Электроды для сварки труб отопления какие лучше: Как выбрать электроды для сварки труб? Виды и особенности

Если труба имеет небольшой диаметр, её нужно сваривать целостным соединением, а если она отличается большой толщиной, шов должен быть прерывистым.

Правила безопасности

Безопасность — это та составляющая сварочного процесса, к которой стоит подходить с большой ответственностью. Ведь если проигнорировать правила, можно получить серьёзные травмы, такие как ожоги от попадания расплавленного металла, ожог глаз от дуговой вспышки, или стать жертвой удара током. Избежать подобных ситуаций можно, придерживаясь простых рекомендаций, а именно:

• во время работы на сварщике не должно быть мокрой одежды;
• обязательно нужно использовать защитную маску для лица;
• все провода, через которые идет ток, нужно обязательно изолировать любым доступным способом;
• перед началом проведения сварки нужно не забывать о заземлении агрегата и дополнительных устройств, если они есть;
• в небольших помещениях необходимо использовать резиновую обувь или постилать резиновый коврик, он будет играть роль изолятора.

Вывод

Чтобы сделать выбор электрода более подготовленным, стоит взять в расчет норму расхода стержней и учесть привязку определённого вида труб к материалу, из которого сделаны прутки. А для ещё лучшего понимания процедуры выбора, лучше всего обратиться за советом к опытным специалистам, которые имеют большой опыт в проведении подобного рода работ.

Электроды для труб отопления и водоснабжения

Прочность сварного шва зависит не только от профессионализма сварщика выполняющего работу, но и от качества применяемых электродов, хотя их важность оценивается не так высоко, как они того заслуживают.

Роль электродов, с помощью которых производиться сварочные работы, для соединения труб отопления и водоснабжения, очень важна, если нужно получить качественный сварной шов. Сварочные электроды, применяющиеся для сварки труб, представляют собой стержни, проводящие ток к месту выполнения сварки.В настоящее время современный рынок предоставляет огромный выбор электродов для сварки с различными видами покрытия, предназначенные для выполнения сварных работ.

В настоящий момент электроды подразделяются на две большие группы, плавящиеся и неплавящиеся, и множество подгрупп отличающихся по типу покрытия. Разделение на плавящиеся и неплавящиеся электроды по типу металл используемого для их изготовления. Из графита, вольфрама или электротехнического угля производят неплавящиеся электроды для сварки труб.

Неплавящиеся электроды в свою очередь изготавливаются из сварочной проволоки. На готовые стержни наносят магнитные, защитные и стабилизирующие виды покрытия. При помощи маркировки, то есть буквенных обозначений на коробке, достаточно просто выбрать электрод, подходящий для проведения той или иной сварной работы. Перед началом сварочных работ убедитесь, что поверхность трубы сухая и чистая. При сварке кусков трубы, обязательно выпрямляют края и только после этого приступают к сварочным работам. При деформации трубы в виде вмятин сварочные работы не проводятся.

Тонкостенные трубы водопровода, а также газовые трубы, изготовленные из идентичного материала, сваривают электродами, не допуская простоя в сварочном процессе, и накладывают два слоя минимум. Для накладки следующего слоя предыдущий тщательно зачищают и подготавливают к сварке.

Качественное соединение труб может быть выполнено, если, соблюдены все технологические правила и выбраны правильные электроды. Одними из самых хороших электродов являются ОК-46, которые хорошо горят, с легкостью заправляют большие зазоры и с их помощью можно сваривать внизу и сверху.

Электроды для тонкого металла: особенности сварки инвертором

При помощи дуговой сварки  между собой скрепляются  металлические поверхности толщиной 0,2-4 мм. Наиболее  же востребована сварка поверхностей толщиной 1 мм. Именно такие показатели у кузовов автомобилей, труб с небольшим диаметром, ёмкостей, предназначенных для жидких веществ, и т.д. Электроды для тонкого металла принципиально отличаются от тех, что используются при сваривании толстых деталей. Эту разницу необходимо учитывать, чтобы получить надёжный, устойчивый к коррозии и износу шов.

Содержание статьи

Какими электродами лучше варить тонкий металл

Для качественной сварки необходимо обеспечить непрерывное горение электрической дуги. Электроды толщиной 4-5 мм дугу гасят, так как сваривание тонких поверхностей ведется с использованием пониженных токов (10-75 А). Поэтому для сварки тонких металлов  должны использоваться электроды диаметром 0,5 – 2 мм (если  металл не толще 1 мм) или, например, 2 – 2,5 мм (при толщине поверхностей 1,5 – 2 мм). Сварщики со стажем выбирают электроды для сварки тонкого металла, имеющие диаметр 2-3 мм.

Кроме толщины основного металла, стоит учитывать  его разновидность при выборе электродов. В процессе сварки деталей из низкоуглеродистой и  слабораскисленной стали могут применяться расходные материалы с любой обмазкой: основной, кислой, целлюлозной, рутиловой. Работа с полуспокойными сталями предполагает основное либо рутиловое покрытие электродов, а вот для спокойных сталей нужна основная обмазка.

Чтобы обеспечить устойчивое горение дуги, нужно помнить, что для определенного типа тока предназначен соответствующий электрод. Исключительно постоянный ток необходим для эксплуатации электродов с основной обмазкой. И постоянный, и переменный ток подойдет для расходных материалов, имеющих рутиловое, целлюлозное и кислое покрытие.

Перед осуществлением окончательного выбора внимательно ознакомьтесь с информацией, для какого положения сварки предназначены электроды. Оно может быть горизонтальное, вертикальное, нижнее, потолочное, нижнее тавровое, потолочное тавровое. Маркировка при этом может быть следующая:

1. Может использоваться при работе во всех положениях,
2. Соединение металлов во всех положениях, за исключением вертикального сверху вниз,
3. Сварка деталей во всех положениях, кроме потолочного и вертикального,
4. Для сваривания поверхностей нижнего положения, а также нижнего «в лодочку».

Марки электродов для инверторной сварки

Тем, кто задается вопросом, каким электродом варить тонкий листовой металл, стоит  обратить внимание на следующие марки:

• ОМА-2. Расходный материал позволяет сваривать даже окисленные поверхности и имеет минимальную проплавляющую способность. Сварочный шов может располагаться в пространстве произвольно.
•  МТ-2. При сваривании деталей толщиной менее 1 мм необходимо использовать постоянный ток, если же толщина составляет более 1 мм-то переменный. Сварка должна осуществляться по траектории «сверху вниз».
• OK 63.30 ESAB. Гарантирует устойчивость шва к коррозии, может применяться при сваривании вертикальных конструкций.

В зависимости от типа  основного материала, специалисты в области сварки рекомендуют:

Технология сваривания тонких поверхностей электродом

Самый тонкий электрод для сварки гарантирует аккуратный шов при наличии у мастера опыта. Если у вас его пока нет, то стоит прислушаться к полезным рекомендациям.

Чтобы не допустить прожогов поверхностей, электрод нужно держать под углом 45 градусов, и ни в коем случае под  90 градусов. Осуществлять соединение лучше всего углом вперед.  Не стоит излишне отдалять электрод от свариваемых деталей, так как это препятствует образованию сварочного валика.

Если накладывать швы в шахматном порядке, можно избежать деформации листового металла при нагревании. При отсутствии такой возможности электрод проводится один раз вдоль шва, скорость должна быть равномерной, а значение рабочего тока —  минимальное. Желательно, чтобы инверторный сварочный аппарат  имел выходную мощность с плавной регулировкой. При напряжении холостого хода от 70 В и выше можно избежать многих проблем с запалом дуги.

Подготовительные работы включают в себя зачистку поверхностей от ржавчины, выравнивание заготовок в случае необходимости и их надежную фиксацию. Затем детали прихватываются через каждые 7-10 см и свариваются окончательно. Если листы металла нужно соединить внахлест, то используется больший ток; при этом снижается вероятность прожига деталей и их деформации.

При сварке тонкого металла инвертором  применяется обратная полярность. Это значит, что “-“ будет подключен к основной поверхности, “+” – к держателю  электродов. В таком случае расходный материал приобретает гораздо большую температуру, чем основной, и можно избежать изменения формы деталей и их прожига.

Преимущества и недостатки тонких электродов

Электроды для сварки инвертором тонкого металла обладают множеством преимуществ. Например, риск повредить тонкие поверхности при сваривании минимален, скорость сваривания немного выше. Иные физические свойства этих вспомогательных материалов ничем не хуже, чем у более толстых аналогов, а стоимость приемлемая. К тому же подготовка тонких электродов к работе не занимает много времени.

К недостаткам можно отнести быстрый расход материала, необходимость использовать особую технику сваривания и относительно ненадежную защиту сварочной ванны (так как толщина обмазки невелика). Не все марки выпускают электроды в мелком варианте, поэтому в некоторых случаях придется искать аналоги.

Как оформить сварной шов

Варить металл толщиной 1 мм самыми тонкими электродами можно, используя следующие виды сварных швов:

Отметим, что в скосе кромок тонкого металла нет необходимости.

Проблемы в процессе сварки: как их избежать

Сварка тонкого металла может осложняться рядом факторов:

Прокаливание электродов для тонкого металла

Электроды для инверторной сварки  перед использованием рекомендуется прокалить, чтобы избавиться от влаги. Если пренебречь этой рекомендацией, то высока вероятность прилипания расходных материалов и дефектов шва. При увеличенном проценте воды ухудшается зажигание, во время работы появляется треск, на шве  образуются поры, а в околошовной зоне – множество капелек.

Варить тонкий металл стоит расходниками из герметичной упаковки, которую лучше всего израсходовать за один сеанс. Если у вас нет специального оборудования для прокаливания  (сушка на батарее не поможет решить проблему), а пачка расходного материала израсходована не вся, хранить остатки нужно в сухом отапливаемом помещении. Если вам необходимо сваривать ответственные конструкции, то вполне целесообразным будет приобретение пенала-термоса, который надежно защищает расходный материал от воздействия атмосферного воздуха.

В заключение

Таким образом, качественно сварить тонкий металл инвертором не составит труда, если ответственно подойти к выбору расходного материала и учесть некоторые нюансы. Прежде всего, толщина электрода не должна превышать  2-3 мм, материал обмазки должен соответствовать типу основного металла, а разновидность тока – покрытию электрода. Расходный материал должен быть хорошо просушен перед использованием. Учтите также положение сварки. При правильно подобранных электродах сварочная дуга устойчива,  и в итоге получается качественный провар с нешироким аккуратным швом.

Предварительный нагрев может иметь решающее значение для успеха сварки

Предварительный нагрев, важный шаг во многих сварочных операциях, снижает скорость охлаждения готового сварного шва, снижает количество водорода в нем и снижает риск растрескивания.

Важный этап во многих сварочных операциях, предварительный нагрев снижает скорость охлаждения готового сварного шва, снижает количество водорода в нем и снижает риск растрескивания. Искусственное введение тепла в основной металл — с помощью внешнего источника тепла — добавляет шаг в сварочный процесс; тем не менее, это может сэкономить ваше время и деньги в долгосрочной перспективе за счет снижения вероятности поломки сварного шва, требующей доработки.

У вас есть множество методов предварительного нагрева основного материала. У каждого есть свои преимущества и недостатки. Лучший выбор для конкретного приложения зависит от нескольких факторов, включая любые требования к коду, которые могут применяться. Примите во внимание эти советы и передовые методы, которые способствуют правильному предварительному нагреву и высококачественной сварке.

Почему важен предварительный нагрев?

Предварительный нагрев сводит к минимуму разницу температур между сварочной дугой и основным материалом. Это приносит пользу сварному соединению по нескольким причинам.

Во-первых, это помогает уменьшить усадочные напряжения, которые могут привести к растрескиванию и деформации. Поскольку горячие материалы расширяются, а холодные сжимаются, большая разница температур между расплавленной сварочной ванной и относительно холодным основным материалом может привести к внутренним напряжениям, поскольку сварная деталь пытается нормализовать эту разницу температур. Эти внутренние напряжения увеличивают риск растрескивания и деформации.

Во-вторых, надлежащий предварительный нагрев помогает снизить скорость охлаждения готового сварного шва и снизить твердость в зоне термического влияния (HAZ), что делает сварной шов менее хрупким и более пластичным.Эти характеристики особенно важны для материалов, более чувствительных к твердости при повышенных температурах, таких как чугун, средне- и высокоуглеродистая сталь или сталь с высоким содержанием углерода.

Снижение скорости охлаждения также позволяет водороду выходить из сварочной ванны по мере его затвердевания, что помогает минимизировать образование трещин.

Наконец, предварительный нагрев вводит необходимое тепло в зону сварного шва для обеспечения надлежащего проплавления. Это приносит пользу толстым материалам и материалам, которые быстро проводят тепло.Благодаря предварительному нагреву вы можете использовать меньше тепла в сварочной дуге и при этом добиться оптимального проплавления, поскольку основной материал начинается при повышенной температуре.

Когда следует разогревать?

Предварительный нагрев особенно важен при сварке:

• Сильно жесткие сварные швы.
• Толстые материалы (практическое правило относительно толщины и времени предварительного нагрева зависит от типа материала).
• Основные материалы, которые имеют тенденцию быть более хрупкими, например чугун, и при сварке разнородных материалов.
• Когда рекомендовано производителем основного материала. Эту информацию часто можно найти в таблице, в которой указаны диапазоны температур предварительного нагрева для данной толщины материала.

Предварительный нагрев также может быть полезен для материалов с эквивалентным высоким содержанием углерода, таких как AISI 4130 и 4140. Высокое содержание углерода и / или дополнительные сплавы могут сделать материал более прочным и твердым, но также более хрупким и менее пластичным, что может привести к потенциальным проблемам с взломом.

Как подогреваются детали?

После того, как вы определили, что сварка требует предварительного нагрева, подумайте о том, какой метод лучше всего использовать.

Индукционный нагрев — это один из вариантов предварительного нагрева, который обеспечивает постоянный нагрев всей сварной детали. Он обеспечивает быстрое нагревание до температуры и считается очень безопасным вариантом для предварительного нагрева.
Фотография любезно предоставлена ​​Miller Electric Mfg. Co.

Предварительный нагрев открытым пламенем от горелки — распространенный метод, поскольку он прост в использовании и предлагает простую установку и портативность. Кроме того, первоначальные инвестиционные затраты невысоки, а сварщики знают этот процесс.Однако предварительный нагрев открытым пламенем может быть неэффективным по сравнению с другими вариантами, поскольку большая часть тепла теряется в окружающий воздух. Также может быть сложно обеспечить постоянный уровень температуры по всей детали.

Предварительный нагрев пламенем также представляет опасность для безопасности, включая повышенную вероятность возгорания, и требует особых требований к хранению взрывоопасных газов, обычно пропана или пропилена.

Духовка или печь также могут использоваться для предварительного нагрева, особенно для мелких деталей.Для больших сварных деталей доступны большие модели.

Индукционный нагрев, еще один вариант предварительного нагрева, который обеспечивает более постоянный нагрев по всему сварному соединению, обеспечивает быстрое достижение температуры. Некоторое оборудование может документировать температуру предварительного нагрева с помощью возможностей цифровой записи.

Индукционный нагрев считается очень безопасным вариантом для предварительного нагрева и термообработки после сварки (PWHT) и обычно используется для сварки труб. Он также предлагает преимущества для деталей другой геометрии, включая плоские пластины для конструкционной стали, а также для приложений с горячей посадкой.

Системы индукционного нагрева работают за счет создания локальных вихревых токов внутри проводящей части. Это достигается пропусканием переменного тока через катушку, расположенную очень близко к детали или вокруг нее. В результате переменные магнитные поля, возникающие около катушки, вызывают в детали вихревые токи. Собственное сопротивление материала этому току приводит к тому, что деталь быстро нагревается, становясь по сути своим собственным нагревательным элементом. Это очень эффективный метод, поскольку он устраняет или сводит к минимуму потери тепла, характерные для других методов нагрева.

Для индукционного нагрева доступны варианты с жидкостным, воздушным охлаждением и прокатки.

Рекомендации по предварительному нагреву

Как и при любой процедуре сварки, важно соблюдать рекомендации производителя материала по предварительному нагреву, а также некоторые общие передовые методы.

Во-первых, при использовании метода открытого пламени, рассмотрите расстояние от стыка для достижения надлежащего предварительного нагрева. Правильное расстояние от стыка зависит от основного материала и любых сварочных норм или процедур для конкретного применения.

Предварительно нагрейте достаточно большую площадь вокруг сварного шва, чтобы обеспечить поддержание надлежащей температуры во время сварки. Предварительный нагрев большей площади сводит к минимуму риск отвода тепла от более холодных участков материала.

Измерение предварительного нагрева часто выполняется с помощью Tempilstik®, инфракрасных термометров или других приборов для измерения тепла. Обычно температуру предварительного нагрева следует измерять на расстоянии не менее 3 дюймов от стыка. Температуру предварительного нагрева следует проверять непосредственно перед началом сварки.

Системы индукционного нагрева часто имеют встроенный терморегулятор для контроля температуры с использованием обратной связи от термопар, установленных на сварной детали. Обычно лучше всего размещать термопару по направлению к центру змеевика, который обычно является самым теплым местом.

Присадочные металлы с низким содержанием водорода снижают риск растрескивания.

Контроль количества водорода в сварном шве с помощью других средств, таких как использование присадочного металла с низким содержанием водорода, является хорошим дополнением к надлежащему предварительному нагреву.Оба способствуют снижению риска разрушения сварных швов и растрескивания.

Многие производители присадочных материалов предлагают варианты с низким содержанием водорода в трубчатых проволоках (дуговая сварка с металлической сердцевиной и порошковой проволокой или проволока FCAW) и электродах для дуговой сварки в защитных слоях металла (SMAW).

Необязательное обозначение диффузионного водорода включено в классификацию присадочных металлов с низким содержанием водорода, принятую Американским сварочным обществом (AWS). Среди сварочных присадочных материалов часто используются обозначения h5 и H8, которые указывают на то, что присадочный металл содержит низкие уровни диффузионного водорода.Цифра в обозначении означает количество водорода в миллилитрах на каждые 100 граммов металла шва. Например, присадочные металлы с обозначением h5 постоянно образуют наплавленный металл шва, содержащий менее 4 мл водорода на 100 г наплавленного металла шва.

SMAW могут иметь обозначение «R», означающее, что электрод устойчив к поглощению влаги, что также помогает контролировать уровень водорода.

Сплошная проволока обычно имеет низкий уровень водорода.Поскольку они представляют собой твердый металл, они плохо впитывают влагу и, таким образом, сводят к минимуму риск образования трещин, вызванных водородом. Имейте в виду, что классификация AWS для водорода — которая является необязательной — обычно не включается для одножильных проводов.

Правильное хранение присадочных металлов и обращение с ними также важны для контроля содержания водорода в сварном шве и снижения риска растрескивания. Неправильное хранение присадочного металла может привести к попаданию влаги или других загрязняющих веществ на поверхность продукта в сварной шов.Эта проблема может свести на нет преимущества, полученные от правильного предварительного нагрева и выбора присадочных металлов с низким содержанием водорода.

Храните присадочные материалы в чистом и сухом месте в оригинальной упаковке до использования. Также важна температура в складском помещении. По температуре он должен быть похож на среду сварки, поскольку хранение присадочного металла в холодной зоне с последующим перемещением в горячую может привести к образованию конденсата, который увеличивает риск попадания водорода в сварной шов.Если места для хранения с аналогичной температурой нет, обязательно акклиматизируйте присадочный металл перед сваркой. Также обратите внимание на упаковку из присадочного металла, герметичную и / или вакуумную, которая с большей вероятностью будет препятствовать проникновению влаги и водорода в продукт.

Эти дополнительные методы являются одними из лучших способов контролировать водород в процессе сварки, что в сочетании с надлежащим предварительным нагревом может помочь снизить риск образования трещин и переделок.

Метод определения и регулирования скорости охлаждения металлических сплавов в процессе контактной сварки сопротивлением

1. Способ определения скорости охлаждения трубы из металлического сплава в системе униполярной импульсной сварки, включающий:

контактирование концов первой трубы и второй трубы первой пары труб с образованием сварной интерфейс;

устанавливают первый электрод на указанную первую трубу и второй электрод на указанную вторую трубу;

установку, по меньшей мере, одного термоэлектрического преобразователя на каждой трубе рядом с указанным интерфейсом;

резистивно нагревают упомянутую поверхность раздела сварного шва путем разряда достаточной энергии от униполярного генератора через упомянутые электроды и упомянутый межэлектродный зазор для образования сварного участка трубы; и

измерение температуры указанного сварного сегмента трубы, как показано указанными преобразователями, через периодические интервалы времени после такого разряда для определения скорости охлаждения указанного сварного сегмента трубы.

2. Способ по п.1, в котором первый и второй электроды второй пары труб перемещают относительно положений указанной первой пары электродов и их соответствующих поверхностей стыка сварных швов, чтобы изменить скорость охлаждения сварного шва вторую пару труб относительно скорости охлаждения сварного шва указанной первой пары труб.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что термоэлектрические преобразователи являются термопарами.

4. Способ управления скоростью охлаждения трубы из металлического сплава в процессе электросварки сопротивлением в системе униполярной сварки, включающий:

позиционирование конца первой указанной трубы и конца второй указанной трубы для образования сварной интерфейс;

установка первого подвижного электрода на указанной первой трубе и подвижного второго электрода на указанной второй трубе таким образом, чтобы расстояние между указанным первым электродом и указанным вторым электродом определяло межэлектродный зазор;

регулировку зазора между электродами путем перемещения электродов относительно друг друга для обеспечения выбранной скорости охлаждения;

резистивно нагревают упомянутую поверхность стыка сварного шва путем разряда энергии от униполярного генератора через упомянутые электроды и упомянутый межэлектродный зазор для сварки упомянутых первой и второй труб на упомянутой поверхности раздела сварного шва с образованием сварного сегмента трубы; и

, позволяя упомянутому сварному сегменту трубы остыть.

5. Способ по п.4, в котором концы первой трубы и второй трубы подготавливают для контактной сварки сопротивлением в системе униполярной сварки.

6. Способ сварки двух секций трубы встык, который включает:

контактную сварку множества комплектов двух противоположных концов секций трубы при повышенной температуре сварки;

охлаждение комплектов с разной скоростью; и

анализ полученных сварных швов на предмет одного или нескольких металлургических свойств, чтобы обеспечить параметры охлаждения, коррелирующие скорость охлаждения с каждым таким свойством.

7. Способ по п.6, в котором электроды, подводящие сварочный ток к участкам трубы, расположены на расстоянии