Як варити труби електрозварюванням правильно – покрокове керівництво

Зміст:

Підбір електродів
Різновиди зварних швів і з'єднань труб
Попередні роботи з деталями
Процес зварювання
Тонкощі електрозварювання
Збираємо з'єднання
Робота з поворотними та неповоротними стиками
Перевірка надійності з'єднань
Правила техніки безпеки при роботі зі зварювальним апаратом

У процесі ведення домашнього господарства часто бувають випадки, коли потрібно зробити яку-небудь конструкцію зі звичайних труб або профілю. Найчастіше для цих цілей застосовуються легкі та зручні в монтажі пластикові труби, а також сталеві вироби з різьбовими кріпленнями. Однак в даній статті ми розглянемо, як правильно зварити трубу для опалення або інших необхідних систем у вашому домі, адже згадані вище варіанти не завжди прийнятні та доцільні.

Підбір електродів

Перше, що вам знадобиться для виконання зварювальних робіт з трубами опалення або іншими спорудами - це електроди. Від якості цього витратного матеріалу буде залежати не тільки надійність отриманих зварних швів і герметичність системи, але й процес виконання робіт.

Під електродом розуміють тонкий сталевий стрижень зі спеціальним покриттям, яке дозволяє забезпечити стійку дугу в процесі електрозварювання труб, бере участь у формуванні зварного шва, а також запобігає окисленню металу.

Класифікація електродів передбачає поділ за типом серцевини та різновидом зовнішнього покриття.

За типом серцевини бувають такі електроди:

1. З неплавкою серединкою. Матеріалом для такої продукції слугує графіт, електротехнічне вугілля або вольфрам.
2. З плавкою серединкою. В такому випадку в якості сердечника виступає дріт, товщина якого залежить від типу зварювальних робіт.

Що стосується зовнішньої оболонки безлічі електродів, які зустрічаються на ринку, їх варто розділити на кілька груп.

Отже, покриття може бути:

• Целюлозне (марка С). Ці вироби застосовуються головним чином для виконання зварювальних робіт з трубами великих перетинів. Наприклад, для монтажу магістралей для транспортування газу або води.
• Рутилово-кислотне (RA). Такі електроди оптимальні для зварювання металевих труб опалення або водопроводу. У такому випадку зварювальний шов покривається невеликим шаром шлаку, який легко видаляється постукуванням.
• Рутилове (RR). Даний тип електродів дає можливість отримати дуже акуратні зварювальні шви, а шлак, що утворюється в процесі роботи, дуже просто видаляється. Переважно такі електроди використовуються в місцях кутових з'єднань або при наварюванні другого або третього шару.
• Рутилово-целюлозне (RC). Подібними електродами можна виконувати зварювальні роботи абсолютно в будь-якій площині. Зокрема, вони дуже активно застосовуються для створення довгого вертикального шва.
• Основне (B). Такі вироби можна назвати універсальними, адже вони підходять для зварювання товстостінних труб, деталей, експлуатація яких буде проводитися при мінусових температурах. При цьому утворюється пластичний якісний шов, який не тріскається і не деформується з часом.

Перш ніж приступати до роботи, рекомендуємо вам проконсультуватися зі своїми знайомими зварниками на предмет різновидів електродів, використанню яких вони віддають перевагу. У кожному конкретному випадку це будуть різні марки, адже в продажу може бути доступна безліч марок, причому відмінна від міста до міста.

Що потрібно окремо відзначити, так це наявність прямого зв'язку між ціною і якістю електродів. Не раз був перевірений на практиці той факт, що дешеві витратні матеріали не дозволяють виконати правильне зварювання труб з необхідним рівнем якості. Тому не варто економити на цій статті витрат, адже в результаті вони можуть зрости набагато більше.

Різновиди зварних швів і з'єднань труб

Порада: Використовуйте наші будівельні калькулятори онлайн, і ви виконаєте розрахунки будівельних матеріалів або конструкцій швидко та точно.

Способів, як варити труби електрозварюванням, може бути кілька:

• розміщуючи деталі встик – в такому випадку відрізки труби знаходяться точно навпроти один одного;
• з'єднання в тавр – ця технологія зварювання труб передбачає, що два шматки труби розміщені перпендикулярно, у формі літери «Т»;
• скріплення внапуск – в такому варіанті один зі шматків труби розвальцьовується, щоб його можна було надіти на інший;
• кутове з'єднання – тобто, дві деталі розміщені під кутом 45° або 90°.

При виконанні зварювання труб електрозварюванням можуть виконуватися такі шви:

• горизонтальні – в такому разі зварювані труби розташовані вертикально;
• вертикальні – це шви на вертикальній ділянці труби;
• стельові – в такому випадку електрод поміщають в нижній частині деталі, над головою працівника;
• нижні – відповідно, шви, для виконання яких потрібно нахилятися вниз.

Звертаємо вашу увагу, що при роботі зі сталевими трубами з'єднання повинно бути встик, з обов'язковим проварюванням місця стикування по товщині стінки виробу. Оптимальним в такому випадку буде використання нижнього поворотного шва.

Є ще кілька рекомендацій, як зварювати труби електрозварюванням:

1. При проведенні зварювальних робіт слід тримати електрод під кутом в 45° або трохи менше, тоді розплавлений метал буде потрапляти всередину зварюваної труби в набагато меншій кількості.
2. Якщо ви виконуєте з'єднання в тавр або встик, то вам знадобляться 2-3 мм електроди. При цьому сила струму, оптимальна для надійної герметизації системи, знаходиться в діапазоні 80-110 ампер.
3. Для надійного проварювання з'єднання внапуск сила струму повинна бути збільшена до 120 ампер, а електроди можна використовувати аналогічні.
4. Оптимальна висота зварного шва повинна складати 3 мм над поверхнею труби. Тільки після її досягнення можна вважати роботу завершеною.

Окремо варто зупинитися на профільованих виробах. Зварювання таких труб треба проводити точково. Це означає, що спочатку фіксують дві точки з протилежних боків профілю, потім переходять на дві інші точки, і так до того моменту, поки вся труба не прогріється. Після цього переходять до виконання суцільного зварного шва по периметру труби.

Попередні роботи з деталями

Перед тим, як зварити круглу трубу, її потрібно підготувати до роботи, тобто провести попередню обробку стиків і уточнити всі тонкощі. Для цього спочатку проводиться діагностика труб на відповідність ряду технічних характеристик, що пред'являються до монтованої системи, зокрема, водопроводу (прочитайте: "Яке зварювання водопровідних труб краще – види та особливості зварювання").

Згідно з інструкцією, повинні бути дотримані такі умови:

• Геометричні розміри.
• Наявність сертифіката якості, зокрема, якщо це трубопровід для питної води.
• Ідеально кругла форма труб – жодні дефекти торців у вигляді приплюснутого або овального перерізу не допускаються.
• Однакова товщина стінок труб по всій їх довжині.
• Хімічний склад виробів повинен відповідати ДСТУ для тих чи інших систем. Дана інформація з'ясовується з технічної документації або лабораторними дослідженнями.

Далі можна приступати власне до підготовки труб до стикування і зварювання.

Процес підготовки включає такі стадії:

• перевіряють рівність зрізу на торці труби – він повинен дорівнювати 90º;
• торець і ділянку в 10 мм від нього потрібно ретельно зачистити до появи металічного блиску;
• всі сліди мастил, іржі, фарб слід видалити та знежирити поверхню на торці труби.

Останнє, про що треба подбати, – правильна конфігурація торця. Кут розкриття кромки повинен становити 65º, а показник притуплення – 2 мм. Додаткова обробка дозволить досягти необхідних параметрів.

Таку роботу можна виконати фаскознімачем, торцювачем або шліфувальною машиною. Спеціалісти, що працюють з трубами великих діаметрів, користуються фрезерними верстатами або газовими та плазмовими різаками.

ПРОЦЕС ЗВАРЮВАННЯ

Коли вся попередня підготовка позаду, можна братися за зварювання. Якщо у вас немає необхідних навичок, і ви ніколи раніше не виконували подібних робіт, рекомендуємо спочатку попрактикуватися на зайвих шматках труб, щоб не зіпсувати всю систему.

Тонкощі електрозварювання

Якщо проводиться зварювання труб круглої форми, то шов на них повинен бути безперервним. Це означає, що як тільки робота розпочата, її не можна переривати, поки не утвориться суцільний зварний шов. У разі роботи з поворотними та неповоротними стиками, зварювання труб опалення електрозварюванням повинне виконуватися в декілька шарів. Їх кількість буде залежати від товщини стінок труби.

Залежність кількості шарів від параметрів стінки виражається в таких величинах:

• 2 шари зварювального шва виконують на трубах з товщиною стінки до 6 мм;
• якщо стінки коливаються в межах 6-12 мм товщини, буде потрібно 3 шари;
• всі інші вироби, товщина стінок яких ще більше, потребують накладення 4 шарів шва.

Варто зазначити, що кожен наступний шар зварювання можна наносити тільки після повного охолодження попереднього. Перед нанесенням весь шлак, що утворився, необхідно видалити. Читайте також: "Як правильно варити електрозварюванням труби – теорія і практика від майстра".

Крім того, варто врахувати ряд важливих особливостей:

1. Яку полярність і струм потрібно застосовувати (постійний або змінний) - буде залежати від товщини стінки труб, їх матеріалу та оболонки електродів. Вся інформація має бути вказана в інструкції до електродів.
2. Товщина електродних стрижнів впливає на силу струму, необхідну для зварювання. Прикинути цей показник можна, помноживши товщину стрижня на 30 або 40. Так ви зможете обчислити силу струму в амперах і виставити її на зварювальному обладнанні.
3. Швидкість виконання робіт не має регламентованої величини. Просто потрібно стежити, щоб дуга не залишалася в одній точці занадто довго, інакше кромка прогорить, і все доведеться починати спочатку.

Щоб полегшити собі роботу, перед початком зварювання газових труб електрозварюванням можна виконати збирання стиків.

Збираємо з'єднання

Цей процес слід виконувати в такій послідовності:

1. Труби слід зафіксувати в лещатах або іншому пристосуванні, з'єднавши їх встик. Далі місце з'єднання за допомогою електрода потрібно прихопити у 2-3 місцях. Якщо це будуть тільки 2 точки, то зробіть їх із протилежних сторін кола.
2. У випадку, коли точка з'єднання зроблена тільки одна, остаточне проварювання стику потрібно починати з протилежного боку.
3. Зверніть увагу, що товщина електрода для труб з товщиною стінок в межах 3 мм повинна становити не більше 2,5 мм.

І ще трохи корисної інформації щодо техніки виконання зварного шва.

Якщо ви працюєте з трубами, товщина стінок яких перевищує 4 мм, то їх з'єднання виконується двома швами – кореневим, що проходить по всій товщині сталі, і валковим, що являє собою валик 3 мм заввишки.

Виконуючи вертикальні шви на трубах з перерізом 30-80 мм, зварювання проводиться у два кроки – спочатку роблять шов на ¾ довжини, а далі – все інше.

Коли ви робите горизонтальний шов в декілька шарів, в кожен наступний підхід електрод повинен переміщатися в протилежному напрямку.

Кінцеві (замкові) точки шва, що виконується в декілька шарів, потрібно розміщувати в різних місцях.

Робота з поворотними та неповоротними стиками

Техніка, як зварити труби різного діаметра з поворотними та неповоротними стиками, вимагає окремої згадки.

Серед правил виконання таких робіт можна привести наступні:

1. Поворотні стики буде зручно виконувати в обертачі. Бажано, щоб швидкість виконання роботи та обертання механізму була однаковою.
2. Місце контакту металу з дугою (зварювальна ванна) повинно розташовуватися на 30º нижче верхньої точки труби, встановленої в обертач, з протилежного напрямку боку обертання.
3. Таку роботу можна виконувати вручну. Для цього трубу кожен раз провертають на 60-110º, щоб з нею було зручно працювати.

Однак найбільш складною буде робота при розвороті труби на 180º.

У такому разі зварювання краще розділити на 3 стадії:

• В першу чергу приварюють в 1-2 шари 2/4 перерізу труби по зовнішньому радіусу згину.
• Далі трубу розвертають і доварюють частину шва, виконавши всі шари.
• В кінці труба ще раз провертається, і на зовнішній частині згину додають решту шарів шва.

Зварювання неповоротних стиків виконується у дві стадії.

Методика роботи така:

1. Трубу потрібно візуально розділити на два відрізки. Шов у такому випадку вийде одночасно і горизонтальним, і вертикальним, і стельовим.
2. Зварювання починають з нижньої точки кола, плавно переміщаючи електрод до верхньої точки. Таким же чином проводять роботу з протилежного боку.
3. При цьому дуга робиться короткою і по довжині дорівнює ½ товщини сердечника електрода.
4. Висота валкового шва може досягати 2-4 мм, все залежить від товщини стінки труби.

Заключним етапом зварювальних робіт є контроль якості з'єднань.

Перевірка надійності з'єднань

Часто контроль над якістю зварного шва та герметичність системи вам доведеться виконувати самостійно шляхом візуального огляду.

Для цього спочатку шов потрібно очистити від шлаку і простукати його легким молотком. Далі візуально оглядають сам шов на наявність в ньому сколів, порізів, тріщин, погано проварених шматків або пропалів наскрізь, а також інших дефектів.

Останнім етапом буде замірювання товщини шва. Для цього можна використовувати стандартні прилади, а також щупи, шаблони та інші пристосування.

Зверніть увагу, що газотранспортну або водопровідну систему треба ще перевірити на герметичність. Для цього виконують пробний пуск рідини під тиском.

Правила техніки безпеки при роботі зі зварювальним апаратом

Важливим моментом при проведенні будь-яких електротехнічних робіт, у тому числі зварювання металевих труб, є дотримання правил техніки безпеки. Якщо ними нехтувати, можна отримати різноманітні травми, такі як термічні опіки шкіри, опіки сітківки очей спалахом дуги, удари електричним струмом та інші.

Тому перед початком робіт слід виконати наступні дії:

• жили, що проводять струм, і компоненти зварювального апарату повинні бути ізольовані;
• корпус зварювального обладнання та додаткові прилади слід заземлити;
• спецодяг і рукавиці повинні бути абсолютно сухими;
• взути калоші або постелити гумовий килимок в невеликому за розміром приміщенні для додаткової ізоляції;
• щоб уберегти очі й обличчя, при роботі слід надіти захисний щиток.

Підсумки

Таким чином, ми частково розповіли, як слід виконувати зварювальні роботи на електричному обладнанні. Безумовно, щоб робота була успішною, у вас повинні бути деякі практичні навички. Однак, завдяки інформації, викладеній в матеріалі, ви будете знати, з чого починати практикуватися. При дотриманні наших рекомендацій у вас обов'язково вийде зварювання металевих труб на гідному рівні.