыковки зависит не только от профессионализма сварщика и использования “правильных” электродов, но и от того, насколько грамотно выполнена предварительная подготовка.

Заключается она в следующих операциях:

Проверка соответствия геометрии соединяемых элементов выбранной технологии. Необходимо помнить, что толщина стенок должна быть идентичной, иначе не удастся полноценно проварить толстостенную трубу, а в случае работы с тонкостенным изделием, наоборот, увеличивается риск сквозного прожога.
Не допускается наличие дефектов на свариваемых изделиях, будь то трещины, заломы или деформации. В процессе температурного расширения они могут превратиться в участки полного разрушения конструкции.
Не допускаются геометрические отклонения среза. Его угол должен составлять 90 градусов, иначе сварочный шов окажется недостаточно прочным, возникнут проблемы с его формированием, что будет представлять угрозу разрушения всей конструкции.
Кромки соединяемых труб необходимо зачистить до появления блестящей металлической поверхности, для чего применяется грубая наждачная бумага или специальная щетка. Минимальная протяженность зачищаемого участка – сантиметр от кромки.
Удаляются жировые и другие загрязнения, следы краски и проявления коррозии. Наиболее эффективное средство удаления – химический растворитель.

В этом видео показывается, как подготовить кромки трубы под просвет с помощью болгарки:

Особенности процесса

Технология сварки труб предполагает следование следующим правилам:

Шов должен быть беспрерывным, то есть заканчиваться в точке своего начала. Отрывы электрода от поверхности не допускается. Выполнить правило невозможно, если диаметр трубы слишком велик. В такой ситуации используется многослойная сварка. Число слоев нужно соотносить с толщиной стенок.

2 слоя соответствуют толщине менее 6 миллиметров, 3 – от 6 до 12, 4 – более 12. Перед нанесением последующих слоев нужно убедиться, что первый полностью остыл.

Перед тем, как сварить две трубы, их нужно зафиксировать. Прихватка упростит работу, исключит поперечные и продольные перемещения, позволит сформировать ровный и прочный шов без лишних усилий.
При толщине стенки трубы более 4 миллиметров допускается формирование коренного шва, основная особенность которого – заполнение области между соседними кромками на полную глубину. Альтернатива коренному шву – валковый аналог, который идентифицируется по 3-миллиметровому валику сверху шва.
Проверка качества шва. Он простукивается молотком, что позволяет удалить включения шлака. После этого проводится визуальный осмотр, не допускаются трещины, участки с недостаточным проваром, сколы, выемки, прожоги.

Если по трубам будет транспортироваться жидкость или другая среда, находящаяся под давлением, то проводится тестовый запуск, позволяющий определить герметичность.

Полезное видео

Посмотрите видео, где опытный сварщик показывает, как просто и быстро варить трубы начинающим:

Видео для начинающих сварщиков, сварка труб полумесяцем:

Заключение

Наиболее распространенный метод монтажа инженерных сетей — сварка труб электросваркой.
Сварка труб электросваркой своими руками – процесс достаточно простой. Надо только тщательно соблюдать этапы и технику выполнения этой работы.

Стальные детали

Ручная электродуговая сварка труб начинается с проверки на соответствие трубы нормативным требованиям.

Что проверять:

Наличие сертификата соответствия.
Маркировку.
Эквивалент углерода. Эта величина говорит о свариваемости стали. В зависимости от содержания углерода выбирается технология сварки труб.
Длину детали.
Диаметр детали и толщину стенки.
Толщину стенки.
Овальность концов детали.
Кривизну детали.
Наличие повреждений и дефектов на поверхности металла.

2.Подготовка стыков к свариванию

Подготовка стыков выполняется механической обработкой или термической резкой. Если использовалась термическая резка, то полученную кромку необходимо обработать абразивным инструментом, либо резцом.

Если вы планируете варить трубу из низколегированной или углеродистой стали без использования подкладного кольца, фаску выполняйте только механическим путем. Точно также разделывается кромка на трубах из легированных и высоколегированных сталей (в том числе, из нержавеющей стали).

Для контроля качества обработки кромок сварщики пользуются шаблонами проверки:

3. Выбор технологии сваривания труб.

Электросварка труб в основном выполняется двумя способами:

ручная дуговая сварка покрытым электродом;
ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом.

Первый способ применяется для углеродистых сталей, второй – для легированных (нержавеющих в том числе).

4.Как варить трубы электросваркой покрытым электродом.

1.Режимы:

Род и полярность тока зависит от толщины стенки трубы, марки стали и марки покрытого электрода.
Сварочный ток определяется толщиной электрода. Чтобы его рассчитать, надо диаметр электрода умножить на (30-40). Полученное число будет равняться сварочному току в амперах.
Напряжение на дуге определяется ее дугой. Оптимальная длина дуги находится в диапазоне от половины диаметра электрода до полного диаметра электрода плюс 1.
Скорость сварки сварщик выбирает в зависимости от геометрических размеров шва.

Сейчас в сети Интернет можно найти таблицы зависимостей всех перечисленных величин. Кроме того, там можно найти множество обучающих материалов, в которых подробно освещена электросварка труб: видео, инструкции, рекомендации.

2.Сборка стыков труб малого диаметра (до 100 мм) при толщине стенки от 2 до 10 мм из низкоуглеродистых сталей:

3.Поворотные стыки:

При сварке стыков во вращателях скорость вращения изделия должна равняться скорости сварки.
Положение сварочной ванны, наиболее удобное для формирования шва, находится не в самой верхней точке стыка, а в точке, отстоящей от вертикали на 30-35 градусов в сторону, противоположную вращению.
Если применение вращателей нецелесообразно или их нет, свариваемые стыки надо поворачивать на углы 60-110 градусов. Благодаря этому, шов формируется в самом удобном, нижнем положении.
трубы с поворотом на 180 градусов сваривают в три приема:

сначала в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу одни или двумя слоями;
затем переворачивают трубу на 180 градусов и сваривают оставшуюся часть стыка на всю толщину;
затем трубу еще раз поворачивают на 180 градусов и проваривают оставшуюся разделку.

4. Сварка неповоротных стыков:

Вертикальные неповоротные стыки варятся в два приема. Периметр стыка условно делится вертикальной осевой линией на два участка. Каждый из них имеет три положения: потолочное, горизонтальное и нижнее. Потолочным называется участок, занимающий примерно 20 градусов от самой нижней точки детали.

Нижним положением – участок, занимающий тоже примерно 20 градусов от верхней точки детали. Между этими положениями располагается горизонтальное положение. Сварка начинается с потолочного положения и заканчивается нижним (т. е. ведется с крайней нижней точки детали к крайней верхней).

5.Сварка труб электросваркой в защитных газах: аргонодуговая сварка.

Режимы:

Сварочный ток зависит при сварке за один проход от толщины стенки детали, а при многопроходной – от высоты валика. На каждый мм диаметра электрода назначается 30-35 А.
Напряжение на дуге держат минимальным, что соответствует сварке короткой дугой.
Скорость сварки регулируется так, чтобы гарантировалось проплавление кромок и формирование размеров шва.
Расход аргона зависит от марки стали, режима сварочного тока и находится в диапазоне от 8 до 14 л/мин.
Варить сплошной шов надо сразу после установки прихваток, которые при выполнении первого слоя следует переплавлять.
Подача аргона прекращается только через 5-8 секунд после обрыва дуги.

6.Контроль качества сварного шва.

Самый распространенный метод контроля сварки – внешний осмотр. В процессе осмотра выявляют наличие трещин, прожогов, подрезов, непроваров и пр.
Перед началом осмотра сварные швы должны быть очищены от шлака. Осмотру подвергаются все швы без исключения.
Для проверки геометрических параметров швов используются шаблоны, щупы, стандартные измерительные инструменты.
Герметичность швов проверяется водой (гидравлическое испытание) или газом (пневматическое испытание).

Плазменная сварки имеет множество преимуществ. Каких — читайте в этой статье.

7.Техника безопасности.

При выполнении сварки возможны травмы такого рода, поражение электрическим током, ожоги расплавленным металлом, ожоги глаз лучистым излучением. Чтобы этого не произошло, необходимо:

надежно изолировать все токоведущие части;
заземлить корпуса источников питания, вспомогательное оборудование. Сечение заземляющих проводов должно быть равным или более 25 кв. мм.
спецодежда и рукавицы должны быть сухими;
в тесных помещениях следует использовать резиновые коврики и галоши;
не приступать к работе без защитного щитка, размеры которого полностью закрывают голову и лицо сварщика.

8. Сварка труб электросваркой: цена.

Стоимость сварки труб зависит от диаметра и материала детали. Так, например, один см стыка трубы Ду15 стоит 25 рублей, а Ду50 – 22 рубля.

Читайте также: