Как правильно варить трубы электросваркой

Как правильно варить трубы электросваркой

Нередко можно услышать мнение, что сварка труб не является чем-то уж слишком особенным и, если потребуется, справится с такой задачей сможет даже любитель. Действительно, на первый взгляд может показаться, что это так и есть. Крупные поверхности с хорошо подогнанными и обработанными кромками – все условия для формирования качественного шва соблюдены. Осталось только поднести электрод и.

А вот здесь уже начинается практика, у которой совершенно другие законы, нежели у теории. Оказывается, выполнить подобную работу очень сложно. Особенно, если речь идет о создании трубопровода высокого давления. Малейший дефект сварочного шва приводит к прорыву магистрали. Именно поэтому к подобным проектам привлекают исключительно высококвалифицированных специалистов.

• Технология сварки труб
• Подбор электродов
• Как сварить трубу электросваркой: основные приемы
• Как правильно варить трубы: советы и рекомендации
• Подготовка
• Особенности сварки труб

Виды трубопроводов и сварка

Трубопроводов существует огромное количество, которые используются для перемещения разных материалов и рабочих жидкостей. Отталкиваясь от их предназначения, есть следующая классификация:

• технологические;
• магистральные;
• промышленные;
• трубопроводы газоснабжения;
• водяные;
• канализационные.

При изготовлении трубопровода применяются различные материалы – керамика, пластик, бетон и различные виды металлов.

Современные сварщики для стыковки труб используют три основных способа:

1. Механический осуществляется за счет взрывов в результате трения.
2. Термический, который осуществляется за счет плавления, например газовой сваркой, плазменной или электро-лучевой.
3. Термомеханический производится за счет магнитоуправляемой дуги посредством стыкового контактного метода.

Существует множество типов сварки, которые разделяются по многим классификациям. Перед тем, как варить трубы, нужно разобраться, каким способом лучше всего это делать. Теоретически, каждый вид подходит для сварки труб малого диаметра и большого. Она может осуществляться плавлением и давлением. К методам плавления относятся электродуговая и газовая сварки, а к методам давления – газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная. Самыми распространенными способами для соединения коммуникаций является ручная электродуговая и механизированая.

Электросварка своими руками

В быту чаще всего применяется дуговая электродная сварка, так как она является наиболее простым и доступным методом и применяется при любом расположении труб. Источником энергии здесь выступает электрическая дуга, а носителем – электрод. Бытовые аппараты, применяемые для электросварки, характеризуется невысокой мощностью, не громоздки и работают от однофазной проводки.

• Сварочный трансформатор – преобразует переменный ток сети в постоянный ток сварки. Прост в обращении, но не в достаточной степени стабилизирует дугу.
• Выпрямитель – отличается более высокой стабильностью дуги.
• Инвертор – преобразует переменный ток в постоянный через инверторный модуль, отличается стабильностью дуги и малым весом.

Электросварка осуществляется с помощью плавящихся и неплавящихся электродов. Первые участвуют в процессе, поставляя частицы для образования шва. Новичкам рекомендуют использовать твердые электроды с плавящимся покрытием.

• Диаметр электрода, как и тип используемого аппарата, и собственно метод сварки зависит от характеристик изделия: состава материала, толщины стенки, диаметра и так далее. При работе с трубами отопления или водопроводными, если речь не идет о магистральных конструкциях, чаще всего используются электроды диаметром в 3 мм – для электросварки изделий с толщиной стенок до 5 мм. Если параметр больше, или требуется формировать многослойный шов, то диаметр электрода должен быть 4–5 мм.

Швы различают так: нижние – самые легкие, горизонтальные – по окружности, вертикальные – вдоль трубы, и потолочные. Характер шва определяется расположением соединяемых элементов. Он может накладываться несколько раз. Так, например, при толщине более 6 мм, требуется наложение 2 швов. На фото демонстрируется сплошной шов.

Как варить трубы: технология

Перед сваркой водопроводные трубы очищаются – особенно внутренняя поверхность, если кромка неровная, то концы выпрямляются или обрезаются. Затем края и с внутренней, и с внешней стороны зачищаются до металлического блеска. Ширина участка – не менее 1 см.

При большом диаметре или толщине стенки рекомендуется произвести предварительный прогрев – зона составляет не менее 0,75 см. Таким образом предупреждается появление закалочных структур.

1. Электрод вставляется в держатель аппарата, активируется подача тока – для этого нужно чиркнуть стержнем по металлу. Сила тока определяется толщиной стенки изделия.
2. После появления дуги электрод удерживается в месте стыка на расстоянии не менее 3 и не более 5 мм. Наиболее удобным полагают угол наклона электрода к плоскости участка в 70 градусов, как это показано на фото.
3. Шов накладывается не ровным движением, а колебательным, имитируя распределение металла через стык на оба края. Траектория разная – серповидная, зигзагообразная, но в итоге на стыке образуется плотный неширокий валик.
4. После остывания с него молоточком сбивается шлак. Если толщина стенок большая, накладывается второй и даже третий шов с обязательным удалением шлака перед каждым следующим этапом.
5. При толщине более 8 мм, следует варить первый шов ступенчато: окружность разбивается на участки, фрагменты свариваются сначала через один, а на втором этапе – оставшиеся. Затем сверху накладывают сплошной шов.

Сварочные работы относятся к опасным: брызги горячего металла, высокая температура дуги, ее яркость представляют нешуточную опасность. Поэтому варить водопроводные трубы или для отопления следует с соблюдением техники безопасности: обязательно использование защитного щитка или маски, брезентовых рукавиц, костюма или халата из плотной ткани – лучше всего брезент. Во время электросварки необходимо, чтобы неподалеку находилось ведро с водой и плед или кусок брезента.

На видео о том, как варить водопроводные трубы, рассказано более подробно.

Делаем правильный шов

Как сделать правильный шов

Электродуговая сварка применяется для создания определенных видов соединений. Вот некоторые из них: стыкуя их между собой, располагая изделия друг напротив друга; перпендикулярное расположение труб; угловая; внахлест. Виды швов, которые получаются в результате такого соединения, следующие: вертикальные, горизонтальные, нижние и потолочные. Наиболее привычным и наиболее распространенным является нижний шов. В нем сварка электродами производится сверху. Самый же тяжелый шов – потолочный. Его крайне неудобно соединять, так как расплавленный металл стекает вниз, да и расположение самой трубы где-то под потолком и на высоте доставляет немало хлопот. Ещё один недостаток – плохая видимость шва, из-за чего приходится выполнять работы с помощью зеркальца, что, согласитесь, далеко не каждому под силу. Иногда просто невозможно достать электродом, из-за чего в некоторых ситуациях приходится его слегка выгнуть, чтобы хорошо соединить. Справиться с таким швом непрофессионалу, как правило, не под силу. Если есть возможность, лучше варить трубу тогда, когда можно её вращать. Ввиду вышеописанных сложностей, прежде чем браться за такую работу, можно потренироваться на чем-то другом.

Применение этих советов поможет новичкам в данном вопросе более качественно выполнить их работу, благодаря чему так соединённые изделия прослужат долгие годы.

Как подобрать электрод?

Перед тем как варить трубы электросваркой, нужно выбрать подходящий электрод, поскольку от его выбора сильно зависит уровень качества шва, а соответственно, и продолжительность эксплуатации трубопровода. Он представляет собой железный стержень, покрытый особым слоем для сварки. Электроды отличаются количеством обмазки и толщиной стержня. Для труб используют стержни с толщиной от 2 до 5 мм. Покрытие наряду с этим может составлять от 3 до 20% от общей массы.

Совет! Так как при создании дуги требуется особенная атмосфера, мешающая попаданию воздуха, следовательно, стержни с более толстым покрытием будут качественнее. Но их размер должен быть однообразен на всей протяженности стержня, не иметь трещин и раковин либо любых других недостатков.

Но чем больше обмазки, тем больше образуется шлака, который представляет собой неметаллическое соединение, существенно теряющее свои прочностные свойства по окончании остывания, исходя из этого нужно обнаружить некоторый компромисс при выборе.

В зависимости от толщины трубы электроды выбирают следующим образом:

• При толщине стенок свариваемых труб менее 5 мм выбирается электрод с толщиной 3 мм.
• При толщине более 5 мм подбирают электрод 4 либо 5 мм в зависимости от требуемой степени проварки и толщины шва.
• При многослойном способе формирования сварного шва в большинстве случаев применяют 4 мм электроды.

Совет! Подобрать толщину электрода возможно экспериментальным методом. Так как ток прямо пропорционален толщине стержня, то соответственно, будет возрастать электрическая дуга, и труба будет плавиться стремительнее. Одновременно с этим существует минимальная величина тока, ниже которой уровень качества сварки заметно ухудшается.

Исходя из этого необходимо знать, как верно выбрать электрод, при котором обеспечивается достаточный проходящий ток. Ориентиром может служить сухой треск дуги без дополнительных шумов.

Особенности сварки водопроводных труб

В домашних условиях применяется электродная сварка, которая привлекает простотой и доступностью. При данном методе соединения не существенно, в каком месте располагаются трубы. Источником энергии здесь выступает электрическая дуга, носителем которой является электрод.

Бытовые электросварочные аппараты отличаются небольшой мощностью и скромными габаритами. Для их подключения достаточно иметь однофазную проводку. К ним относятся:

• Сварочный трансформатор. Работает за счет преобразования переменного тока сети в постоянный ток сварочного процесса. Главный недостаток простого в обращении устройства связан с неполной стабильностью дуги.
• Выпрямитель. Обеспечивает более высокую стабильность дуги.
• Инвертор. Устройство имеет небольшой вес и содержит инверторный модуль, который занимается преобразованием переменного тока в постоянный ток, в результате чего получается качественный сварной шов.

Используемые при электросварке электроды бывают плавящимися и неплавящимися.

Первые в процессе сварки поставляют материал, необходимый для образования шва. Новичкам советуется пользоваться твердыми электродами с плавящимся покрытием.

На заметку! На метод сварки, тип используемого сварочного аппарата и диаметр электродов влияют характеристики трубопровода – состав материла, толщина стенки, диаметр трубы и т.п.

При прокладывании магистральных трубопроводов пользуются электродами диаметром 3 мм. Ими свариваются изделия с толщиной стенок до 5мм. При большей толщине деталей или формировании многослойного шва диаметр электродов увеличивается до 4-5 мм.

В зависимости от места сварки и способа ее выполнения сварочные швы называются:

• нижними – наиболее легкие в исполнении;
• горизонтальными – делаются по окружности;
• вертикальными – труба сваривается вдоль;
• потолочными – требуют профессиональных навыков исполнения.

Характер шва зависит от расположения соединяемых элементов. Иногда его накладывают несколько раз. Например, при толщине трубы 6 мм делается 2 шва.

Теперь перейдем к вопросу, как варить водопроводные трубы электросваркой.

Врезка в трубопровод

Когда требуется подключение сантехнических устройств, установка приборов учета или запорной арматуры, сгонять воду из системы необязательно, это бывает слишком накладно.

Отвод для сгона воды или кран проводят по следующей схеме:

• врезаемый элемент подгоняется под трубопровод;
• обваривается по всему контуру;
• после этого сверлится врез через патрубок или разобранный шаровый кран;
• затем к патрубку монтируется подвод или собирается запорная арматура. После этого открывают подачу воды.

Врезка штуцеров в трубопровод по представленной технологии проводится без снижения давления в магистрали. К ним крепится подсоединяемый элемент.

Необходимость работы

Сварка трубы с водой может потребоваться в следующих случаях:

1. Течи, образовавшиеся вследствие превышения нормативных нагрузок или некачественно проведенных работ по монтажу. Отключение в таких случаях не приветствуется, особенно, если речь идет о магистральных трубопроводах, снабжающих водой большие жилые массивы.
2. Необходимость врезки. Слив жидкости из всей системы предполагает существенные временные потери, так что дело зачастую ограничивается отключением циркуляционных насосов. Данная мера способствует снижению давления в контуре, работа упрощается.

Основные сложности

Сварка труб под давлением – непростая задача, за ее выполнение возьмется не каждый специалист.

Проблемы связаны со следующими явлениями:

• напор жидкости не дает достичь необходимой температуры сварочной ванны, крайне трудно добиться необходимого коэффициента сцепления наплавляемого металла с основой;
• когда вода контактирует с раскаленным материалом, образуются большие объемы пара. Сварщику приходится работать в условиях ограниченной видимости, маска запотевает, приходится постоянно протирать ее, отвлекаться, терять время;
• очень сложно работать в случае, когда трубы расположены на высоте, под потолком. Вода может стекать на сварщика, да и удерживать тяжелое оборудование неудобно.

Режимы

Для выполнения сварочных работ на трубопроводе, в котором присутствует жидкость, важно установить силу тока выше обычной для данного положения. Это позволит устойчивее удерживать дугу. Электрод не будет прилипать из-за быстрого охлаждения водой.

Присадочные материалы важно хорошо прокалить. Из распространенных моделей подойдет УОНИ 13/55. Они отлично проявляют себя в подобных условиях. Место желательно прогреть горелкой, чтобы испарить подтекающую воду. Это благоприятнее скажется и на проникновении присадочного металла.

Вид напряжения тоже играет свою роль. Здесь все зависит от личных предпочтений сварщика. Переменный ток хорошо удерживает дугу. Им можно варить под большим слоем воды. Но качество самого шва хуже. Постоянное напряжение менее устойчиво при работе во влажной среде, за то степень проникновения расплавленного материала выше.

Грамотный монтаж трубопровода позволяет сразу получить качественную систему. Но если был допущен брак или материал прохудился, и требуется ремонт без слива жидкости, то приведенные советы в статье помогут справиться с проблемой.