Как сваривать трубы отопления электросваркой

Содержание

Видео: ручная сварка труб в труднодоступных
местах

Ручную дуговую сварку труб производят, как правило, в 2-3 слоя, несмотря на
то, что соединяемые кромки имеют небольшую толщину. Благодаря многослойной сварке,
гораздо легче проварить корень шва. Кроме того, этот приём способствует повышению
плотности сварного соединения.

Сварка трубопроводов ручной дуговой сваркой может происходить с поворотом свариваемых
стыков или без поворота стыков. Об этом подробнее рассказано на страницах «Сварка
поворотных стыков труб» и «Сварка
неповоротных стыков труб». Рассмотрим технику ручной сварки труб с
поворотом и без поворота стыка.

Правила техники безопасности при сварке труб

Сварка продольного шва трубы выполняется на специальном оборудовании, которое небезопасно для человека. Поэтому были разработаны специальные правила, соблюдение которых поможет сохранить жизнь и здоровье специалиста:

• Полная изоляция жил, по которым поступает электрический ток.
• Заземление корпуса установки.
• Использование сухой одежды и перчаток (рукавиц).
• Резиновая обувь либо аналогичный коврик под ногами.
• Маска, на которой закреплены щиток или очки. Они предотвращают попадание искр и препятствуют ослеплению мастера.

Успешность работы зависит не только от теоретических знаний, но и от большого практического опыта специалиста. Достигнуть этого можно работой с небольшими заготовками, которые не будут потом использованы на ответственных участках.

Техника ручной сварки труб без поворота стыка

При ручной сварке неповоротных трубных стыков последовательность выполнения
слоёв показана на рисунке ниже:

Первый слой (швы 1, 2, 3) выполняют сверху вниз, а второй и третий слои (швы
4, 5, 6 и 7, 8, 9) либо снизу вверх, либо сверху вниз (схема а) на рисунке).
Возможно выполнение второго и третьего слоя в последовательности, указанного
на схеме б) рисунка. При ручной сварке неповоротных труб большого диаметра,
более 700мм, рекомендуется сварку вести в последовательности, указанной на схеме
в) рисунка.

При
сварке необходимо учесть, что смещение замыкающих участков (замков) наиболее
важно в процессе сварки. Смещение должно составлять 60-100 мм

В случае, если возникают трудности при сварке неповоротных стыков, например,
стык находится в труднодоступном месте, то можно применить комбинированный метод
(см. рисунок слева) сварки стыка со вставкой (поз. 2 на рисунке).

При этом, нижнюю часть сварного шва выполняют с внутренней стороны трубы через
отверстие (поз. 1 на рисунке), а после этого в отверстие вваривают вставку (поз.2
на рисунке), выполняя сварку верхней части шва с наружной стороны стыка.

Для ручной сварки неповоротных стыков применяют те же электроды, что и для
сварки стыка с поворотом трубы. Однако, доступ к некоторым участкам шва неповоротного
стыка часто оказывается затруднён и сваривать его сложнее. Следовательно, сварка
неповоротного стыка требует от сварщика более высокой квалификации, чем сварка
стыка с поворотом.

При прокладке магистральных трубопроводов вручную выполняют только первый слой
сварного шва. Последующий слои сваривают автоматической
сваркой под флюсом.

Сварка стали (электрическая, газовая)

Сварка труб отопления из стали предпочтительней резьбового соединения. Этот метод основан на нагревании кромок соединения до температуры плавления. При этом образуется плавильная ванна с расплавленным металлом, в которую подается припой в необходимом количестве. Постепенно продвигаясь, расплавленный металл заполняет швы. После остывания получается монолитное соединение.

Методов сварки стальных труб отопления достаточно много. Мы будем рассматривать только те, которые могут быть применены при монтаже отопления в домах и квартирах. Главный критерий – это мобильность. Ест два основных подхода.

Электрическая дуговая сварка

Электрод ручной дуговой сварки

Суть сварки труб отопления электросваркой заключается в том, что на электрод подается напряжение (обычно плюс, но не обязательно), а к контуру подводится минус. Движение электронов направлено от плюса к минусу. Когда от электрода для сварки труб отопления до рабочей поверхности остается совсем немного (расстояние приблизительно равно его диаметру) возникает электрическая дуга. Она настолько мощная, что плавит металл. С этого момента начинаются отличия. Подача металлической проволоки может выполняться вручную, либо же автоматически. Сварка труб отопления электросваркой бывает:

• ручной;
• полуавтоматической (аргонной).

В обоих случаях процесс плавления проволоки в варочной ванной происходит в газе, который выталкивает кислород и улучшает сплавление металла. Для ручной сварки нужны электроды – это металлический плавящийся стержень в специальной обмазке. При горении обмазки выделяется газ и шлак, которые защищают варочную ванну.

В полуавтоматической сварке из баллона подается аргон. Электрод для сварки труб отопления состоит из вольфрама, температура плавления которого 3000 град. Сварка может быть на постоянном и переменном токе. На переменном варят алюминий. При сварке используют присадочную проволоку, аргоновый стержень выступает в качестве нагревателя, по аналогии с газовой сваркой. Также электросварка труб отопления бывает импульсной и безимпульсной.

Как варить трубы отопления:

• двигать электрод от стенки к стенке, ёлочкой;
• чередовать движения вперед и назад по прямой;
• чередовать движения вперед по прямой и назад по наружному краю. Края каждый раз чередуются.

Важный момент – это формирование корня шва. Также имеет значение расположение электрода относительно рабочей поверхности. Трубу с обратной стороны варят, смотря в зеркальце, такое получается не у каждого. Как видите, тема очень обширная и сварщик должен обладать определенным багажом знаний и, конечно же, опытом.

Газовая сварка металлических труб отопления

Газовый резак

Звук, когда загорается пламя на резаке газовой сварки, нельзя перепутать ни с чем. Это как взлет маленького реактивного самолета. Как сваривать трубы отопления:

• на резак подается из баллона ацитилено-воздушная смесь. У нее очень высокая температура горения;
• вентилями на резаке регулируется подача;
• факел пламени расплавляет металл, создавая варочную ванну, и вручную в нее макается проволока;
• нельзя давать варочной ванне остыть и потихоньку продвигать ее вдоль шва.

Остается вопрос о том, как правильно варить трубы отопления с обратной стороны. При таком методе чтобы заварить стояк со стороны стенки, нужно совершить дополнительную процедуру. На лицевой стороне, в месте соединения, нужно вырезать окошко и через него с внутренней стороны стояка заварить шов. После этого окошко закрывается тем же вырезанным клочком и заваривается. Газовая сварка труб отопления предпочтительней при работе с малыми диаметрами и тонкостенными катушками.

Выбор электродов

Для сварки стальных труб электродуговым методом диаметр электродов выбирают по толщине монтируемого проката

Важно учитывать особенности электродного стержня, обмазки. Особенности электродов, применяемых для монтажа трубопроводов:

• Электродами МР-3, АНО-21, АНО-24 варят швы, не испытывающие высокого давления (дренажные системы, сточные трубопроводы), где скорость потока незначительная. Работать можно на переменном токе.
• Универсальные УОНИ рекомендуют использовать начинающим, они хорошо проваривают металл, образуют прочное соединение. Для большого объема электродуговой сварки они не эффективны из-за невысокой скорости образования шва, необходимости постоянного контроля дуги.
• LB-52U – электроды японских производителей используют для монтажа технологических и магистральных трубопроводов, рассчитанных на высокое давление. Для LB-52U характерно ровное горение даже при небольшом «провисании» напряжения в сети.
• Электроды швейцарской компании ESAB отличаются хорошим качеством шва, ручная дуговая сварка газовых магистралей высокого давления нередко проводится ими. ОЗС 12 применяют для низкоуглеродных сталей, ОК 46 — универсальные. На токе любой полярности варят ОК 53.70 и ОК 74.70, в обмазке содержится защитный флюс, сдерживающий окисление ванны расплава.
• Отечественное ЛЭЗ ЛБгп применяют для финишного слоя на стыковых соединениях толстостенного трубного проката, для сварки тонкостенных труб.
• Э42А, УОНИИ-13/45, Э-09Х1МФ применяют при монтаже теплосетей из легированных сталей, толстая обмазка типа Д образует шлаковый слой, защищающий расплавленный металл от окисления.

От электродов во многом зависит безаварийность эксплуатации трубопроводных сетей. Сталь стержня должна соответствовать марке стали проката, вид покрытия определяет степень защиты ванных расплава.

При выборе способа монтажа технологического трубопровода или инженерных сетей учитывают толщину проката, марку стали, рабочую нагрузку на металл. Толстые стенки варят многослойными швами с предварительной разделкой кромок. Тонкостенный прокат достаточно очистить перед проведением работ. Имея сварочный аппарат, заварить стыки можно самостоятельно.

Типы двухтрубных систем

Двухтрубные системы делятся на виды в зависимости от:

• типа контура (открытый и закрытый);
• способа и направления тока воды (проточные и тупиковые);
• способа перемещения теплоносителя (с естественной и принудительной циркуляцией).

Системы с открытыми и закрытыми контурами

Двухтрубная система открытого типа в городских квартирах не прижилась из-за особенности, связанной с верхней разводкой труб, предполагающей использование расширительного бака. Это приспособление дает возможность контролировать и пополнять водой отопительную систему, но в квартире не всегда имеется место для монтажа такого объемного устройства.

Проточные и тупиковые

В проточной системе направление тока воды в подающей и отводящей трубе не изменяется. При тупиковой схеме теплоноситель в трубах подачи и возврата движется в противоположных направлениях. В такой сети устанавливаются байпасы, а радиаторы располагаются на замкнутых участках, что дает возможность отключать любой из них, не нарушая работу отопления.

Варианты сварных соединений

Виды сварных соединений

При электросварке труб можно выполнять следующие виды соединений:

1. Внахлест.
2. Втавр.
3. Встык.
4. В угол.

В случае сварки внахлест один из элементов накладывается на другой. Как правило, ширина нахлеста равна не меньше как двойному числу толщины металла.
Соединение стальных труб, в частности, отопления, преимущественно осуществляется встык. Сварка стальных труб является одной из самых востребованных, а значит, важных сварочных работ. Для соединения встык нужен обязательный провар кромок по всей толщине стенок стальных труб.

Выделяют следующие варианты швов в зависимости от положения проведения сварки:

1. Вертикальные.
2. Горизонтальные.
3. Потолочные.
4. Нижние.

Нижний вид шва считается самым удобным для сварки. Он располагается под электродом внизу, в то время как сваривать нужно сверху. Шов горизонтальный выполняют по окружности вертикально расположенной трубы. Вертикальный вид шва делают сбоку трубы, установленной отвесно, свариваемой по длине. Потолочный вид шва делается прямо над головой сварщика. В нижнем положении сваривать водопровод лучше всего (поворотные швы).

Трубы с малой величиной диаметра чаще всего свариваются непрерывным швом. Трубы большого диаметра – прерывистым.

Угол наклона электрода по отношению к горизонтальной плоскости должен составлять не более 45º. Это нужно для малой вероятности возникновения во внутренней части трубы наплывов.

Перед началом сварки нужно проделать следующий перечень работ:

1. Почистить трубы от мусора, грязи и грунта.
2. Обрезать или выправить торцы труб с деформацией.
3. В случае дугового способа сварки вычистить кромки, а также наружную и внутреннюю поверхности, прилегающие к кромкам, до блеска на ширину не менее 10 мм.

При сварке квадратных труб требуется выполнение таких же подготовительных мер.

Стык варят непрерывно до полного приваривания стыка целиком. Трубопроводы варят, не применяя подкладочные кольца. При дуговой сварке поворотных и неповоротных стыков при малой толщине стенок, не больше 6 мм, делают два и более слоя, при величине толщины 6-12 мм – делают три слоя, больше 19 мм – четыре.

Каждый новый накладываемый слой шва нужно очищать от шлака перед наложением следующего. Такова технология сварки труб. При первом слое корень стыка обычно полностью проваривается.

Подготовка кромок труб под сварку.

При сварке труб, у которых величина толщины стенки превышает 8 мм, нужно накладывать первый слой ступенчатой сваркой, последующие – сплошной. При ступенчатой сварке окружность стыка разбивается на несколько участков с малой площадью и свариваются в первую очередь те, которые располагаются через один, а после и пропущенные.

Первый слой сварки считают самым ответственным. При наложении данного слоя необходимо полное расплавление кромок и притупления. После чего он тщательно проверяется на наличие трещин. При обнаружении последних их выплавляют или вырубают, после чего заново сваривают данные участки.

Второй и третий слои варят с медленными поворотами трубы. Начало и конец слоев делают со смещением на 15-30 мм относительно начала и конца предшествующего слоя.
Последний шов делается с прямой поверхностью и постепенным переходом к основному металлу.

При многослойной сварке необходимо вести каждый последующий слой в противоположном направлении по отношению к предыдущему, а точки замыкания каждого слоя нужно расположить вразбежку относительно друг друга, что значительно улучшит качество сварки.

В конце сварочных работ необходимо очистить от шлака и брызг образовавшийся шов и прилегающую к нему стыковую зону для улучшенного сплавления слоев.

Для сварки квадратных труб есть определенный нюанс. Для сварки квадратных труб необходимо жесткое закрепление концов, которые сваривают, чтобы соединяемые детали не повело от нагрева. Желательно производить нагрев квадратных труб не по кругу, а равномерно.

Ручная электродуговая сварка применяется для труб всех диаметров.

Варианты сварных соединений

Существует множество различных видов сварных соединений. В частности, они могут быть:

• продольными стыковыми с одно- или двусторонним швом;
• поперечными стыковыми с внутренней расточкой или без неё, со скосом кромки или без;
• контактным стыковым;
• одно- или двусторонним угловым;
• раструбным.

Наиболее широкое распространение при сварке трубопроводов отопительных систем получило стыковое соединение с поперечным швом. Это объясняется его высокой прочностью. Сварные швы могут быть:

• односторонними;
• двусторонними;
• односторонними с подкладным кольцом.

Проверенная технология сварки труб

Односторонние швы применяются при сварке труб с внутренним диаметром до 500 мм.

Также металлические и полипропиленовые трубы могут соединяться при помощи муфт.

Типовая сварка стальных труб

Сварка широко используется для соединения труб отопительных систем, изготовленных из различных материалов. Она обеспечивает высокую прочность и надёжность стыков, что позволяет применять её в условиях высокого давления и температуры. Многообразие способов сварки даёт возможность выбрать наиболее подходящий вариант соединения труб в конкретных условиях. Современные технологии стыковки труб из полипропилена позволяют выполнить монтаж даже человеку, не имеющему высокой квалификации в сфере сварочных работ.

Технология электросварки трубопровода

Чтобы надежно соединить две трубы, нужно правильно состыковать их. Затем сформировать сварной шов выбранным методом.

Правильная стыковка труб

Этот этап сварочных работ выполняют следующим образом:

1. Элементы трубопровода закрепляют в тисках или другом устройстве, устанавливая их встык или внахлест. Место соединения прихватывают электродом в нескольких местах. При формировании 2 точек их размещают на разных сторонах окружности.
2. Если предусмотрена единственная «прихватка», начинают приваривать стык с противоположной области.

Пошаговая инструкция

Ровно установив элементы, приступают к процессу сварки. Его проводят так:

1. Настраивают параметры работы аппарата в соответствии с выбранным способом сварки труб.
2. Возбуждают электрическую дугу. Для этого касаются электродом металлической поверхности.
3. Формируют сварной стык. Чтобы понимать, как правильно варить трубы отопления, нужно разбираться в типах швов. Вариант выбирают после начала сварки. Направления движений зависят от конфигурации трубопровода, материала его изготовления, профессиональных навыков сварщика. Соединение должно начинаться и заканчиваться в одной точке.

После завершения работы со швом удаляют шлак, имеющий вид наплыва. После этого осуществляют пробный пуск коммуникационной линии, оценивая качество сварки.

Режимы и ГОСТы

Обыкновенный универсальный аппарат для сварки дугой ручного типа может обеспечивать различные виды режимов его функционирования.

Данная функция позволяет обеспечить контролируемость некоторых параметров. На корпусе любого аппарата выполняется соответствующая маркировка, классификация, по которой можно произвести выбор необходимого режима.

Качество соединения при выполнении дуговой сварки ручного типа во многом зависит от правильно подобранного режима ее работы.

Так, на выбор режима оказывают влияние диаметр используемого электрода, выбранный параметр тока, а также показатели напряжения непосредственно на дуге.

Кроме этого, во многом он зависит и от марки самого материала.

Для дуговой сварки можно самостоятельно произвести расчет режима ее работы, для чего следует взять толщину материала и габариты используемого электрода и варить им.

Для того чтобы при выполнении соединения дуговой сваркой шов был высокого качества, необходимо изучить соответствующий ГОСТ.

Он регламентирует размеры соединений, особенности конструктивных элементов, типы и марки материалов, которые следует использовать в процессе работы.

Аппарат для дуговой сварки должен в полной мере обеспечивать выполнение ГОСТ. Следует отметить и то, что выбор режима работы для дуговой сварки также следует делать, исходя из рекомендованных нормативов.

Различные виды нормативов при их строгом соблюдении дают возможность производить работу максимально качественно.

Следует отметить и то, что дуговая сварка ручного типа может быть использована для работы с самыми разными видами металлов, для каждого из которых в отдельности подбираются только свои параметры выполнения соединения.

Ниже размещено видео с обучающим курсом об ошибках начинающего сварщика.

Видео:

Овладеть азами такой сварки ручного типа должен каждый уважающий себя домашний мастер. Это даст возможность ему выполнять огромное количество всевозможной работы по дому самостоятельно.

По своей сути технология выполнения самых разных операций на аппарате для дуговой сварки относительно простая и не требует каких-то профессиональных навыков и знаний.

Если подходить к делу ответственно и хорошо изучить видео уроки для начинающих в нашей статье, то научиться пользоваться сваркой данного типа можно достаточно быстро.

Как происходит сваривание металла

Для возникновения электрической дуги понадобится два элемента, по которым будет протекать ток. Одним элементом, по которому протекает отрицательный заряд — это металлическая заготовка. В качестве положительного заряда служит электрод. Электродом именуется расходный материал, состоящий из стального основания и поверхностного покрытия в виде специального защитного состава.

Когда подключенный электрод к оборудованию касается металлической поверхности, то имеющие разнородную полярность элементы провоцируют формирование электрической дуги. После создания дуги происходит плавление металла и электрода. Расплавляемая часть электрода поступает в зону шва, заполняя тем самым сварочную ванну. В итоге формируется сварочный шов, посредством чего соединяются металлические детали. Знать принцип сваривания металла нужно, чтобы научиться пользоваться сваркой. Если не понимать принципа работы, то будет освоить манипуляции.

Когда образуется электрическая дуга, осуществляется плавление металла, что провоцирует возникновение паров или газов. Эти газы играют очень важную роль, так как они защищают металл от отрицательного влияния на него кислорода. Состав газов зависит от типа защитного покрытия. Получаемый шов в процессе работы заполняет сварную ванну, тем самым дает надежное и защищенное соединение
Сварочный шов образовывается при перемещении ванны

Ванна появляется при движении зажженного электрода, поэтому очень важно контролировать не только скорость перемещения, но еще и угол расположения электрода
После остывания металлического шва, на поверхности образуется корка — шлак. Это результаты горения газов, защищающих металл от воздействия на него кислорода

Как только металл остывает, шлак оббивается специальным молотком сварщика. При обивании происходит разлетание осколков, поэтому обязательно при работе нужно пользоваться защитными очками для сварщика

Разобравшись с технологией соединения металла посредством сварочного аппарата, следует переходить к процедуре обучения. Перед тем, как научиться работать сваркой, следует первым делом приобрести специальную амуницию. Это защитные очки или маска сварщика, перчатки, а также комбинезон и ботинки. Из инструментов кроме сварочного аппарата и электродов понадобится молоток. Если вы не занимаетесь сварочными работами профессионально, то подойдет обычный молоток.

Выбор электродов

К подготовительному этапу можно отнести выбор наиболее подходящего электрода. От качества этого расходного материала зависит герметичность получаемой системы, а также сложность проведения сварки. Сегодня используют электроды, которые представлены токопроводящим стержнем со специальным покрытием. За счет применения специального состава стабилизируется дуга и формируется более привлекательный, качественный сварочный шов. Кроме этого, в некоторых случаях включенные химические вещества снижают вероятность окисления металла.

В продаже встречается довольно большое количество различных вариантов исполнения подобных расходных материалов. По типу сердцевины выделяют:

1. С сердечником, который не плавится. При их изготовлении применяется графит или вольфрам, а также электротехнический уголь.
2. С плавящимся стержнем. В этом случае при изготовлении применяется проволока, толщина которой может варьировать в большом диапазоне. При проведении электросварки толщина электрода – наиболее важный параметр, который нужно учитывать.

Электроды с плавящимся стержнем

Классификация проводится также по тому, какое вещество применяется в качестве обмазки. Наибольшее распространение получили следующими варианты исполнения:

1. Рутилово-кислотные зачастую применяются при создании системы трубопровода отопления или подачи воды бытового предназначения. При электросварке может образоваться шлак, удалить который не составляет трудности.
2. Целлюлозные подходят в большей степени для работы с изделиями, которые имеют крупное сечение. Примером можно назвать случай изготовления магистрали для подачи газа и воды.
3. Рутиловые применяются в случае, когда нужно получить аккуратный шов. Шлак с поверхности удалить просто и быстро. Кроме этого подходит для наваривания второго или последующего шва.
4. Рутилово-целлюлозные подходят для сварки практически в любой плоскости. Этот момент определяет их частое применение при создании вертикально расположенного шва большой протяженности.
5. Основная обмазка считается универсальным покрытием, которое подходит для электросварки самых различных деталей, в том числе и толстостенных изделий. Образующееся крепление характеризуется пластичностью и высокой прочностью.

Рутиловые электроды

Рекомендуется уделять внимание продукции известных производителей, заявленные эксплуатационные характеристики которых будут соответствовать реальным. Кроме этого, при выборе расходного материала нужно уделять внимание сроку годности изделия