Большинство профессиональных и домашних сварщиков рано или поздно сталкиваются с необходимость сварить трубы. Не удивительно! Это один из самых распространенных типов сварки. Но сварка труб отличается повышенными требованиями к качеству и герметичности швов, особенно это касается газовых и водопроводных узлов. Для этих целей используют специальные электроды.
Электроды для сварки трубопроводов сконструированы с учетом всех особенностей будущей эксплуатации труб. Швы получаются прочными и долговечными, они выдерживают максимальную температурную нагрузку. Такие электроды имеют особый состав, за счет чего и обеспечивают хорошее качество сварных соединений. У начинающих сварщиков обычно много вопросов по этой теме. Как правильно выбрать электроды? Какими стержнями варить трубу нкт? Какие электроды лучше для сварки труб? На эти, и многие другие вопросы мы постараемся ответить в этой статье.
Электроды для газопровода
Каким электродом варить трубу, если планируется вводить через нее подачу магистрального газа? Мы рекомендуем электроды марки ОК-46, ЛБ-52 или УОНИ-13/55 (этими же электродами можно сварить трубу нкт). У всех перечисленных марок подходящий состав, они могут быть сделаны с применением марганца, фосфора, серы или кремния. А электроды ОК-46 с рутиловым покрытием и вовсе считаются универсальными. По нашему опыту ими особенно удобно варить детали с широким зазором.
Также на рынке есть марка LB 52U с основным покрытием. Давайте остановимся на ней поподробнее. Такие электроды содержат незначительное количество водорода, поэтому шов получается очень качественным. При этом дуга стабильна, легко зажигается, полностью проваривает металл.
Если предстоит сварка особо ответственных узлов (например, поворотных), при этом труба сделана из углеродистой или низколегированной стали, то мы рекомендуем электроды для сварки труб марки МТГ-01К. Дуга горит стабильно, шлак удаляется легко и быстро, при этом разбрызгивание металла незначительное.
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
d
= 0,2÷0,5 мм.
Электроды для труб отопления
Если вам нужно качественно варить трубы отопления, то рекомендуем следующие марки электродов: Э42А, УОНИ 13/45 (диаметр 3 мм). У этих стержней толстое покрытие, благодаря которому можно удобно сварить углеродистую сталь. Также для сварки труб отопления подойдут марки Э-09Х1МФ и ЦЛ-20. Они предназначены для формирования прочного шва при сварке теплоустойчивой стали. У таких стержней тоже довольно толстое покрытие. Если нужно сварить нержавеющую, углеродистую или легированную сталь, то воспользуйтесь электродами марки ЦЛ-9 с основным покрытием. Водорода в таких стержнях мало, а мы уже знаем, что это гарантирует отличное качество шва.
Если планируется сварка труб, в которых будет осуществляться непрерывная подача горячей воды и может быть повышенное давление, то используйте электроды для труб марки МР-3. Этими же стержнями можно сварить трубу нкт. Электроды данной марки имеют рутиловое покрытие и изготавливаются из специальной проволоки. Производители предлагают диаметр от 3 до 5 мм. При работе с этой маркой наклоните электрод в сторону наплавления и применяйте короткую дугу. Тогда сварное соединение получится максимально герметичным.
Очень важно правильно настроить ток. Чем меньше толщина металла и диаметр электрода, тем меньше значение напряжения. Если установить слишком маленькое напряжение, то металл может не провариться. И наоборот: если установить слишком большое значение тока, то деталь может деформироваться. Поэтому обратите внимание на толщину металла и размеры электрода.
Диаметральное сечение
Диаметр электродов для трубопроводов имеет большую важность. Это значение влияет на расход присадочного материала и свойства швов.
Номинальным диаметром считается толщина стержня без покрытия. Толщина покрытия своя для каждого типа электродов, регламентируется ГОСТ 9466-75.
Покрытие можно определить отношением общего диаметра электрода к диаметру стержня:
- Тонким считается покрытие при равном соотношении или менее 1,2.
- Среднее покрытие определяется равным соотношением или меньшим 1,45.
- При равном соотношении диаметров или менее 1,8 – толстое покрытие.
- Если отношение диаметров более 1,8. То покрытие будет особо толстым.
Стоит отметить, что изделия импортного производства должны также отвечать указанным правилам. Однако редко можно отметить соответствие их диаметров российским стандартам.
Электроды для водопровода
Для сварки водопровода рекомендуем следующие марки: МН-5, МНЖ5 (для медных труб), НЖ-13 (для труб из нержавеющей стали) и МНЧ-2 (для сварки чугунных труб). Если предстоит домашняя сварка инвертором, а трубы изготовлены из черного металла, то можно использовать марку МР-3с. Они могут качественно сварить на низком токе даже трубу с диаметром 32 на 2.8 мм.
Если нужно сделать вертикальный шов, то используйте электроды МНЧ-2. Для сварки холодным и горячим способом подойдут ЦЧ-4, но учтите, что его можно использовать только в нижнем положении. Кстати, при выборе электродов обращайте внимание на наличие покрытия. Обязательно покупайте стержни с обмазкой, поскольку она защитит сварочную зону от негативного влияния кислорода. Мы рекомендуем электроды для сварки трубопроводов с толстым покрытием.
Если вам предстоит какой-то определенный вид работ, то проконсультируйтесь с продавцом в магазине. Внимательно прочтите информацию на упаковках. Для большинства работ подойдут трубные электроды таких производителей, как УОНИ, ОЗС, АНО, KOBELKO, ESAB. Среди отечественных производителей также рекомендуем электроды Уральского и Каменского завода.
Сварка труб из нержавеющих (хромоникелевых) аустенитных сталей
Трубы из такого сплава широко используются на предприятиях нефтепереработки (теплообменники), газопереработки (установки для получения серы), в холодильном оборудовании, в установках гидроочистки и т. д. В таких сплавах содержится до 18% Ni и до 10% Cr. Самые распространенные марки сталей – 12Х18Н10Т, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т. Ручная дуговая сварка может выполняться при температуре не ниже -10 °С без предварительного прогрева зоны соединения. Для сварки применяются электроды:
Сварка выполняется на предельно короткой дуге. Количество заполняющих сварной шов слоев зависит от толщины стенки трубы, оно увеличивается в следующем алгоритме: при увеличении толщины на 2–2,5 добавляется еще один слой. Так, если при толщине 4–6 мм будет достаточно двух слоев, то при 12–14 мм их будет четыре. По ширине получаемый шов должен быть больше ширины разделки на 2–3 мм по обе ее стороны.
Электроды для прочих работ
В этой статье мы уже несколько раз упоминали трубу нкт. Это не случайность. Вопрос «Какими электродами сварить трубу нкт?» активно обсуждается в интернете, и у многих сварщиков вызывает споры. Мы не претендуем на истину, но все же рекомендуем использовать для этих целей электроды марок УОНИ 13/45 или 13/55. Дело в том, что такой тип труб зачатую изготавливается из высоколегированной стали с повышенной прочностью, и такому металлу нужны электроды с особым составом. Приведенные выше марки отлично справляются с задачей, шов получается достаточно надежным и долговечным. Но учтите, что за сварку труб не стоит браться без должного опыта и хорошего сварочного аппарата, иначе вы рискуете испортить работу.
Нюансы технологии
Прежде, чем начинать окончательное соединение концов труб, необходимо сделать несколько прихваток по их диаметру этими же электродами, которыми планируется производить сварку. При небольшом диаметре будет достаточно четырех прихваток, при увеличении размера диаметра число прихваток должно быть увеличено. Это поможет зафиксировать соединяемые концы труб между собой.
При соединении концов труб на место соединения должен быть наложен непрерывный шов. Для этого электрод следует вести по диаметру без отрыва от поверхности. С целью более глубокого прогревания металла электрод двигают не перпендикулярно поверхности, а под наклоном 30-60 градусов таким образом, чтобы сварочная ванна двигалась за ним.
Если происходит сварка поворотного стыка, например, при изменении направления трубопровода, то рекомендуется пользоваться специальным устройством, называемым вращателем. Удобство его применения заключается в том, что после того, как детали закрепляют в нужном положении, остается свободный доступ ко всем сторонам труб. При отсутствии такого приспособления сначала на одну сторону окружности накладывают пару швов, а затем изделие разворачивают, и производят соединение с других сторон поэтапно.
При сварке неповоротных стыков соединение начинается снизу при последовательном продвижении электрода наверх.
Методы сварки
Для соединения оцинкованных труб на выбор используются два метода:
- Электродуговой.
- Газовый.
Соответственно, первый способ требует применения электродов, а второй газовой горелки. При электродуговом способе немаловажную роль играет толщина труб, подлежащих сварке. Если она является значительной, то перед началом необходимо с краев труб снять фаски. Тонкостенные трубы можно сваривать без предварительной обработки.
Кроме грамотного выбора электродов качество соединения будет зависеть от квалификации сварщика и его опыта. Сварка труб с цинковым покрытием потребует работы быстрой, но аккуратной. Вначале делают состыковку оцинкованных труб с небольшим зазором. Зазор между деталями необходим для того, чтобы улучшить провар. К тому же это улучшает видимость получаемого шва и дает возможность более правильно перемещать электрод.
Для фиксации необходимо выполнить как минимум три прихватки, чтобы избежать перекоса труб во время работы. Величину тока следует немного увеличить, чтобы можно было вначале прожечь саму оцинковку, которая иначе может препятствовать возникновению дуги, после чего можно начинать спокойно сплавлять металл.
Важна скорость ведения электрода. Если процесс осуществляется слишком медленно, то возможно проявление прожига, а при быстрой сварке возникнут области непровара. Пламя горелки следует направлять не на трубы, а на припой. При сваривании необходимо поддерживать постоянное пламя, чтобы избежать непроваров.
При газовом методе используют горелку меньшую, чем для сварки черных металлов.
При использовании слишком большого сопла горелки заготовки могут перегреться, и цинк начнет испаряться. При выборе горелки с маленьким размером сопла не произойдет достаточного разогрева и может возникнуть прилипание припоя к поверхности трубы. После завершения сварки любым из предложенных методов необходима зачистка шва и покрытие места его расположения антикоррозийным составом, предназначенным специально для оцинкованных труб.
ЭТАПЫ РАБОТЫ С ОЦИНКОВКОЙ
Удаление цинкового покрытия
Данная процедура необходима для того, чтобы расплавленный цинк, попав в область шва, не ухудшил его качество. Существует три основных способа зачистки:
Механический
Данный способ зачистки оцинковки осуществляется при помощи жестких абразивных средств, металлических щеток и наждачной бумаги.
Химический
Заключается в воздействии на покрытие кислотой, или щелочью. После осуществления необходимой экспозиции, изделие тщательно промывается и высушивается.
Термический
Заключается в обжиге краев изделия при помощи газовой горелки. Следует учитывать, что воздействие высоких температур провоцирует высвобождение токсичных паров.
Подбор электродов
Для того, чтобы выбрать, какими электродами варить оцинковку, необходимо учитывать ряд нюансов. Выбор электродов осуществляется с учетом типа свариваемой стали.
Можно выделить 2 основных вида электродов:
- С рутиловым покрытием (АНО-4, МР-3, ОЗС-4). Подходят для сваривания стали с низким углеродным содержанием. Наличие оксида титана значительно упрощает зажигание дуги, гарантирует прочность шва и его герметичность, а также минимизирует разбрызгивание;
- С сильноосновными флюсами (УОНИ13/45, УОНИ13/55, ДСК-50). Подходят для сталей низкого легирования.
Подбор присадочного материала
Основное требование к проволоке, используемой в качестве присадочного материала — низкая температура плавления, варьирующаяся от 900 до 1100 градусов. Соблюдение этого условия позволит добиться качественного шва, так как в этом случае проволока будет плавиться, не повреждая и не оплавляя сам материал.
Меры безопасности при сварке оцинкованных труб
При сварке оцинкованных труб обязательно соблюдение правил безопасности. Выделяющиеся пары цинка являются очень ядовитыми, поэтому для их удаления помещение должно быть оборудовано вытяжными и отсасывающими устройствами.
Для этой цели на каждом сварочном посту устанавливают мощные вытяжки. Все остальные требования по безопасности прописаны в соответствующих инструкциях и обязательны для исполнения.
Сварка оцинкованных труб является наиболее распространенным способом их соединения и популярна как из-за надежности, так и по причине долговечности. Следует помнить, что шов необходимо покрыть специальной краской на основе цинкового порошка для защиты от коррозии.
Что нужно учитывать для получения качественного шва
При проведении сварки нужно принять меры для того, чтобы понизить содержание кремния в сварочном шве. Это достигается путём использования специальных материалов.
Когда процедура обработки завершена, необходимо покрыть место соединения специальным защитным слоем. Если на окружающем участке он повреждён, то это место также необходимо обработать. Для этих целей применяют специальную краску с высоким содержанием этого металла. Можно также воспользоваться наплавкой из такой проволоки или применить цинк-кадмиевые прутки.
При обработке не нужно направлять пламя на оцинкованную поверхность. Оно должно попадать на место, покрытое флюсом.
Процедура оцинковки труб Источник spark-welding.ru
