Стикове зварювання або зварювання труб встик – це особливий зварювальний процес, який передбачає з’єднання деталей сталевих труб трубопроводу, куточка, двотаврової балки, листового металу, іншої арматури або конструкції з металу по всій площині торкання елементів з використанням дроту та інших матеріалів . Здійснюється таке зварювання при значному нагріванні.
Виконувати зварювання встик можна різними способами. Серед них:
- опір;
- безперервне оплавлення;
- оплавлення із підігрівом.
Вибір способу зварювання встик балки, арматури та інших елементів з металу залежить від марки деталей, що з’єднуються, і їх якості. В останні роки в магістральних трубопроводах, напірних та безнапірних системах, стали застосовувати не тільки труби з металу, а й корозійностійкі ПБ, ПВДФ, поліпропіленові, полімерні аналоги сталевих виробів. Вони здатні переганяти будь-яке, навіть дуже агресивне середовище. Такі труби, як і балки або арматура металева, з’єднуються за допомогою зварювання в стик.
Особливості та переваги зварювання встик
У середовищі фахівців зварювання сталевих труб визнає досить тонким і кропітким виглядом робіт, якщо потрібно досягти максимальної надійності з’єднання. Незважаючи на те, що використання спеціального дроту, електродів та інших матеріалів полегшує завдання, незнання технологій чи відсутність досвіду призводить до неякісного виконання завдання. В результаті контактне стикове зварювання виявляється причиною виникнення проблем і навіть серйозних форс-мажорних обставин.
Технологія зварювання труб встик застосовується без попередньої підготовки кромок. Оскільки кромки під зварювання не потрібні, суттєво знижуються фінансові та часові витрати за рахунок відсутності необхідності здійснення додаткових операцій. Важливо і те, що з’єднання при стиковому зварюванні не тільки економічне, а й рівноміцне в порівнянні з рештою відрізка труби, арматури, балки. Це спрощує та полегшує монтаж , підвищує його надійність та безпеку.
Зварювання виробів з металу, що мають різний діаметр, може виконуватися при з’єднанні встик на тому самому апараті. Безліч переваг та простота процесу робить цей спосіб зварювання оптимальним за співвідношенням ціни та якості.
Матеріали та апаратура
Труби з металу та термопластів зварюють встик за допомогою спеціалізованих зварювальних машин (механічних, електрогідравлічних). Отриманий зварювальний шов за своєю міцністю іноді навіть перевищує міцність труби, балки, арматури з металу.
Вручну можливе зварювання встик при обладнанні безнапірних з’єднань або конструкцій з невисоким механічним навантаженням. Застосування дроту, електродів спеціальних нагрівальних елементів потребує досвіду та професіоналізму.
Навіть у приватному будівництві, прокладанні водопроводу, зварювання труб встик потребує особливої майстерності. При проведенні монтажу конструкцій з металу на дачних ділянках, зварюванні швелера встик, з’єднанні балок при будівництві будинку, елементів арматури, труб для обладнання каналізації та водопостачання та ін. також не потрібно готувати кромки під зварювання, щоб зробити якісні нероз’ємні з’єднання, але наявність апаратів для ручного зварювання необхідно.
Якщо зварювання проводиться лише один раз, придбання може бути нерентабельним. Простіше та економічніше звернутися до майстрів.
Вибір типу зварювання
Професійний зварювальник може швидко і точно визначити, який тип зварювання слід застосовувати, щоб арматура, балки, труби були зварені найбільш якісно. Для того щоб виготовити конструкції або змонтувати трубопровід, застосовують різні види зварювання, а не тільки встик, у тому числі з підготовкою кромки під зварювання.
Це може бути зварювання:
- газова;
- ручна з використанням дроту;
- електродугова (з металевими електродами);
- автоматична та напівавтоматична (з флюсом або в середовищі захисних газів);
- електроконтактний або голий стиковий (порошковий або з електродним дротом при високочастотному нагріванні).
Для труб малого діаметра застосовують варіант газового зварювання. Якщо площа зварювання збільшується, більше підійде дугова. Параметрів вибору варіанта зварювання продукції та металу багато. Стикове зварювання сталевих труб або виробів зі сплавів проводиться майстрами з вибором оптимального режиму в залежності від категорії виробів, що зварюються.
Контроль сили струму
При зварюванні встик дуже важливо провести точний розрахунок параметрів подачі струму, а також швидкість проведення процесу. Контроль сили струму украй необхідний.
Його збільшення або зменшення ведеться у точній відповідності до поставлених завдань із зварювання балки, труб, арматури тощо, будь-яких виробів з металу. Збільшуючи силу струму, майстер прискорює стикове зварювання. При зворотній полярності та зменшенні сили струму метал проплавляється надійніше, збільшується глибина провару. Це дуже важливо при відновлювальних роботах на пошкоджених виробах із металу.
Апаратна або ручна праця
Міцність з’єднання виробів з металу встик залежить від типу зварювального апарату, що застосовується, і кваліфікації спеціаліста. Зварювальний шов легко вдається навіть зварювальникам-початківцям при використанні спеціального інструменту. Стикові зварювальні апарати оснащені гідравлічним приводом, що полегшує завдання майстра під час проведення стикового зварювання.
Ручна праця — це лише досвідчених фахівців. Відсутність навичок не дозволить успішно провести складну операцію зі зварювання металу, тим більше встик. Іноді вироби настільки складні, що вимагають залучення кількох майстрів-зварювальників одночасно. Вони розподіляють між собою навантаження, одночасно ведуть зварювання на поворотних та неповоротних стиках.
Етапи проведення зварювання встик
Для кожного етапу зварювання встик труб, балок, арматури та інших виробів із металу існують свої регламенти. Слідувати їм треба в повній відповідності зі значеннями товщини стінок виробів, що з’єднуються, діаметру, розміру, використовуваного дроту і так далі.
Регламенти зазвичай прописані у посібнику з експлуатації зварювального обладнання, яке необхідно застосовувати під час проведення стикового зварювання. При цьому стиковому зварюванню має передувати ціла низка підготовчих заходів.
Досвідчені майстри неухильно дотримуються всіх технологічних вимог процесу проведення стикового зварювання виробів з металу. Їх досить багато.
Якщо дотримуватися всіх норм і правил, створюється дійсно міцне з’єднання, яке розраховане на тривалий період експлуатації навіть при високих навантаженнях. Щоб досягти цього, необхідно пройти всі етапи від підготовки до створення з’єднання. Майстру доведеться провести:
- підготовку майданчика для розміщення зварювального обладнання відповідно до вимог техніки безпеки;
- встановлення та фіксацію труб, арматури, балок та інших виробів з металу або сплавів (для фіксації застосовують спеціальні затискачі, але зварювання іноді виконують просто на землі, а потім укладають з’єднані вироби (труби) у підготовлену заздалегідь траншею);
- очищення поверхонь зварювання, знежирення у місці з’єднання виробів, а також дроту (спеціальна підготовка кромки під зварювання не потрібна), торцювання труб;
- нагрівання місць з’єднання під високим тиском або без тиску (залежно від типу виробу)
- створення з’єднання (власне зварювання);
- охолодження.
На етапі підготовки та фіксації труби та інших виробів з металу для зварювання встик, потрібно уважно перевірити, чи не пошкоджені кромки, чи не забитий отвір, чи не погнуті краї елементів, що з’єднуються.
Якщо зварювання проводиться у складних погодних умовах, необхідно також на початковому етапі проведення підготовчих робіт забезпечити захист від атмосферних опадів, а при рвучкому вітрі — від бруду, пилу, піску, будь-яких фракцій та елементів, які він приносить. a> Їхнє потрапляння на місце зварювання балок, труб, арматури і так далі несприятливо позначиться на результатах з’єднання.
Обов’язково застосовуються спеціальні заглушки, які дозволять запобігти виникненню протягів усередині виробів з металу, що з’єднуються. Зварювання встик за допомогою спеціального інструменту та апаратури, з використанням дроту та інших матеріалів застосовується як для з’єднання виробів зі сталей та сплавів між собою, так і для монтажу в системі з використанням сполучних, кріпильних деталей та різного магістрального чи системного обладнання.
Тонкощі та особливості проведення зварювання встик
Спосіб варіння може бути як лівим, так і правим. Бажано проводити зварювання в нижньому положенні, безперервно повертаючи вироби, що з’єднуються. Такий тип стику називають поворотним. Стик, який не можна повернути, називають відповідно неповоротним. Такі стики заварюють на нижній половині труби, потім зварюють зверху у зворотному напрямку. Початок та кінець шва верхньої частини з’єднання повинен перекрити шов на нижній його частині. В цьому випадку валик стикового шва буде міцним по всьому колу.
Стикова зварювання залежить безпосередньо від швидкості реакції майстра та чіткості виконання технологічних операцій. Для спрощення процесу деякі фахівці вставляють у труби кільця, однак, слід пам’ятати, що це не завжди рентабельно, оскільки зменшується внутрішній переріз виробів.
В результаті такого способу зварювання труб у трубопроводі з’являється небажаний зайвий опір руху середовища, що переганяється. Це рентабельно лише в тому випадку, якщо труби використовуються як арматура при обладнанні фундаментів, опалубки і так далі.
При створенні трубопровідних магістралей для транспортування різних середовищ краще використовувати з’єднання в розтруб. Цей тип з’єднання при зварюванні не зменшить внутрішній переріз, проте потрібно буде готувати один кінець труби. Деякі майстри для посилення стикового шва при зварюванні труб, балки та іншої арматури ставлять накладки або муфти.
Можливе також з’єднання труб за допомогою «прихваток». Якщо діаметр невеликий, достатньо поставити три-чотири такі елементи. Перша прихватка встановлюється знизу. Необхідно набувати прихватки високої якості, інакше вони погіршать і якість сполучного шва.
Внутрішня напруга, яка іноді виникає при проведенні зварювання поворотного стику, накладати шви слід окремими ділянками. Це правило поширюється на вироби малого діаметра, що зварюються. При великому діаметрі зварювання іноді ведуть одночасно два або більше зварювальників. У цьому випадку попередньо варять верхню частину виробу, потім його повертають і варять одночасно встик інші. a>
Сучасні технології та спеціалізований інструмент у наші дні істотно полегшують завдання майстрів, проте, не варто скидати з рахунків їх досвід, кваліфікацію, безліч тонкощів та особливостей процесу зварювання встик. Саме вони дозволять уникнути помилок та неякісного з’єднання.