Варіанти зварювання оцинкованих труб – переваги та недоліки способів

Зміст:

Способи зварювання труб з оцинкованої сталі
Метод зварювання труб з оцинковки із застосуванням флюсу
З'єднання труб з цинковим покриттям ручним електродуговим зварюванням
Інші методи стикування оцинкованих виробів

Труби з оцинкованої сталі досить широко застосовуються для прокладання різних комунікацій і створення всіляких металоконструкцій, оскільки відрізняються гарними експлуатаційними якостями. Монтаж таких виробів може проводитися декількома способами. Цей матеріал розповість про те, як варити оцинковану трубу, і які особливості цього процесу можуть мати значення під час роботи.

Способи зварювання труб з оцинкованої сталі

Технологія електричного зварювання металевих виробів припускає нагрівання робочої поверхні шва до 1200 градусів, тоді як температура кипіння цинку становить лише 906 градусів. Така різниця в показниках в ряді випадків призводить до вигоряння цинкового шару.

Серед небажаних наслідків процесу зварювання оцинкованих труб можна назвати:

1. Випари цинку є надзвичайно шкідливими для здоров'я. Якщо в приміщенні недостатньо хороша вентиляція, вдихувані пари можуть призвести до отруєння або тимчасової зупинки дихання працівника.
2. Шар цинку на зварювальному шві порушується в процесі роботи, тому в цьому місці можуть початися корозійні процеси, при цьому профільна оцинкована труба вже не прослужить так довго, як могла б.
3. Якщо в процесі зварювання оцинкованої труби електродом відбувається інтенсивне випаровування цинку, поверхня труби може покритися порами та тріщинами. В результаті шов буде недостатньо герметичним і міцним.

Таким чином, дотримання правил безпеки при роботі з даними виробами є обов'язковою умовою. Обличчя потрібно захистити спеціальним респіратором і маскою з матеріалів-діелектриків. На руки надягають гумові рукавички з термоізоляційною тканиною зверху.

Якщо попередньо обробити робочу поверхню труби соляною кислотою, можна уникнути спінювання шару цинку. Зверніть увагу, що в ідеалі бажано не допускати випаровування цинкового покриття, щоб не позбавити трубу захисту від корозії. Досягти цього можна декількома методами зварювання.

Перший метод полягає в механічному очищенні шару оцинковки за допомогою абразивного кола з наждаком або щітки по металу. Всі подальші зварювальні роботи будуть проводитися як зі звичайними чорними трубами. Недолік цієї технології полягає в усуненні захисту від корозії, яку забезпечує цинкове покриття, так що термін служби такого трубопроводу істотно скорочується. Через контакт з рідиною така труба швидко почне іржавіти та дуже скоро знадобиться її ремонт або повна заміна, що спричинить додаткові трудові, матеріальні та часові витрати.

Однак, якщо ділянка без цинкового шару невелика, його можна захистити катодним методом – нанести на зачищену ділянку цинкове напилення електрохімічним способом (прочитайте: "Варіанти катодного захисту трубопроводів – переваги та недоліки способів").

Альтернативною технологією зварювання оцинкованої труби буде застосування спеціальних флюсів для пайки. У такому разі видаляти цинкове покриття не потрібно. Такий метод широко використовується в тих ситуаціях, коли виконати зачистку труби неможливо. Для з'єднання труб потрібні сплав UTP 1 і флюс HLS-B. Варто зазначити, що флюс при контакті з водою повністю розчиняється, він безпечний для здоров'я, тому такий спосіб цілком прийнятний для складання водопровідних систем.

Метод зварювання труб з оцинковки із застосуванням флюсу

Перед тим, як варити оцинковані труби електрозварюванням із застосуванням флюсу, кромки труб потрібно зачистити до блиску металу і знежирити, причому обробці слід піддати як зовнішню, так і внутрішню частину труби (прочитайте також: "Як правильно варити електрозварюванням труби – теорія і практика від майстра"). Підготовлені відрізки труби потрібно прогріти на 20-30 см довжини з двох боків від майбутнього шва. Водночас ніяких маніпуляцій з кромками труб, товщина стінок яких не перевищує 3 мм, робити не потрібно – стик і так вийде якісним. В такому випадку зазор між кінцями складе 2-3 мм. Якщо ж стінки труби у товстіші, то розмір зазору можна залишити таким самим, а ось кут розкриття кромки складе 80-90º з притупленням на висоті 1-1,5 мм.

Перед зварюванням флюс потрібно нагріти до стану, середнього між твердим і рідким, після чого нанести його на місце майбутнього з'єднання досить товстим шаром. При цьому для стикування оцинкованих труб потрібно вдвічі більше флюсу, ніж для роботи з трубами зі звичайної сталі. Головне завдання флюсу полягає у відведенні ним надлишкового тепла в процесі зварювання, щоб цинковий шар не закипав і не починав випаровуватися з кромок труби.

Нагріваючись, флюс змінює своє забарвлення – спочатку, з жовтого на біле, а потім стає повністю прозорим. Це означає, що можна приступати до пайки труб.

Зверніть увагу, що розмір сопла пальника буде залежати від товщини стінки оцинкованої труби.

Зокрема, якщо товщина стінки труби знаходиться в межах 2-6 мм, а її перетин не перевищує 250 мм, то достатньо буде сопла діаметром 1-2 мм. Це стосується, в тому числі виконання швів на будь-яких трубопроводах.

Якщо ж діаметр оцинкованої труби складає більш як 250 мм, а її стінки мають товщину понад 2-6 мм, знадобиться пальник з соплом 2-4 мм.

Настільки велика увага до сопла пальника приділяється тому, що занадто великий його діаметр призведе до перегріву робочої поверхні, в результаті чого цинк почне випаровуватися. Крім того, наявність розплавленого цинку на поверхні труби призводить до утворення пор, що знижує стійкість виробу до корозії та скорочує термін його служби.

Навпаки, занадто малий діаметр сопла пальника не дозволить розігріти метал до потрібної для зварювання температури, що неминуче призведе до прилипання припою.

Паяння оцинкованих труб здійснюють ацетилено-кисневим полум'ям, відрегульованим на надлишок кисню. Це робиться, щоб у процесі пайки при взаємодії припою з кремнієм утворювався його оксид, який перешкоджає випарюванню цинку.

Зверніть увагу, що полум'я пальника має бути стабільним, а фокусувати його потрібно на зазорі між заготовками та на крайках. В іншому випадку труба в місці з'єднання може перегрітися.

Оптимальним методом, як зварити оцинковану трубу у разі використання газового пальника, буде техніка «вліво», тобто розміщення припою перед полум'ям, щоб воно не потрапляло на поверхню металу. Під час виконання переплавлюючого шва пальник потрібно тримати під кутом 70-75º. Якщо ж потрібен заповнюючий шов, то кут нахилу буде 15-30º. Легше за все спостерігати за зварювальною ванною, якщо пальник знаходиться в нижньому положенні, хоча це не принципово.

За один прохід можна з'єднати труби перетином до 4 мм, а ось для виробів з великим діаметром потрібно багатопрохідне зварювання.

В кінці роботи всі надлишки припою видаляють металевою щіткою і водою. При цьому варто дотримуватися обережності, щоб не пошкодити цинкове покриття. Зсередини трубу залишають з водою на добу і промивають.

Якщо все зроблено коректно, шви виходять якісними та не потребують додаткового захисту від корозії.

З'єднання труб з цинковим покриттям ручним електродуговим зварюванням

Щоб запобігти виникненню пор в стикових і кутових швах, можна збільшити струм і скоротити швидкість зварювання. Для цього знадобляться електроди для оцинкованих труб, які підбираються залежно від марки сталі. Зокрема, марка електродів для зварювання оцинкованих труб з високовуглецевої сталі вибирається з рутиловим покриттям. А якщо сталь для труб використана низьколегована, то цілком підійдуть електроди з основним покриттям.

У електродів з рутиловим покриттям є цілий перелік переваг:

1. Завдяки наявності в складі електрода оксиду титану, дугу можна запалити дуже легко і швидко, причому неодноразово.
2. Зварні шви з такою дугою виходять герметичними, міцними та дуже якісними, без яких-небудь дефектів.
3. При роботі практично не виникає бризок, тому втрати матеріалу мізерно малі.

У складі рутилового покриття електрода можуть бути включення порошку заліза. Воно сприяє зниженню питомої ваги вуглецю в шарі цинку і підвищує стійкість до розтріскування.

Варто зазначити, що для виконання зварювальних робіт електрозварюванням, потрібен хоча б мінімальний практичний досвід (детальніше: "Як варити труби електрозварюванням правильно – покрокове керівництво"). Крім зовнішнього покриття електрода на потужність дуги впливає ще і його товщина. Зокрема, занадто товстий електрод видасть дугу, яка швидко пропалить матеріал. Навпаки, занадто тонким електродом навряд чи вдасться виконати досить міцний і якісний шов. Оскільки найчастіше роботи виконуються з трубами з товщиною стінок в 1,5-5 мм, оптимальний діаметр електрода складе 2-3 мм.

Важливу роль у процесі зварювання грає швидкість проходження електрода по поверхні. Якщо робити це повільно, велика ймовірність пропалювання труби. А якщо швидкість руху електрода вище, ніж необхідно, зварний шов вийде неміцним. Підібрати оптимальну швидкість можна тільки дослідним шляхом.

Не забудьте по завершенню зварювальних робіт обробити шви складом від корозії.

Антикорозійний засіб має відповідати таким параметрам:

• мати гарне зчеплення з поверхнею;
• забезпечувати захист від окислення на цинковому покритті;
• бути зручним і простим у нанесенні без спеціальних пристосувань.

Непоганим варіантом для захисту оцинкованих виробів вважається спеціальна фарба, що містить близько 94 % цинкового пилу. Цей склад легко наноситься і добре утримується на вертикальній поверхні завдяки наявності в ньому неомилюваних з'єднувальних компонентів.

Альтернативним способом антикорозійного захисту поверхні є наплавка дроту, в якій міститься 99,99 % цинку, або цинково-кадмієвих прутків.

Інші методи стикування оцинкованих виробів

Ще один спосіб з'єднання оцинкованих труб без їх нагрівання – різьбове стикування. Нарізати різьбу на оцинкованих трубах досить складно, тому даний спосіб практикується переважно на виробах з малим перетином. До того ж такий спосіб матеріально більш затратний порівняно зі звичайним зварюванням. Ще один важливий момент – на ділянці нарізання різьби шар цинку буде знищений, тому труба швидше почне іржавіти.

Для прокладання комунікацій водопостачання та опалення можуть використовуватися беззварювальні комплекти труб з фітингами, що нагадують конструктор. В такому наборі є спеціальна муфта з ущільнюючим кільцем, яку за допомогою болтів закріплюють на канавці по краях труби. Хоча такий метод складання труб ще не досить поширений в нашій державі, він забезпечує міцне з'єднання і виконується дуже швидко.

Підводячи підсумки, можна сказати, що відповідь на питання, чи можна зварювати оцинковані труби, буде позитивною за умови дотримання техніки безпеки та технології виконання робіт, а також при наявності досвіду. Пам'ятайте, що важливо уникнути перегріву труб і випаровування цинку. Запобігти цим явищам можна за допомогою флюсу і рутилових електродів. Альтернативні методи стикування труб хоч і мають право на життя, однак, обходяться суттєво дорожче.

УВАГА!
Не робіть ПОМИЛОК у розрахунку!
Використовуйте будівельні калькулятори онлайн - розрахунок будівельних матеріалів та конструкцій для ремонту і будівництва швидко та точно.