Нерідко можна почути думку, що зварювання труб не є чимось аж надто особливим і, якщо буде потрібно, впоратися з таким завданням зможе навіть любитель. Дійсно, на перший погляд може здатися, що це так і є. Великі поверхні з добре підігнаними і обробленими кромками – всі умови для формування якісного шва дотримані. Залишилося тільки піднести електрод і …
А ось тут вже починається практика, у якій зовсім інші закони, ніж у теорії. Виявляється, виконати подібну роботу дуже складно. Особливо, якщо мова йде про створення трубопроводу високого тиску. Найменший дефект зварювального шва призводить до прориву магістралі. Саме тому до подібних проектів залучають виключно висококваліфікованих фахівців.
Технологія зварювання труб
Найбільш поширений метод зварювання труб – електродуговий. У порівнянні з альтернативною газовою дана технологія характеризується простотою і надійністю. Для початку процесу буде потрібно мінімальний набір інструменту, а результат буде відповідати найжорсткішим нормативним вимогам. Але щоб домогтися високої якості потрібен професійний підхід до використання можливостей зварювання.
Технологія ручного дугового зварювання труб відрізняється від методики зварювання плоских деталей і має ряд особливостей, але також є і подібності. Як і в звичайному дуговому зварюванні, полярність і вид струму підбирається по марці сталі, товщині металу (стінки труби) і марці електрода.
| Важливо: |
|
Рекомендовані режими зварювання труб
| покриття електрода | d, Діаметр електрода, мм | Струм зварювання при положенні шва, А | ||
| нижньому | вертикальному | стельовому | ||
| Основне | 2,5 | 70-90 | 6080 | 55-75 |
| 3 | 90-110 | 80-100 | 70-90 | |
| 4 | 120-170 | 110-150 | 95-135 | |
| 5 | 170-210 | 150-190 | – | |
| рутилове | 2,5 | 70-90 | 60-80 | 55-75 |
| 3 | 90-130 | 80-115 | 75-105 | |
| 4 | 140-190 | 125-170 | 110-155 | |
| 5 | 180-230 | 165-205 | – | |
Зварювання труб з діаметром до 100 мм і товщиною стінки до 10 мм передбачає використання спеціальних пристроїв – обертачів. Спочатку труби закріплюються, стик симетрично прихоплюється 2-3 точками. Стик з однією точкою обварюється в апараті. Точки ставляться за допомогою електрода товщиною до 2,5 мм.
| Важливо: |
|
Технологія зварювання труб зі стінками товщиною 30-80 мм передбачає зварювання вертикального стику по ¾ довжини периметра і накладку всіх інших швів в протилежному напрямку. Замкові шви зміщують щодо стику. При зварюванні обертових стиків кут нахилу електрода повинен становити 35 ° відносно поверхні і бути спрямованим проти обертання. Зварювання труб діаметром більше 220 мм здійснюється в два оберти обратноступенчатим способом. Робота може виконуватися двома зварниками одночасно. Зварка з поворотом гарантує якісні шви з мінімальними напругами без напливів та інших дефектів.
Неповоротні стики зварюють обратноступенчатим способом знизу вгору. Мінімальна довжина безперервного другого і наступних шарів повинна становити не менше ½довжини першого шва. Таким же чином зварюються горизонтальні стики.
Технологія зварювання поліетиленових труб характеризується застосуванням іншого обладнання – центраторів з приводом або без, торцеватели і нагрівачів. Процес зварювання включає в себе наступні етапи: оплавлення труб і фітингів, нагрівання торців деталей, видалення нагрівального компонента зварювального апарату і безпосереднє з’єднання поверхонь.
Електроди для зварювання труб
Не менш важливим для отримання високоякісних швів є використання перевірених витратних матеріалів. Погані електроди стануть непереборною перешкодою на шляху до досягнення потрібного результату. Кращими на сьогоднішній день вважаються такі марки:
- АНО-21, АНО-24 і МР-3 . Для використання потрібно мережу змінного струму. У зв’язку з невисокою вартістю витратний матеріал затребуваний в самих різних галузях діяльності людини, включаючи присадибні господарства. Такі електроди відмінно справляються з завданнями зварювання конструкцій для приватного подвір’я: воріт, теплиці, навісу і т.д. Для з’єднання труб, а особливо магістралей високого тиску перераховані витратні матеріали непридатні;
- УОНИ . Високої якості сердечники заслужили похвалу професіоналів. Проте, даним електродам властиві і негативні моменти. Наприклад, вони не дозволяють виконувати зварювальні роботи в швидкому темпі. Шов формується повільно і дуже важливо підтримувати стабільність електричної дуги. Працювати з такими електродами зможуть ті, хто має за плечима досвід з аналогами АНО і МР;
- LB-52U . З усіх розглянутих марок для зварювання труб електрозварюванням підходять найкраще. Японська розробка краща в реалізації великих проектів. Електроди формують рівний, привабливий шов і відмінно тримають дугу. Єдиний їхній недолік – це порівняно висока вартість.
Основні прийоми зварювання труб
З’єднання частин магістральних трубопроводів може виконуватися різними способами:
- Варити трубу встик . Поверхні розташовують навпроти. Це найпоширеніший спосіб, який характеризується простотою виконання. Однак, є і деякі складності. І впоратися з ними буде набагато простіше, якщо врахувати деякі нюанси. По-перше, зварювальний шов краще формувати у напрямку від нижньої частини вгору. По-друге, метал слід проварювати на всю товщину стінки труби.
- Внахлест . Метод може використовуватися тільки у випадках, коли зварювальні поверхні мають невеликі відмінності в діаметрі і один з них щільно входить в інший. це може бути різниця в розмірах труб або ж спеціальна механічна обробка торцевої частини однієї з них – розвальцьовування.
- Таврове . Такий спосіб з’єднання має на увазі розташування поверхонь під прямим кутом відносно один одного.
- Кутове . Дві частини з’єднуються між собою під кутом менше 90 градусів.
Поради та рекомендації
Хороша якість зварного шва виходить не відразу. Тільки з часом приходить досвід і необхідна вправність. Щоб кінцевий результат був якомога краще, варто слідувати порадам фахівців зі стажем:
- При стиковому або тавровому способах з’єднання деталей бажано використовувати електроди товщиною 2-3 мм. Саме вони показують найкращий результат.
- Силу струму рекомендується виставляти в діапазоні 80-100 ампер. Якщо зварювання виконується внахлест, то цей показник можна збільшити до 120 ампер.
- При заповненні зварювальної ванни слід орієнтуватися з висотою наплаву: він повинен виступати над металевою поверхнею на 2-3 мм.
- Якщо виконуються роботи з профільними трубами (розтин не круглий, а квадратний або прямокутний), то застосовується точковий спосіб з’єднання.
Кілька слів про точковий метод з’єднання заготовок. Він ще називається «прихватка» і зводиться до того, що зварюються невеликі ділянки на діаметрально протилежних сторонах. І тільки після цього лягає цілісний шов. Підхід виключає ймовірність того, що одну з частин «відведе» під впливом температури.
Підготовка
Якість роботи залежить не тільки від марки електродів і професійних навичок виконавця. Важливу роль в цьому відіграє і попередня підготовка поверхонь, що зварюються. Її суть зводиться до виконання кількох операцій:
- перевіряється відповідність двох з’єднувальних елементів вимогам обраному способу зварювання. Важливо врахувати, що труби повинні бути не тільки відповідного діаметру, але і з однаковою товщиною стінок. В іншому разі не вийде добре прогріти товсту стінку або ж, навпаки, тонка просто розплавиться;
- на зварювальних поверхнях не повинно бути абсолютно ніяких дефектів. Заломи, тріщини і деформації будь-якого виду не допускаються. Якщо знехтувати, то «скромні» недоліки під впливом температурного розширення виростуть в більшу проблему і призведуть до руйнування конструкції;
- ні в якому разі не можна допускати перекіс в зрізі заготовки, яка буде зварюватись під кутом в 90 градусів. Через такий, здавалося б, невеликий недолік шов виявиться ослабленим і ймовірність руйнування стику в процесі експлуатації висока;
- кромки зачищаються до металевого блиску. З цією метою можна використовувати будь-які абразиви по металу: щітку, наждачний папір або електроінструмент;
- в процесі підготовки з поверхні видаляються сліди жиру, фарби, іржа та інші забруднення. Найефективнішими в цьому плані очисниками є хімічні розчини.
Особливості зварювання труб
Технологічні операції по зварюванню труб припускають дотримання основних правил і принципів:
- безперервність зварювального шва. Обігнувши трубу по колу, він повинен закінчитися в початковій точці. Не можна допускати відривів електрода в процесі формування ванни. У випадках, коли діаметр труби занадто великий і неможливо витримати дане правило, застосовується принцип багатошарового зварювання. Число накладених шарів має зіставлятися з товщиною стінок. Стінки товщиною менше 6 мм проварюються в два шари, 6-12 мм – 3 шари, понад 12 мм – 4 шари. Кожен наступний шар наноситься після повного остигання попереднього;
- перед початком зварювальних робіт обидві труби потрібно добре зафіксувати. Можна використовувати точкове з’єднання – прихватку поверхонь, щоб виключити переміщення деталей і створити міцний шов без зайвих проблем;
- якщо товщина стінок перевищує 4 мм, рекомендується створення корінного шва. Він потрібен для того, щоб на повну глибину заповнити порожнечу між сполучаються ділянками труб. Альтернативою цим методом є валковий спосіб, що припускає формування поверх шва валика товщиною близько 3 мм;
- перевірка якості. Шов простукується молотком. Збивається шлак і можна візуально оглянути результат роботи.
Якщо магістраль буде експлуатуватися під тиском, то в обов’язковому порядку проводиться тестовий запуск. Він дає можливість перевірити герметичність стиків і своєчасно усунути виявлені недоліки.
Корисне відео на тему