Электроды для сварки толстостенных труб высокого давления. Какие нужны электроды для сварки труб, профилей и других металлоконструкций. Критерии выбора электродов

Существует ошибочное мнение, что качество сварочного шва зависит только от исполнителя, но это далеко не так, и это понимает любой хороший сварщик – электроды для сварки труб отопления и водопровода играют далеко не последнюю скрипку в таких работах.

Прежде всего, следует отметить, что такие токопроводящие стержни могут быть, как металлическими, так и не металлическими, то есть, угольные или графитовые, но в данном случае, второй тип нас не интересует.

Давайте рассмотрим, по каким признакам можно различать расходный материал такого вида, как их лучше подобрать, а также видео в этой статье продемонстрирует наглядные сведения по нашей теме.

Как их различают

Электроды, сделанные из металла, могут быть плавящимися и неплавящимися. Первый вид может быть покрытым, со стальным, чугунным, бронзовым, медным или алюминиевым стержнем, а вот непокрытые в настоящее время используются лишь в виде проволоки (см. фото вверху), когда сварочные работы производятся в газовой защитной среде.

К неплавящемуся виду относятся интрированные, торированные, лантанированные, и вольфрамовые, поэтому, вполне естественно, что их цена гораздо выше.

Помимо этого электроды классифицируются по назначению, то есть по виду материала, который предстоит обрабатывать. Для высокоуглеродистой стали по ГОСТ 9467-75 материал помечен буквой У, для легированных и теплоустойчивых сталей – буквой Т, а вот для наплавления поверхностного слоя – буквой Т.

Вольфрамовые – TIGWIG

В большинстве случаев на стержнях присутствует покрытие, но оно тоже различается и имеет свою маркировку согласно ГОСТ 9466-75.

Так, например:

• тонкое покрытие отмечается буквой А (международный формат – A);
• среднее – буквой С (международный формат – B);
• толстое – буквой Д (международный формат – R);
• и особо толстое – буквой Г (международный формат – C).

Помимо толщины слоя покрытия, оно классифицируется по своему типу:

• А – кислое;
• Б – основное;
• Ц – целлюлозное;
• Р – рутиловое;
• П – смешанное.

Кроме того, смешанный слой может быть:

• АР – кисло-рутиловым;
• РБ – рутилово-основным;
• РП – рутилово-целлюлозным;
• РЖ – рутиловым, с примесью железного порошка.

Примечание. В связи с тем, что сварочные работы могут производиться в разных положениях, электроды и здесь классифицируются на разные виды.
Так, они могут быть для нижнего положения вертикального снизу вверх, горизонтального и нижнего в лодочку.
Также инструкция подразумевает и стержни для любого положения.

По назначению. Виды материалов

• Углеродистые и низколегированные конструкционные стали . В данном случае временное сопротивление разрыву может составлять до 60 кгс/мм или 600 МПа.
• Высоколегированные типы стали , которые наделены особыми свойствами.
• Конструкционные стали , где применяется дуговая сварка. Здесь временное сопротивление разрыву уже будет более 60 кгс/мм или 600 МПа.
• Наплавка поверхностного слоя металла , имеющего особые свойства.
• Чугун .
• Цветные металлы . (См. также статью .)

Подробнее о покрытии

• А – кислотное или кислое покрытие. В его состав входят окиси железа марганца и кремния.
• Б – основное. В его составе имеется фтористый кальций и карбонад кальция. Сварочные работы с помощью таких электродов производятся постоянным током переменной полярности.
• Ц – целлюлозное. В его составе имеется мука и другие органические компоненты, которые предназначаются для создания газовой защитной оболочки при производстве сварочных работ.
• Р – рутиловое. В его составе имеется рутил, как основной компонент, а также другие минеральные и органические составляющие. Помимо газовой защиты такие компоненты позволяют значительно снизить разбрызгивание при производстве шва.

Примечание. В бытовом применении (отопление, каркасы) всё несколько проще, так как там обычно для всех случаев используют электроды с основным (Б) покрытием, диаметр которых зависит от толщины металла.
Например, если вас интересует, какими электродами варить профильную трубу, то учитывая тонкую стенку профиля (1,0-1,5 мм) вам лучше использовать стержень сечением 2 мм.
В зависимости от сварки (трансформаторная или инверторная), вы будете подбирать и сам расходный материал (для переменного или постоянного тока).

Нормы расхода

Для монтажа отопления нормы расхода электродов при сварке труб могут быть разными, в зависимости от и типа шва, но мы рассмотрим только вертикальное соединение без скоса кромок, как наиболее часто используемое.

Расход электродов при сварке труб на метр шва

Расход электродов при сварке труб на 1 стык

Примечание. По большому счёту электроды любого типа классифицируются, как одна из групп сварочных материалов.
Кроме них сюда входят присадочные пруты, проволока, защитные газы и присадочные флюсы.

Заключение

Как вы заметили, марок электродов достаточно много, но если вы хотите варить отопление в доме своими руками, то вам сразу нужно откинуть материалы для высоколегированных и цветных сталей, а также чугуна.

Кроме того, толщина стен труб отопления, как правило, не менее 2 мм, тогда нужен стержень 3 мм. Кроме того, вам подойдёт электрод для всех положений, со средней тещиной покрытия (С) типа, кислотного (А) или основного (Б), для углеродистых и низкоуглеродистых сталей.

Для ручной электродуговой сварки стыков трубопроводов и труб котлов из углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей необходимо применять электроды, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 9466-75, 9467-75 и 10052-75. Марку электродов для сварки стыков труб следует выбирать в зависимости от марки свариваемой стали (табл. 10.24).

Электроды для приварки деталей крепления из высоколегированных сталей к трубам пароперегревателя и других элементов котла или трубопровода из низколегированных перлитных сталей, а также для сварки деталей крепления между собой необходимо выбирать по табл. 10.25. Для приварки креплений (из стали любой марки) к трубам из стали аустенитного класса следует применять аустенитные электроды ОЗЛ-6, ЦЛ-25, ЗИО-8 и другие типа Э-10Х25Н13Г2 или электроды ЭА-400/10у и ЭА-400/10т. К трубам из стали ЭИ 756 крепление нужно приваривать (независимо от марки стали креплений) электродами ЗИО-8, ЭА-400/10у или ЭА-400/10т.

Технологические свойства электродов каждой партии необходимо проверить перед их применением независимо от наличия сертификата. Эту проверку должен выполнять дипломированный сварщик. Легированные электроды, предназначенные для сварки трубных систем котлов и трубопроводов из легированных сталей, необходимо проверять на соответствие марочному составу путем стилоскопирования наплавленного металла. Электроды ЦТ-15 и ЦТ-26 проверяют еще и на содержание феррита в наплавленном металле. Эта проверка должна предшествовать всем остальным испытаниям электродов.

Электроды перед сваркой производственных стыков и испытаниями должны быть прокалены (просушены) при следующих режимах:

• электроды с основным покрытием для сварки перлитных (углеродистых и низколегированных) сталей (УОНИ-13/55, ЦУ-5, ТМУ-21, ТМЛ, ЦЛ-39, ЦЛ-20 и др.) – при 380–420 °С в течение 1 ч; если после этого покрытие электродов заметно теряет прочность (осыпается обмазка), следует снизить температуру до 350 °С и время выдержки до 0,5 ч;
• электроды с основным покрытием для сварки аустенитных сталей – при 200–250 °С в течение 1 ч;
• электроды с рутиловым покрытием, а также смешанным покрытием, например, рутилово-основным или ильменитовым (МР-3, ОЗС-6, ОЗС-4 и др.) – при 150–200 °С в течение 1 ч;
• электроды с целлюлозным покрытием (ВСЦ-4) – при 100–110 °С в течение 1 часа.

электроды с основным покрытием, предназначенные для сварки перлитных сталей, следует использовать в течение 3 суток после прокалки, остальные электроды – в течение 15 суток. По истечении указанного срока электроды перед применением необходимо прокалить.

Технологические свойства электродов, предназначенных для монтажной сварки трубопроводов и труб котлов из углеродистых и низколегированных сталей (кроме труб поверхностей нагрева котла), необходимо определять в процессе плавления электродов при сварке в потолочном положении одностороннего таврового соединения двух погонов в один слой длиной 150 мм, вырезанных из труб, или двух пластин размером 180×140 мм (рис. 10.2).

Рис.10.2. Сварка таврового соединения пластин (погонов из труб) для определения технологических свойств электродов

Технологические свойства электродов можно проверить также при сварке потолочного участка труб соответствующих диаметров или при сварке вертикального стыка труб диаметром 133–159 мм, толщиной 10–18 мм из соответствующей стали. Сварку нужно производить с предварительным и сопутствующим подогревом, если он предусмотрен для данной марки стали. После сварки таврового соединения сварной шов и излом осматривают. После сварки стыка труб шов протачивают на токарном станке со снятием слоя толщиной до 0,5 мм или просвечивают гамма- или рентгеновскими лучами для определения сплошности наплавленного металла. Для облегчения разрушения образца допускается делать надрез по середине шва со стороны усиления глубиной не более 20% толщины свариваемых пластин.

Примечание.

Технологические свойства электродов, предназначенных для сварки трубопроводов в заводских условиях в нижнем или вертикальном положении, можно определять при сварке в вертикальном положении.

* Электроды АНО-6М, МР-3, ОЗС-4, ОЗС-6, АНО-12, АНО-14 предназначены для сварки как на переменном, так и на постоянном токе обратной полярности (+ на электроде), электроды ВСЦ-4 на постоянном токе любой полярности, остальные марки электродов – на постоянном токе обратной полярности.

** Можно применять для сварки следующих изделий из углеродистых сталей: трубопроводов пара и горячей воды категорий 3 и 4; трубопроводов в пределах котла и турбины с рабочим давлением не более 3,9 МПа (39 кгс/см 2) и температурой не более 350 °С; труб поверхностей нагрева котлов с рабочим давлением до 5 МПа (50 кгс/ см 2); трубопроводов, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора, кроме трубопроводов регулирования турбины, маслопроводов и мазутопроводов.

*** Для сварки только корневого слоя стыков газопроводов диаметром 219 мм и более без подкладных колец.

Примечания:

1. Если проектом предусмотрены трубы из углеродистой стали, а устанавливают трубы из низколегированной стали тех же размеров (диаметр и толщина стенки), то разрешается применять углеродистые электроды с основным (фтористокальциевым) покрытием.

1 Для сварки на постоянном токе обратной полярности.

Сварочная проволока

Для ручной и автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом, газовой (ацетилено-кислородной) сварки, полуавтоматической в углекислом газе и автоматической сварки под флюсом необходимо применять сварочную проволоку, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 2246-70. Марку сварочной проволоки следует подбирать по табл. 10.26. Для ручной и автоматической аргонодуговой сварки стыков пароперегревательных труб из сталей 12Х2МФБ и 12Х2МФСР следует применять проволоку марок Св-08МХ, Св-08ХМ, Св-08ХМФА или Св-08ХГСМФА, из стали 12Х11В2МФ – Св-07Х25Н13 или Св-04Х19Н11МЗ; из сталей 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т и 08Х18Н12Т – Св-04Х19Н11МЗ или Св-04Х19Н9.

Каждая партия проволоки должна иметь сертификат с указанием завода-изготовителя, ее марки, диаметра, номера плавки и химического состава. К каждому мотку (бухте) проволоки должна быть прикреплена бирка с указанием завода-изготовителя, номера ее плавки, марки и диаметра проволоки по ГОСТ 2246-70.

При отсутствии сертификата или бирки, а также в случае сомнений в качестве проволоки необходимо проверить ее химический состав. При неудовлетворительных результатах химического анализа проводят повторный анализ на удвоенном числе проб. При неудовлетворительных результатах повторного анализа проволоку бракуют.

Поверхность проволоки должна быть чистой, без окалины, ржавчины, масла и грязи. При необходимости ее очищают от ржавчины и грязи пескоструйным аппаратом или травлением в 5% растворе соляной или ингибированной кислоты (3% раствор уротропина в соляной кислоте). Можно очищать проволоку, пропуская ее через специальные механические устройства (в том числе через устройства, заполненные сварочным флюсом, кирпичом, осколками наждачных кругов и войлочными фильтрами). Перед очисткой бухту проволоки рекомендуется отжечь при 150–200 °С в течение 1,5–2 ч. Разрешается также очищать проволоку наждачной шкуркой или другим способом до металлического блеска. При очистке проволоки, предназначенной для автоматической сварки, нельзя допускать ее резких перегибов (переломов). Во всех случаях после очистки проволоку необходимо промыть сначала в 12–15% водном растворе кальцинированной соды при 70–90 °С, затем в горячей воде и просушить на воздухе.

Каждая бухта (моток, катушка) легированной проволоки перед сваркой (независимо от способа сварки) должна быть проверена путем стилоскопирования для определения основных легирующих элементов. Стилоскопированию подвергают концы каждой бухты (мотка, катушки). При неудовлетворительных результатах стилоскопирования данная бухта не может быть использована для сварки до установления точного химического состава проволоки количественным химическим анализом.

Плоские плавящиеся кольца, применяющиеся в качестве присадки для корневого слоя при автоматической аргонодуговой сварке неплавящимся электродом стыков трубопроводов без остающихся подкладных колец, изготовляют из проволоки диаметром 3 или 4 мм. Марку проволоки выбирают в зависимости от марки стали свариваемых труб по табл. 10.26. Сечение плавящегося кольца показано на рис. 10.3.

Рис. 10.3 Сечение плавящегося плоского кольца Таблица 10.26. Области применения сварочной проволоки

* При ручной и автоматической аргонодуговойсварке корневого слоя трубопроводов толщиной более 10 мм из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей следует применять проволоку Св-08Г2С или Св-08ГС.

Флюс для автоматической сварки

Для автоматической сварки под флюсом поворотных стыков труб из углеродистой и низколегированной конструкционной стали следует применять флюс АН-348А или ОСЦ-45.

Флюс необходимо хранить в сухом помещении при относительной влажности не более 50% и температуре не ниже 15 °С.

Перед применением флюс должен быть прокален при 300–400 °С в течение 5 ч, после чего его можно использовать в течение 15 суток. По истечении указанного срока флюс перед применением следует вновь прокалить.

Аргон, кислород, ацетилен и углекислый газ

В качестве защитного газа при ручной и автоматической аргонодуговой сварке неплавящимся электродом применяют аргон высшего, первого и второго сортов с физико-химическими показателями по ГОСТ 10157-79 (табл. 10.27). В равной мере допускается использовать и газообразный, и жидкий аргон.

1 Соответствует показателям газообразного аргона, полученного при полном испарении пробы жидкого аргона.

Для газовой ацетилено-кислородной сварки необходимо использовать газообразный кислород, соответствующий требованиям ГОСТ 5583-78 для высшего или первого сорта (с объемным содержанием кислорода не менее 99,2%). В качестве горючего газа следует применять растворенный технический ацетилен по ГОСТ 5457-75, поставляемый потребителю в баллонах или получаемый на месте из карбида кальция, отвечающего требованиям ГОСТ 1460-81.

Для полуавтоматической сварки в углекислом газе в качестве защитного газа применяют сварочный углекислый газ первого и второго сорта или пищевой по ГОСТ 8050-85. Использование технического углекислого газа не разрешается.

Перед использованием газа из каждого баллона следует проверить качество газа, для чего наплавляют на пластину или трубу валик длиной 100–150 мм и по внешнему виду поверхности наплавки определяют надежность газовой защиты. При наличии пор в металле шва газ, находящийся в данном баллоне, бракуют.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки

Для ручной и автоматической сварки в среде аргона в качестве неплавящегося электрода следует применять прутки лантанированного вольфрама или иттрированного вольфрама марки СВИ-1 диаметром D = 2÷4 мм (рис. 10.4).

Рис. 10.4. Форма заточки вольфрамового электрода

Для легкого возбуждения дуги и повышения стабильности ее горения конец вольфрамового электрода затачивают на конус (рис. 10.4). При этом длина конической части l должна составлять 6–10 мм, а диаметр притупления

При строительстве загородного дома важно правильное планирование инженерных коммуникаций. На этапе проекта закладываются схемы отопления, подвода воды и водоотведения. Сегодня существует большое количество технологических решений этих вопросов. На рынке присутствуют водопроводные и отопительные трубы из ПВХ и классические трубы из металла.

На выбор вида труб оказывает влияние большое количество факторов. Но, несмотря на возросшую популярность полимерных изделий, металлические трубы остаются популярны и достаточно часто используются при создании инженерных сетей.

Для того чтобы готовая конструкция была прочной и долговечной необходимо правильно соединить все стыки. Основным способом соединения металлических труб является сварка. А на качество сварки влияет не только умение мастера, но и правильно подобранная марка электрода, подходящая для соединения таких изделий. При наличии базовых навыков и необходимого оборудования сварка труб отопления может быть выполнена своими руками.

Сварку труб отопления условно можно разделить на несколько этапов.

1. Подготовка оборудования и инструментов.
2. Подготовка свариваемой поверхности.
3. Процесс сварки.

Для выполнения сварочных работ Вам потребуется сварочный аппарат, болгарка, молоток, защитная маска и перчатки, а также сварочные электроды. Поверхность труб, которую планируется сварить, необходимо зачистить от ржавчины, грязи и краски, а также обезжирить . Зачистку необходимо проводить внутри и снаружи на глубину не меньше 1 см. После этого можно приступать к процессу сварки.

Новичкам для сварки труб отопления и водопровода рекомендуются рутиловые электроды марок ОК46, АНО-21, МР-3 и ОЗС-4. Эти электроды относятся к одному типу и обладают схожими характеристиками. Профессионалы могут использовать электроды марки УОНИ-13/45. Выбор диаметра электрода зависит от толщины стенок трубы. При толщине металла до 5 мм подойдут электроды диаметром 3 мм. Для сварки труб с толщиной стенки до 10 мм нужно использовать электроды диаметром 4 мм. В таком случае наплавка выполняется в несколько слоев.

Сила сварочного тока под каждый диаметр и марку устанавливается индивидуально. Опытные сварщики ориентируются на свои ощущения. Новичкам рекомендуется выбирать режимы сварки указанные на упаковке с электродами. На пачке также указаны и режимы прокалки. И если электроды с рутиловым покрытием при правильном хранении можно не прокаливать, то основные марки обязательно подлежат прокалке . Это необходимо, чтобы удалить из обмазки лишнюю влагу, для обеспечения качественного и долговечного шва.

При выполнении сварочных работ помните про технику безопасности . Используйте специальную защиту и заземлите сварочный аппарат. Не используйте обувь с металлическими вставками.

После завершения работ необходимо проверить герметичность конструкции. Запустите по трубам воду или газ. В месте сварки не должно быть протечек. Если все сделано правильно, то соединение труб прошло успешно.

Выбрать сварочные электроды и узнать больше о сварке можно на сайте производителя: https://goodel.ru/

Видео : Как заменить батареи своими руками?

Металлический трубопровод и электросварка – понятия неразрывные. При обустройстве водопровода, отопления, канализации высокого или низкого давления в быту или на производстве стыкование труб осуществляется посредством сварки.

Это связано с тем, что сварочный шов по прочности и структуре не отличается от материала элементов трубопровода. Он обеспечивает монолитность безразборной конструкции с гарантией абсолютной герметизации и долговечности.

Cодержание статьи

Плюсы и минусы сварки труб

Как и любой метод в строительстве, электросварка стальных труб имеет свои преимущества и недостатки.

К преимуществам данного метода можно отнести:

• возможность соединения труб любого диаметра не зависимо от толщины стенки;
• благодаря сварному шву, сохраняется начальный внешний и внутренний диаметры трубы. В случае, к примеру, с муфтами, диаметр стыка значительно увеличивается в сравнении со стыкуемыми элементами;
• для сварки используется тот же материал, что и для самого трубопровода. Это позволяет обеспечить полную монолитность конструкции без изменения свойств используемого материала;
• сварка не требует приобретения дополнительных фитингов, которые, зачастую, стоят довольно дорого;
• данный метод довольно дешевый и простой, при условии, что за дело берутся специалисты.

Недостаток, на самом деле, только один: варить трубы правильно может только специалист.

Если взяться за такую работу самостоятельно, можно получить некачественный шов со значительными трещинами, шлаковыми накоплениями и т.д. В дальнейшем это приведет к течи и прогниванию трубы возле стыка.

Кратко о процессе сварки

Процесс соединения металлических труб электросваркой заключается в создании электрической дуги между электродом и свариваемыми элементами.

Под воздействием электрической дуги два аналогичных материала расплавляются, смешиваются и создают монолитный шов по ходу удаления электрода.

Благодаря специальному покрытию электрода, в дуге создаются особые условия, не позволяющие поступать кислороду в точку плавления металлов и создавать защитную пленку.

Ширина и толщина шва зависят от толщины электрода, материалов свариваемых элементов, режима сварки, скорости движения дуги, напряжения в сети. От этих же параметром, особенно от последнего, зависит образование шлаков на поверхности. Образовавшиеся в процессе сварки шлаки необходимо удалять.

Прежде, чем начинать варить систему, необходимо разобраться во многих нюансах, подготовить инструменты и оборудование, приобрести электроды, подготовить сварные края труб.

Процесс электродуговой сварки стальных труб (видео)

Инструменты для сварных работ

Для проведения сварных работ, в первую очередь, потребуется электросварка. Существует два вида сварочных аппаратов:

• основой первого типа является понижающий трансформатор. Регулирование тока такой сварки производится с помощью изменения магнитного зазора или положения реостата. На сегодняшний день такое устройство считается морально устаревшим. Оно имеет значительно большой вес и требует особых навыков;
• второй тип – инверторная сварка. Благодаря использованию гораздо меньшего трансформатора, аппарат стал компактным и достаточно легким. Его можно без труда перемещать по комнате или, даже, вешать на плече. Регулировка тока инверторной сварки осуществляется регуляторами с высокой точностью.

Помимо сварочного аппарата нам понадобятся:

• электроды. О выборе электродов поговорим позже;
• маска. Она нужна для того, чтобы защитить лицо и глаза от сварочных ожогов. Старыми вариантами масок пользоваться было достаточно неудобно. Нужно было настроиться, приставить электрод и лишь потом надевать маску, так как они совсем не пропускали свет. Сегодня рынок предлагает, так называемые, маски-хамелеоны. Они способны автоматически регулировать степень затемненности стекла;
• спецодежда. В процессе сварных работ от стыка летят брызги раскаленного металла. Поэтому, лучше обезопасить себя от ожогов с помощью сварочной спецовки;
• щетка по металлу или другой абразивный инструмент для зачистки краев стыкуемых элементов;
• молоток для обивания шлаков.

Выбор электродов

Качество сварного шва напрямую зависит от правильности выбора электродов. Выбирают их исходя из материала, диаметра и толщины стенки трубы. Сварка тонкостенных труб осуществляется электродом 2-3 мм, толстостенную трубу отопления нужно варить электродом 4-5 мм.

Кроме толщины металлического стержня, электроды отличаются так же толщиной обмазки и ее материалом. Покрытие может составлять от 3 до 20% общей массы.

Напомним, что обмазка в электроде нужна для создания особой среды, при которой сварка осуществляется без доступа кислорода. Но, чем больше слой покрытия, тем больше создается шлаков, которые негативно влияют на качество шва и монолитность конструкции.

Поэтому, при выборе электродов, важно найти компромисс между толщиной стержня и слоем обмазки, с учетом особенностей трубы.

Понимание, какими электродами и при какой силе тока правильно варить ту или иную трубу приходит с опытом. Получают такой опыт обычно методом «научного тыка». Однако, чтобы не допустить большого количества ошибок, стоит предварительно обратиться к таблицам соответствий типов электродом, видов труб и тока электросварки.

Подготовка стыков

Начинать варить трубы отопления можно лишь после того, как их стыки будут полностью очищены от мусора и налетов. Если вы новичок, не стоит пытаться сваривать мокрые трубы, так как вода будет кипеть, испаряться и значительно осложнять процесс.

Прежде чем приступать к работе, нужно правильно зачистить края стыкуемых элементов. Для этого используют разные абразивные инструменты, начиная от наждачной бумаги и заканчивая кругом на болгарку, в зависимости от толщины и качества трубы. Начинать сваривать стыки можно лишь после того, как на них не останется заусениц и острых краев.

• перед началом сварных работ нужно убедиться, что вблизи стыка труб отопления нет горючих или взрывоопасных предметов. Если они есть, и убрать их не представляется возможным, нужно огородить место работы негорючим материалом, к примеру, асбестом;
• рядом с местом сварки нужно поставить емкость с водой, на случай неожиданного возгорания;
• убедиться в надежном закреплении заземления и целостности провода сварочного аппарата;
• проверить напряжение в сети. Если напряжение слабое или наблюдаются его перепады, в процессе сварки может возникать повышенное шлакование. Чтобы этого избежать, лучше воспользоваться выпрямителем;
• зачистить и просушить стыки труб. Опытный мастер может сваривать трубы отопления и по мокрому стыку, однако начинающему это будет серьезно мешать;
• надеть сварочный костюм и маску;
• на трансформаторе сварочного аппарата устанавливаем нужный ток. Как правило, сварка труб отопления до 5 мм, при толщине электрода 3 мм, на поворотных стыках производится током 100 – 250 А, на неповоротных – 80 – 120 А;
• проверяем, правильно ли выбрано напряжение. Для этого зажигаем дугу перемещением электрода на расстояние 5 мм до появления искр. Если искры не возникли, регулируем ток;
• выполнив все перечисленные действия, можно приступать к сварке труб отопления.

Этапы сварки

После настройки сварочного аппарата и достижения стабильной дуги, начинаем соединять элементы трубопровода.

Есть три варианта передвижения сварочной дуги:

1. Поступательное движение электрода вдоль сварного шва, обеспечивающее стабильность дуги.
2. Вдоль стыка. Обеспечивается непрерывный шов, высота которого зависит от скорости перемещения электрода.
3. Поперек стыка колебательными движениями. Такой способ обеспечивает не только требуемую высоту, но и ширину шва.

Сварка труб небольшого диаметра с толщиной стенки до 5 мм производится непрерывным швом. Аналогичные изделия большего диаметра варятся прерывисто.

Варить элементы трубопровода с толщиной стенки до 6 мм нужно в два слоя, от 6 до 7 мм – в три, свыше 7 мм прокладывается 4 сварных шва.

Заваривать стыки нужно до полного соединения без перерывов в шве.

Первые слои лучше наварить ступенчато для соединения стыков. Все последующие слои ведутся сплошным швом. После проварки первого сплошного слоя нужно оббить весь шлак и тщательно осмотреть место соединения на наличие трещин и прожогов. Если такие имеются, их нужно проплавить и проварить заново.

Бытует мнение, что сварка труб - это довольно простая технологическая операция, с которой способен справиться даже новичок.

Действительно, казалось бы, что тут сложного. Детали довольно большие, соединяемые поверхности хорошо подогнаны друг к другу и обработаны, материал качественный. На первый взгляд, есть все необходимое для формирования эстетичного и прочного шва!

На практике, однако, выходит совершенно иначе. Процесс этот довольно труден, в особенности, если речь идет о формировании полноценного трубопровода, работающего под давлением. К работе с его сегментами привлекают лучших специалистов.

Почему так происходит? Как выполнить сварку с высоким качеством, не обладая значительным опытом? Каких советов и рекомендаций стоит придерживаться?

Наиболее распространенной и востребованной методикой является электродуговая сварка.

Да, у нее есть альтернативы в виде газовой сварки, но ее неоспоримые преимущества заключаются в простоте, минимальном наборе оборудования и результате, соответствующем самым строгим стандартам.

Даже при конструировании магистральных трубопроводов используется именно этот метод. Чтобы добиться высокого качества, необходимо отнестись к работе со всей ответственностью.

Выбор электродов

Соединение сегментов стальных трубопроводов должно вестись при помощи качественных расходных элементов, иначе вряд ли удастся достичь хорошего результата.

Например, если речь идет о выборе электродов, то лучшими считаются следующие модели:

• , АНО-24 и . Функционируют на переменных токах. Допускается работа даже при мокрой обмазке. Стоимость изделий невысока, что объясняет их востребованность в быту, они идеально подходят для того, чтобы соединить конструктивные элементы ворот, теплиц и других конструкций небольшой массы, не испытывающих высоких нагрузок. Работа с трубопроводами, транспортировка среды в которых ведется под значительным давлением, не допускается.
• . Качество сердечников заслуживает лестных отзывов даже со стороны профессиональных сварщиков, но они имеют минус - работа не может вестись с высокой скоростью. Необходимо постоянно следить за стабильностью дуги, шов наплавляется постепенно, так что у работника должен иметься определенный опыт взаимодействия с классическими электродами АНО и МР.
• Отлично для металлических труб подходят . Это японская разработка. Именно ей отдают предпочтение при реализации крупных проектов. Они формируют ровную и стабильную дугу, получаемый шов сочетает в себе прочность и эстетичность. Минус - довольно высокая стоимость, но подходят они и специалистам, и новичкам.

Посмотрите видео по теме, какие электроды использовать для сварки труб:

Основные методы

Соединение может выполняться одним из следующих способов:

1. Встык, когда соединяемые трубы размещаются друг напротив друга. Наиболее распространенный вариант, отличающийся относительной простотой реализации. Впрочем, и он характеризуется определенными сложностями. Первый момент - работу лучше вести снизу. Второй момент - необходимо тщательно проваривать металл, чтобы глубина провара соответствовала толщине стенки.
2. Внахлест. Данный метод ориентирован на соединение элементов, изначально различающихся по диаметру, либо сегментов, один из которых развальцован, то есть его диаметр увеличен намеренно, методом механического воздействия.
3. Тавровое соединение выполняется под 90-градусным углом.
4. Угловое соединение предполагает, что угол между соединяемыми отрезками менее 90 градусов.

Перед тем, как варить трубы электросваркой, стоит запомнить ряд советов, следование которым упростит процесс, а также улучшить качество конечного результата:

• Если соединение осуществляется стыковым или тавровым методом, то лучше всего показывают себя электроды, диаметр которых варьируется от 2 до 3 миллиметров.
• Рекомендуемая сила тока - от 80 до 100 ампер, исключение составляет только сварка внахлест, когда ее рекомендуется увеличить до 120 ампер.
• При заполнении сварочного шва нужно ориентироваться на то, чтобы подъем металла над плоскостью элемента достигал 2-3 миллиметров.
• Если труба имеет в сечении не привычные овалы или круги, а профили, то есть прямоугольники и квадраты, то используется точечный способ ее соединения.

Суть его состоит в том, что изначально нужно сварить небольшой участок с одной из сторон. Далее - аналогичный участок на противоположной стороне, после - на оставшихся двух плоскостях. Только после этого труба сваривается окончательно.

Данный подход дает возможность исключить вероятность коробления изделия при повышении температуры, его геометрия остается стабильной.

Подготовительные операции

Окончательное качество стыковки зависит не только от профессионализма сварщика и использования “правильных” электродов, но и от того, насколько грамотно выполнена предварительная подготовка.

Заключается она в следующих операциях:

• Проверка соответствия геометрии соединяемых элементов выбранной технологии. Необходимо помнить, что толщина стенок должна быть идентичной, иначе не удастся полноценно проварить толстостенную трубу, а в случае работы с тонкостенным изделием, наоборот, увеличивается риск сквозного прожога.
• Не допускается наличие дефектов на свариваемых изделиях, будь то трещины, заломы или деформации. В процессе температурного расширения они могут превратиться в участки полного разрушения конструкции.
• Не допускаются геометрические отклонения среза. Его угол должен составлять 90 градусов, иначе сварочный шов окажется недостаточно прочным, возникнут проблемы с его формированием, что будет представлять угрозу разрушения всей конструкции.
• Кромки соединяемых труб необходимо зачистить до появления блестящей металлической поверхности, для чего применяется грубая наждачная бумага или специальная щетка. Минимальная протяженность зачищаемого участка - сантиметр от кромки.
• Удаляются жировые и другие загрязнения, следы краски и проявления коррозии. Наиболее эффективное средство удаления - химический растворитель.

В этом видео показывается, как подготовить кромки трубы под просвет с помощью болгарки:

Особенности процесса

Технология сварки труб предполагает следование следующим правилам:

• Шов должен быть беспрерывным, то есть заканчиваться в точке своего начала. Отрывы электрода от поверхности не допускается. Выполнить правило невозможно, если диаметр трубы слишком велик. В такой ситуации используется многослойная сварка. Число слоев нужно соотносить с толщиной стенок.

2 слоя соответствуют толщине менее 6 миллиметров, 3 - от 6 до 12, 4 - более 12. Перед нанесением последующих слоев нужно убедиться, что первый полностью остыл.

• Перед тем, как сварить две трубы, их нужно зафиксировать. Прихватка упростит работу, исключит поперечные и продольные перемещения, позволит сформировать ровный и прочный шов без лишних усилий.
• При толщине стенки трубы более 4 миллиметров допускается формирование коренного шва, основная особенность которого - заполнение области между соседними кромками на полную глубину. Альтернатива коренному шву - валковый аналог, который идентифицируется по 3-миллиметровому валику сверху шва.
• Проверка качества шва. Он простукивается молотком, что позволяет удалить включения шлака. После этого проводится визуальный осмотр, не допускаются трещины, участки с недостаточным проваром, сколы, выемки, прожоги.

Если по трубам будет транспортироваться жидкость или другая среда, находящаяся под давлением, то проводится тестовый запуск, позволяющий определить герметичность.

Полезное видео

Посмотрите видео, где опытный сварщик показывает, как просто и быстро варить трубы начинающим:

Видео для начинающих сварщиков, сварка труб полумесяцем:

Заключение

Итак, сварное соединение труб - дело ответственное, но при должном подходе, внимательном отношении с ним могут справиться и новички. Главное - делать все по инструкции, не отступать от технологии, помнить обо всех мелочах.