Виды технологий сварки труб – плюсы и минусы способов

При обустраивании многих технологических схем вряд ли можно обойтись без трубопровода, главной составляющей которого считаются трубы. Поэтому, эти трубы необходимо объединять между собой, для чего постоянно применяются разные технологии сварки труб. О способах сварки, методике процесса и видах сварных соединений будет рассказано ниже.

Классификация видов сварки

В общем, сварочный процесс используется в тех случаях, когда нужно выполнить неразъёмное соединение 2-ух компонентов оборудуемой конструкции. Как пример можно привести сварку трубо-проводов ручной дуговой сваркой.

По материалу соединяемых изделий ограничений нет, можно сваривать как стальные, так и полимерные, медные и даже изделия из стекла.

По типу влияния на материал сварку можно поделить на две группы:

1. Сварка, проходящая под давлением.
2. Сварка при очень высокой температуре – методом плавления.

В числе методов сварки под давлением можно назвать:

• соединение составляющих ультразвуком;
• контактное скрепление;
• сварку методом трения;
• соединение под прессами или газовыми прессами;
• термитное скрепление;
• холодную сварку.

Последний соединительный тип наиболее интересен. Он с самым большим успехом используется для закрепления изделий из цветных металлов (меди, алюминия), наиболее пластичных среди материалов изготовления труб. При холодной сварке с помощью прессов ручного или стационарного типа конструкционные элементы вместе сжимают, создавая условия для гибкой деформации, сопровождающейся неразрывным соединением.

Методы сварки термическими (тепловыми) способами:

• электродуговая сварка – течет в атмосфере благородных газов или во время использования флюсов; по использованию дополнительных устройства подобный вариант соединения дополнительно делят на ручное или автоматическое;
• газовая сварка – очень часто используемый вид закрепления деталей конструкции.

Методика газовой сварки

Смысл процесса – нагревание торцов скрепляемых компонентов в огне газокислородной смеси с одновременным заполнением пространства между соединяемыми деталями веществом именно плавящегося металлического прутка.

Не обращая внимания на достаточную прочность подобного способа, стабильность и иные механичные свойства полученного шва сварки будут хуже, чем после электродуговой сварки. Однако конкретно данный способ применяется при надобности объединить детали малого размера, к примеру, труб с маленькими диаметром и толщиной, аж до 3,5 мм.

Материальное обеспечение газовой сварки

Нужные для сварки труб материалы:

• кислород – среда, в которой при достаточной температуре горит газовая смесь; качество применяемого материла обеспечивает длительное горение и достижение нужной температуры;
• ацетилен – также прекрасно горящий газ, используется не не так часто;
• иные горючие газы (пары керосина, пропан, метан и др.) – применяются относительно нечасто, впрочем вполне допустимы при условиях, что температура горения вдвое превосходит температуру плавления металлического прутка;
• сварочная проволока – считается присадочным веществом, собственно ею заполняется пространство между соединяемыми элементами; при проведении процесса необходимо выбирать материал проволки, по характеристикам максимально близкий к веществу, из которого сделаны соединяемые детали;
• флюс – используется для устранения лишнего окисления материала свариваемых деталей; независимо от формы, в которой представлен флюс – порошок или паста – принцип его действия одинаков: во время разогрева изделий вещество подымается кверху и делает слой защиты, предотвращающий доступ к металлу воздуха.

Как и в случае с проволокой, флюсы выбираются под каждый металл персонально. Составы применяются при сварке чугунов, меди, марок легированной стали; не используются для соединения компонентов из углеродистых сортов стали.

Технология газовой сварки

Газовое соединение конструкций разного типа, также сварка трубо-проводов, может выполняться 2-мя методами, впрочем операции по подготовке и в том и другом случае такие же.

в начале сварки нужно:

1. Тщательно почистить поверхности соединяемых деталей от жира, грязи и остальных чуждых веществ.
2. Обработать кромки изделий. Подготовка кромок труб под сварку обязательна при толщине стенок скрепляемых труб более 3,5 мм, в данном варианте делают скашивание кромок, потому как одинаково прогреть металл при подобной толщине как правило невозможно. Если же толщина труб меньше, косить кромки не надо.

Методы проведения процесса:

1. Слева направо. Горелкой греют уже готовый отрезок шва, проволоку из металла продвигают, следуя за пламенем. Этот метод дает возможность повысить скорость работ приблизительно на четверть, снизив при этом кол-во расходуемого газа. Применяется метод как правило для труб с толщиной стенок от 5 мм.
2. С правой стороны налево. Горелка нагревает ещё не скреплённые места соединений, проволока в движении опережает пламя. Процесс более долог и расход смеси газа выше, впрочем сваренное аналогичным образом изделие имеет более прекрасный красивый вид. Применяется сварка с правой стороны налево для соединений труб с тонкими стенками.

Технология сварки электродуговым способом

При соединении компонентов аналогичным способом края скрепляемых изделий прогреваются под влиянием дугового разряда переменного тока.

Классификация сварных соединений

Получаемые при сварке швы можно обозначать, опираясь на несколько признаков.

По местонахождению швы делятся на:

Последнее расположение швов наиболее предпочтительно, собственно поэтому, когда дают возможность обстоятельства, приоритетной считается сварка поворотных стыков труб, во время которой скрепляемые изделия одинаково поворачивают таким образом, чтобы работа проходила всегда с нижней позицией шва.

По длине швы бывают:

Как следует из наименований, в первом варианте сварку выполняют по всей линии шва отдельными частями, напоминающими пунктир. Во время использования второго метода шов непрерывен.

Классификация по видам соединения очень широка, например, стыковой метод в себя включает больше тридцати способов.

Однако в общем можно выделить 4-ре обширные группы соединений:

1. Стыковые. В данном варианте конструкционные элементы объединяют по единой общей оси.
2. Нахлёсточные. Одно изделие с нахлёстом покроет второе.
3. Тавровые. В результате закрепления компонентов аналогичным образом выходит повёрнутая на 180° буква «Т».
4. Угловые. Как видно из названия, во время использования этого соединения свариваемые детали размещаются под заданным углом.

Разделка кромок

Технологически намного правилнее при трубном соединении с толщиной стенки от 3 мм перед сваркой исполнять операцию разделывания кромок изделий. При учёте этой советы шов сварки станет более одинаковым, лежащим по всей толщине материала.

Аналогичным образом, во время использования этого метода швы размещаются послойно, причём сечение каждого слоя невелико, поэтому, напряжение металла сводится к нулю.

При разделке кромок углы можно задавать в диапазоне 25-50°. Точно выбрать значение данного параметра можно, исходя из начальных показателей: толщины стенок труб, избранного метода сварных работ и вида соединений.

При аккуратном подходе к процессу сварка при разделке кромок дает возможность получить наиболее крепкое и надёжное соединение изделий.

Режим сварки

На режим процесса воздействуют такие факторы, как:

• сечение применяемого электрода;
• сила переменного тока;
• технологичные параметры аппарата для сварки;
• дуговое напряжение;
• природа применяемого переменного тока (переменный либо постоянный);
• полярность тока (прямая или обратная);
• скорость движения электрода.

К примеру, при соединении компонентов методом стык в стык, сварочный электрод труб следует перемещать медленно, не торопясь, с целью обеспечить достаточное оплавление сопрекасающихся торцов изделий и изобилие зазора между ними необходимого количества проволоки из металла.

Чтобы достигнуть самой большой скорости процесса, силу тока следует выставить на максимальное значение, но нужно помнить, что в данном варианте возможно перегревание электрода, которое в конце концов приведёт к его порче, а значит, ухудшению качества шва сварки.

Полярность выбирают исходя из факта, что во время работы анод разогревается сильнее катода. Благодаря этому при соединении аналогичным способом труб маленького сечения необходимо применять обратную полярность, во избежание вероятного прожигания труб.

Советы во время работ

Сварка – процесс в общем сложный и требующий подготовки, благодаря этому в начале любой работы нужно учесть пару советов:

1. Очень сложный этап сварки – соединение неповоротных стыков (детальнее: «Как делается сварка неповоротных стыков труб – подробное руководство»). При этом наклонный угол электрода все время меняется. Для выполнения работы трубу мысленно делят вертикально на две половины, соединение каждого участка выполняется по очереди. Работа изготавливается из потолочного положения через вертикальное и кончается нижним.
2. Когда потребуется объединить изделия с толстыми стенками, применяют метод сварки на просвет. Технология также довольно трудна, основное в процессе – исполнять угол кромок около 60-70° и расстояние между кромками до 2,5 мм. в начале проволоку прихватывают в четырёх точках. Сварка идет при короткой дуге.
3. При трубном соединении, работающих при большом давлении, следует особенно беспокоиться о надёжности и герметичности швов. Весь рабочий процесс должен подходить СНиПам и Сводным правилам (СП 105-34-96).
4. Во время благоустройства трубо-проводов магистрального уровня можно применять не только аппараты автоматической, но и ручной сварки, как более мобильные.
5. При скреплении изделий больших диаметров в большинстве случаев работают одновременно несколько человек, аж до четырёх. При проведении подобных работ сварка проходит снизу вверх в расходящихся направлениях.
6. При трубном соединении различающихся сечений нужно будет использовать переходники.

Перед проведением любых работ по сварке следует понимать, что сварка – процесс не только сложный, но и небезопасный при несоблюдении техники безопасности. Благодаря этому для удачного выполнения процесса следует не только заранее познакомиться с самыми разными руководствами, но и постичь техническую составляющую процесса.

Во всяком случае, какими бы ни были приобретённые сварщиком способности, он не должен пренебрегать установленными правилами безопасности и рекомендуемой технологией процесса, так как и от того, и от иного зависят не только его собственная безопасность, но и последующая прочность эксплуатируемого оборудования.

Tagged : материал / подготовка / сварка / труба