Можно ли варить трубы отопления электросваркой и как это сделать | ТРУБЫДА
Каждый хозяин загородного дома и дачи должен уметь обращаться со сварочным аппаратом и работать с металлом. Это устройство требуется для всех ремонтных и монтажных работ, где присутствуют металлические трубы. Оно помогает сделать соединение герметичным. Советы специалистов помогут разобраться новичкам, как варить трубы отопления электросваркой правильно.
Работа с электросваркойПодготовка поверхностиПеред тем как варить трубы электросваркой, нужно подготовить их к процессу соединения. Последовательность подготовки поверхности:
- Трубы должны соответствовать всем параметрам, которые указанны в проекте. По всей длине они должны иметь равномерную толщину стенок, а срез должен быть круглым.
- Трубу подрезают под углом в 90° и на расстоянии в 1 см от среза зачищают до блеска.
- Затем срез обезжиривают. Для этого удаляют все масляные подтеки и счищают ржавчину. Если есть краска, то ее снимают.
При необходимости торец дополнительно обрабатывают. Кромка среза трубы должна иметь угол раскрытия в 65° с величиной притупления до 0,2 см. Такой срез поможет качественно соединить изделия.
Разновидности сварных швов и соединенийСварку стальных труб производят сварочным аппаратом методом плавления. Сварочный аппарат из переменного тока образует постоянный и посредством электрической дуги нагревает локальный участок изделия до нужной температуры. Формирование электрической дуги происходит на металлическом стержне (электроде). Там где работает дуга, образуется специальная атмосфера, которая при плавлении металла не позволяет ему окисляться. Благодаря качественному сварному шву протечки полностью исключены, т. к. соединение получается герметичным.
Есть много способов наложения швов. Какой способ выбрать, это зависит от толщины труб и материала, из которого они изготовлены. Основные типы швов:
- в тавр;
- встык;
- внахлест;
- угловые.
Также важно учитывать расположение труб по отношению друг к другу:
- Нижний шов. Во время сварочных работ электрод располагают над соединяемыми элементами. При таком способе сварщику хорошо видны все свариваемые участки, поэтому данный метод является самым удобным.
- Потолочный шов. Электрод располагают под свариваемым элементом. При этом оператор поднимает руку вверх и держит над головой, поэтому этот способ применяют только во время ремонта или при замене деформированного участка трубы. При обустройстве новой системы его не используют.
- Вертикальный шов. Такой способ соединения применяют, если 2 трубы располагаются горизонтально. Сварщик проводит электродом движения вверх и вниз и снизу вверх (в вертикальном направлении).
- Горизонтальный шов. Часто горизонтальными соединениями делают монтаж отопительных и водопроводных систем. При этом две трубы находятся в вертикальном положении.
Электрод — тонкий металлический стержень, который покрыт специальным составом. Он защищает металл от возникновения коррозийного налета и от него зависит, каким получится сварочный шов. Чтобы разобраться, какими электродами варить трубы, нужно рассмотреть свойства каждого из них. Главные параметры, по которым классифицируют электроды — это вид покрытия и тип сердцевины. Изделия бывают с плавящей и неплавящей сердцевиной.
- Для изготовления плавящей сердцевины используют сварочную проволоку с разным диаметром, который подбирают в зависимости от вида работ.
- Для изготовления неплавящей сердцевины используют вольфарм, графит или электротехнический уголь.
Электроды покрывают целлюлозным, рутиловым, рутилово-кислотным или рутилово-целлюлозным покрытием.
Выбор сварочного аппаратаСварочные аппараты бывают трех типов. Какой из них выбрать, это зависит от метода сварки и обрабатываемого материала. Виды устройств:
- Понижающие сварочные трансформаторы. Это надежное устройство, которое применяют для сварки углеродистой стали. Качество шва — среднее.
- Сварочные выпрямители. Подходят для углеродистого и алюминиевого материала, а также для нержавейки. Качество шва — высокое.
- Сварочные инверторы. Универсальное устройство, которое подходит для любого материала.
Нельзя при сварке труб отопления электросваркой использовать испорченное оборудование. Поэтому перед началом работ аппаратуру тщательно проверяют.
Технология проведения работВначале необходимо подготовить рабочее место и средства защиты. Чтобы разобраться, как правильно варить трубы отопления, нужно попрактиковаться на отдельном куске металла. Для этого понадобится толстая труба и универсальный электрод диаметром от 3 мм и выше, т. к. с ним легче учиться делать швы. Процесс работы:
- На одном сварочном кабеле есть держатель. В него вставляют электрод, затем подключают кабели.
- Аппарат имеет 2 кабеля и 2 выхода тока с положительной и отрицательной полярностью. Конец одного кабеля оснащен зажимом, который подключается к детали, конец второго — это держатель для электрода. Полярность выбирают в зависимости от вида работ. Наилучший прогрев металла происходит с прямой полярностью.
- Зажечь дугу можно 2 способами. Для этого кончиком электрода постукивают несколько раз по детали или проводят вдоль шва (чириканьем).
- Какого типа получится сварной шов на трубе, зависит от наклона электрода. Основной наклон составляет 30-60°. Чтобы сделать глубокий прогрев металла, наклон электрода делают «углом назад». При этом ванна и расплавленный металл поступают за электродом. Если требуется поверхностный прогрев, тогда угол наклона меняют в противоположную сторону.
Для каждого материала и типа шва применяется свое движение электрода. Для домашних работ достаточно освоить некоторые из них. Во время работы важно следить за величиной и состоянием сварной ванны. Для этого движения ускоряют или замедляют.
Сварка пластиковых труб проходит по особой технологии, т. к. из-за высокой температуры внутри них часто образовываются наплывы. Поэтому выполнять сварочные работы нужно аккуратно. Но если температура будет слишком низкой, то детали не зафиксируются. Порядок работ:
- Сварочный аппарат устанавливают на подставку и разогревают до 260° C.
- В насадку для сварки вставляют конец пластиковой трубы и подходящего диаметра фитинг таким образом, чтобы они располагались в одной плоскости.
- Если труба толстая, то уровень температуры увеличивают. Когда детали прогреются, их достают из устройства и соединяют.
Когда шов застынет, трубу проверяют на наличие протечек. Спайку изделий с большим диаметром (свыше 63 мм) проводят стык в стык. Срез торцовых труб расплавляют и соединяют, при этом сильно надавливая друг на друга. При муфтовой и раструбной спайке используют ручные приборы. Они оснащены центрирующим элементом и насадками, которые удерживают заготовки. Все детали трубопровода загоняют в разогретый сварочный аппарат и делают спайку. Чтобы детали соединились, всю работу проводят быстро.
Возможные ошибки в процессеКачество готового изделия может стать низким из-за дефекта сварного шва. Дефект может находиться внутри или снаружи изделия, а также быть сквозным. Причины, из-за которых он возникает во время сварки металлических труб отопления и других изделий:
- из-за дешевого материала низкого качества;
- из-за некачественного оборудования;
- когда нарушается технологический процесс работы;
- из-за неопытности сварщика.
Иногда сварщики делают усиление шва до 4 мм. Из-за такой ошибки он становится хрупким. Высота усиления не должна превышать 2 мм, тогда шов будет иметь максимальную прочность.
Ставьте лайки, подписывайтесь на наш канал и Вы не пропустите еще множество полезных статей! И заходите к нам на сайт посвященный самостоятельному монтажу различных труб.
как варить отопление электросваркой в труднодоступных местах, как сварить пластиковые и металлические трубы, сварной шов
Содержание:
Чтобы система отопления была максимально надежной и функциональной, проводят сварку труб отопления. В зависимости от того, из каких именно труб организовывается контур, технология сварочных работ может отличаться.
Пластиковые трубы
Для стыковки между собой полипропиленовых деталей обычно применяют один из двух способов, чем лучше варить трубы отопления:
- Раструбная сварка. Осуществляется погружением одного конца трубы в другой.
- Муфтовая сварка. Применяется промежуточный элемент — муфта.
Для коммутации комплектующих из полипропилена используется диффузионная сварка. В процессе ее реализации происходит нагревание отдельных узлов контура с помощью специального паяльника мощностью 1500 В. Подобные приборы работают от обычной сети 220 В. В среднем на нагревание уходит не более 5 с. Характеристики полипропилена таковы, что его плавление начинается при температуре +27 градусов. Нужную температуру нагревания можно выставить на регуляторе температуры.
Процесс сваривания полипропилена в разные времена года имеет свои отличия. Если процедура проводится зимой в условиях улицы, продолжительность нагревания несколько увеличивают. Такой же принцип справедлив при работе с трубами большого диаметра: как правило, их нужно разогревать в течении 30 с. Специальная насадка на приборе обеспечивает одновременный разогрев всех поверхностей, которые будут стыковаться (имеется в виду труба и муфта). По ходу повышения температуры на деталях появляются «отбортовки».
По достижению нужной температуры элементы нужно извлечь с насадок и состыковать вместе, соблюдая равномерность нажатия с обеих сторон. Отдельные части после стыковки в разогретом состоянии запрещается сдвигать или крутить, иначе шов потеряет свою прочность. Чтобы соединение имело достаточную крепость, детали в соединенном состоянии нужно выдержать не менее 30 с. Признаком излишнего нагревания поверхности труб является приобретение ею коричневого цвета.
Металлические трубы
Для соединения комплектующих системы отопления из металла применяется метод электрической сварки. Перед тем, как варить трубы отопления, необходимо обзавестись металлическими электродами. Они проводят электрический ток и играют роль «присадки» для заполнения сварочного шва. Приступая к соединению, отдельные отрезки труб чистят от песка, грязи и мусора. Все замеченные при этом деформированные концы необходимо выровнять или обрезать. Для реализации дуговой сварки края деталей зачищают на ширину не менее 10 мм. Для коммутации труб по окружности необходимо наблюдать непрерывный режим. Чтобы сварить трубы отопления электросваркой, как правило, применяется разное число слоев.
Это напрямую зависит от того, какую толщину имеют стенки труб отопления:
- 2 слоя – при толщине не более 6 мм.
- 3 слоя — 6-12 мм.
- 4 слоя — более 12 мм.
С каждого уложенного слоя перед укладкой следующего нужно убрать шлак. Стартовый слой укладывают методом ступенчатой наплавки. В дальнейшем применяется сплошная наплавка размягченного металла.
Особенно важна при организации отопительного контура укладка первого слоя. Если будет допущен брак, такой участок устраняется и накладывается заново. Осуществляя накладку последующих слоев сварки, необходимо равномерно поворачивать трубу по своей оси. При реализации каждого последующего слоя делают небольшие смещения на 1,5-3 см от начала предыдущего. Завершающая наплавка должна состыковаться с основной поверхностью, и быть гладкой и ровной.
Сварка трубопровода в рабочем состоянии
Что соединить трубы под давлением, приходится столкнуться с вопросом, как варить отопление электросваркой в труднодоступных местах. Это объясняется частым расположением трубопровода в узких нишах или вплотную к стенам.
Чтобы реализовать сварочные работы, вырезают отверстие для сварки внутри трубы. После этого провариваются остальная часть. Начинать работу лучше всего от центральной части нижней поверхности трубы. для получения качественного шва электрод позиционируют под углом 90 градусов. Вертикальные швы накладывают в другом положении электрода (под углом вверх): для этих целей нередко используется точечная сварка.
Сварка труб отопления в квартире или доме
Сварка труб отопления
Сварка – это очень обширная тема и охватить ее полностью одной статьей просто невозможно. Ранее мы уже рассказывали о том, как найти и устранить течь в системе отопления. Сегодня более обширно рассмотрим, как правильно паять полипропиленовые трубы для отопления и сваривать сталь.
Работа с полимерами
Чтобы разобраться, как правильно паять полипропиленовые трубы для отопления, нужно знать, из чего они сделаны.
- гомополимеров;
- блок-сополимеров;
- рандом-сополимеров;
Также следует учитывать, что при сварке труб отопления придется иметь дело с армированными изделиями. Если армирование выполнено их стекловолокна, то это никак не влияет на процесс монтажа, а вот алюминиевое покрытие нужно зачищать на глубину проникновения в стык. Это касается изделий с расположением слоя фольги ближе к наружной поверхности. Есть изделия, в которых армирование находится ближе к внутренней поверхности, в этом случае зачистка не потребуется.
Паяльник для пропилена
Перед тем как паять полипропиленовые трубы для отопления потребуется приобрести электрический паяльник. Для того чтобы спаять пропилен применяется специальный паяльник, который состоит из:
- корпуса;
- электронного блока с катушкой, вмонтированного в корпус;
- нагревательной платформы;
- головки;
- также может иметь регулировку уровня нагревания платформы.
При пайке пластиковых труб для отопления
Качество соединения напрямую зависит от того, как монтажник чувствует материал. Те, кто еще не набрался достаточно опыта пайки труб отопления, могут воспользоваться таблицей, в которой указано время нагревания разных изделий из полипропилена.
Время нагревания пропиленовых труб
Следует учитывать, что для сварки пластиковых труб отопления головка платформы нагревается до 260 градусов. Несмотря на то, что некоторые модели паяльников имеют возможность регулирования температуры платформы, на практике это не используется. Степень прогрева материала регулируется только временем нагревания. Перед тем как паять трубы отопления, ознакомьтесь со значениями таблицы:
Во время пайки труб отопления своими руками обратите внимание на то, как детали надеваются на головку нагревательной платформы. Это должно происходит с некоторым усилием, также плотно детали должны соединяться между собой. При соблюдении техники выполнения монтажа стык образует монолитное соединение, которое очень надежное. Об удовлетворительном качестве пайки свидетельствует кольцо из выдавленного со стыка расплавленного пропилена. Это значит, что материал заполнил все полости и выдавил весь воздух.
Склеивание полимеров
Это еще один метод монтажа контура отопления. Он применяется для изделий из поливинилхлорида (ПВХ). Только нас интересует не базовый ПВХ, а модернизированный. Изделия проходят дополнительный производственный процесс, который называется хлорирование. Вследствие этого у молекул ПВХ увеличивается количество связей между собой.
На трубу и муфту наносится специальный состав – это клей, который состоит из ХПВП, разбавленного растворителем. Попадая на поверхность полимера, он растворяет его верхний слой. Застывание происходит в течение десяти секунд.
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.
Если нужно заделать небольшое отверстие в контуре, можно воспользоваться двухкомпонентной холодной сваркой для труб отопления.
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.
Есть много вариантов, как заварить трубу отопления, а также траекторий движения электрода, которые выполняются с отрывом и без отрыва.
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.
Сварка меди
Пропан-бутановая горелка
Газовая сварка ацетилен-воздушной смесью допускается только для труб диаметром больше 108 мм. Такие трубы в отоплении домов и квартир не используются. Сваривание меди, по сути, ничем не отличается от других материалов. Суть же везде одна – формирование плавильной ванны и ее подпитка. Метод применяется в редких случаях.
Медные системы отопления паяют двумя способами:
- жесткая пайка медных труб отопления.
Также именуемая как высокотемпературная. Это менее технологичный способ. Пропан-бутановой горелкой соединённые детали нагреваются докрасна, а потом по стыку проводят проволокой с припоем. Она плавится, и пропой просачивается внутрь соединения. После остывания получается надежный узел с превосходными механическими характеристиками. Минус один – стык меняет свой цвет и становится темнее. Вся эстетика медной системы сводится на нет, притом, что иногда она становится чуть ли не решающим фактором выбора этого материала;
Этот метод характеризуется тем, что температура пайки ниже. Этот эффект достигается благодаря тому, что соединение смазывается флюсом. Таким методом можно паять только системы, по которым будет циркулировать жидкость, это связано с тем же флюсом. Нельзя допускать его нахождения на металле. Снаружи лишний флюс вытирается тряпкой, а изнутри он должен быть смыт водой.
Как паять медные трубы отопления с флюсом:
- наждачной бумагой зачищаются соединяемые поверхности;
- на обе детали наносится флюс;
- труба с муфтой соединяются, выдавленные остатки флюса удаляются тканью;
- соединение нагревается до температуры плавления припоя, который скрепляет детали.
В качестве припоя используется серебряная проволока, которая, расплавляясь, затекает в стык и равномерно в нем распределяется. После этого визуально соединения остаются такими же, как были.
Как правильно сварить трубу для отопления?
Осуществить врезку в трубу отопления без использования сварки вполне возможно, однако исполнить это самостоятельно без применения специального оборудования не получится. Поэтому для подключения к магистральной отопительной системе тоже нужно будет использовать сварку. Для того чтобы качественно сваривать между собой металлические элементы разного рода, необходимо разобраться, что же именно представляет собой сварка.
Принцип данной технологии заключается в следующем: металлическая заготовка под воздействием высокой силы тока и определенного напряжения начинает расплавляться и состыковывается с аналогичным краем другой заготовки. Изделия начинают проникать друг в друга, их частицы пересекаются между собой на молекулярном уровне. Во многом за счет этого электросварку металлических труб отопления принято считать одной из наиболее надежных технологий, которая позволяет обеспечить очень высокий уровень прочности соединения.
Разновидности электродов
Электросварочный электрод является металлическим стержнем определенного диаметра, который обладает специальным покрытием для проведения сварных работ. Толщина данного расходника бывает различной – этот показатель следует выбирать в зависимости от того, металл какой толщины планируется соединять. Обмазка электрода предназначена для дополнительной защиты стальных элементов и сварной ванны от непосредственного воздействия внешней среды. Более того, она помогает сделать горение дуги значительно лучше.
Перед непосредственной покупкой электродов желательно проконсультироваться у сварщиков или у соседей, которые периодически занимаются проведением сварных работ в домашних условиях, какими именно расходными материалами они пользуются. Сварка металлических труб отопления поддельными или низкокачественными электродами приведет к возникновению низкокачественного соединения, которое с течением времени начнет протекать. Нужно сказать, что надежные электроды дешево стоить не могут.
При изготовлении домашнего трубопровода с помощью электросварки желательно использовать электроды, диаметр которых составляет от 2 до 5 мм. Покрытие тоже играет немаловажную роль. Оно бывает разных видов:
- основное – является универсальным, способствует получению высококачественного соединения даже при использовании холодной сварки. В течение последующей эксплуатации швы практически никогда не растрескиваются, обладают великолепными показателями вязкости;
- выполненное на основе целлюлозы и рутила. Предназначено для формирования сложных соединений, в частности вертикального шва, идущего строго сверху вниз;
- рутиловое покрытие будет смотреться наиболее привлекательно. С поверхности соединения можно с легкостью удалить шлак, очень легко зажигается дуга. Подобные электроды, как правило, используются в процессе создания прихваток или для формирования угловых швов;
- покрытие на основе рутила и кислоты позволяет получить не только качественный шов, но и шлак, обладающий собственной структурой. После завершения сварки труб отопления электросваркой его будет очень легко удалить;
- целлюлозное покрытие идеально подходит для конструкций, отличающихся большим диаметром. Благодаря такому покрытию можно быстро и надежно сформировать не только вертикальный, но и кольцевой шов.
Подготовка поверхности
Перед тем как приступить к непосредственному выполнению работ, поверхность соединяемых элементов следует тщательно высушить и зачистить щеточкой для того, чтобы получить металлический блеск, счистить все следы коррозии и так далее. Если труба имеет деформированный участок, то его нужно удалить. Зачищают примерно по два сантиметра с каждого конца заготовки.
Если труба имеет диаметр не больше 89 мм при толщине от 2 до 5 мм, то лучше всего использовать электроды, толщина которых около 3 мм. Более тонкие электроды не проплавят металл по всей глубине, а толстая продукция неудобна в процессе проведения работ.
Чтобы понять, как правильно варить, необходимо учитывать, что разновидностей сварных соединений существует несколько:
- стыковое;
- внахлест;
- угловое;
- тавровое;
- крест-накрест.
Технология проведения работ
Прежде всего вставляют электрод в держатель и зажигают дугу, чиркая им по основному металлу. Благодаря этому становится возможной сварка труб отопления электросваркой. Если все было сделано правильно, получится соответствующая электрическая дуга, за счет которой и будет производиться расплавление металла. Электрод нужно держать на расстоянии около 5 мм от поверхности заготовок на участке, где их планируется соединить. Варить трубу электросваркой следует под определенным углом – порядка 70 градусов. Шов накладывают осторожно, колебательными движениями, только в этом случае продукция соединение элементов будет наиболее качественным.
Можно проводить электродом по зигзагу серповидной траектории. В районе формирования дуги будет образовываться соответствующий валик. Когда соединение будет закончено или кончится электрод, надо дать стыку немного остыть, после чего сбить шлак с поверхности соединения. Вполне возможно, что нужно будет наложить несколько дополнительных швов. Главное, о чем следует помнить, – после каждого прохода требуется сбивать шлак.
Холодная сварка для труб отопления может использоваться даже в бытовых условиях начинающим сварщиком. Сам сварочный процесс начинается с формирования прихваток вне зависимости от типа соединения. Прихватки делают с помощью тех же электродов, которыми в дальнейшем будет образовываться весь шов. Если диаметр трубы не слишком большой, можно сделать всего две-три прихватки – они будут удерживать конструкцию в одном положении, не позволяя элементам смещаться относительно друг друга. В дальнейшем это значительно облегчит проведение работ.
Выбор сварочного аппарата
В последнее время наибольшей популярностью как в бытовых, так и в промышленных условиях пользуются инверторные сварочные аппараты. Они отличаются превосходным качеством, позволяют обеспечивать постоянное горение дуги и формирование надежной сварной ванны. В результате за счет использования данного аппарата можно получить наиболее качественное соединение.
Инверторное оборудование обладает не слишком большим весом, что позволяет с легкостью переносить его с одного места на другое – для удобства транспортировки оно оснащено специальной лямкой. При необходимости его разрешается использовать в автономном режиме – можно подключить к бензиновому или дизельному генератору.
Трансформаторные сварочные аппараты более громоздкие и не слишком надежные. Они создают довольно серьезную нагрузку на электрическую сеть, что в дальнейшем может стать причиной возникновения короткого замыкания. Из-за этого их нежелательно подключать к разного рода генераторам бензинового или дизельного типа.
Холодная сварка для труб отопления, преимущества и недостатки метода
Трубы из металла можно использовать для внутридомовых водопроводных коммуникаций непродолжительное время. Металлические трубы допускается эксплуатировать на протяжении строго отведенного периода времени. Окислы, известковые отложения внутри железных коммуникаций уменьшают внутренний диаметр труб, и разрушают водопровод. Системы отопления, спроектированные и собранные правильно, не нуждаются в дополнительном обслуживании.
Трубы в системе отопления могут быть соединены без применения горячей сварки
Классическая высокотемпературная сварка
Как сварить отопление из железной трубы в соответствии со строительными нормами, указано в ГОСТе. Имеет значение и диаметр труб, и протяженность системы. СНИП укажет, как правильно сварить трубы для отопления в каждом конкретном случае: частное домовладение, многоэтажный дом или водопроводная линия промышленного назначения.
При использовании газового сварочного аппарата для создания качественных швов потребуется немалый практический опыт. Электросваркой также можно создавать безупречного качества сварные соединения, но в этом случае потребуется не только опыт, но и качественные электроды, верно выбранный уровень тока и «чувство дуги». Качественная электросварка трубы отопления доступна лишь настоящим профессионалам.
Металлические трубы — наиболее распространенный материал для систем отопления
Прочность труб из металла более чем достаточна для системы подачи воды и для контура отопления. Именно участки соединений, которые приходится реализовывать для того, чтобы не отклоняться от проектной документации, являются «слабым звеном» системы. О том, как варить трубу отопления электросваркой, подробно указано в устаревших учебных материалах и статьях. В современном строительстве чаще применяется метод холодной сварки для труб отопления.
Важно знать! Резьбовые соединения труб из металла используют в тех случаях, когда требуется создать разъемное соединение. Герметичность соединения в этом случае гарантирует уплотнитель, чаще всего пакля.
Как правильно варить трубу отопления знает каждый квалифицированный инженер-монтажник. Существует ряд правил, которых необходимо придерживаться:
- Сварной шов не должен состоять из окалины. Так происходит, если варить трубу электросваркой, используя некачественные электроды.
- Чтобы варить металл электрическим сварочным аппаратом необходимо использовать метод многослойного расплава металла. Первичная окалина шва удаляется перед следующим слоем сварки.
- Важно правильно выбрать уровень тока – слабый ток не гарантирует прочность сварочного шва. Слишком высокий ток при сварочных работах также неприемлем.
- Если используется метод «сварка встык», в качестве армирующего материала используется металл электрода или расплавленная проволока.
- Варить электросваркой металлические трубопроводы и другие элементы отопительных и водопроводных систем запрещается вблизи легковоспламеняющихся предметов.
Газовая сварка – универсальный метод для создания прочного соединения металлов, соединять можно металлические детали разного размера в любых комбинациях.
Для традиционной сварки нужно иметь специальное оборудование и опыт проведения сварочных работ
Высокая температура струи сгорающего газа позволяет расплавить металл в области локального прогрева, и варить металл на молекулярном уровне. Требует дорогостоящего оборудования и высококвалифицированных сварщиков.
Монтаж контура отопления методом холодной сварки
Холодная сварка – это соединение двух и более элементов без их прогрева. Соединение образуется за счет химических реакций, протекающих в клеящем веществе. Пластичность, высокая адгезия и быстрое застывание в монолитную массу — это отличительные особенности компонентов, применяемых для холодной сварки.
Клеящий состав может включать в себя различные элементы, для улучшения механических характеристик клеевых швов. В основе составов, как правило, присутствуют эпоксидная смола, и наполнитель — отвердитель. На упаковке указано, можно ли холодной сваркой заварить трубы отопления, или это состав для ремонта пластиковых труб контура подачи холодной воды.
Холодная сварка — это пластичная масса, которая обеспечивает герметичное соединение труб
Различают два вида компонентов для холодной сварки:
- Пластичное двухкомпонентное вещество, которое непосредственно перед применением необходимо тщательно размять для смешивания компонентов. Преимущество холодной сварки этого вида: состав быстро готовится, долго хранится, требует минимальной подготовки перед применением. Недостаток: быстро застывает, необходимо наносить очень тщательно, рекомендуется использовать как можно быстрее после приготовления.
- Жидкие компоненты. Перед началом нанесения требуется соединить вещества в должной пропорции, и клей готов к применению. Преимущества жидкого состава для холодной сварки: клеящее вещество без труда проникает вглубь соединения, образуя при застывании прочный слой, устойчивый к механическим воздействиям. Недостаток: требует специальных условий для длительного хранения. Для разных материалов – пластик, металл – требуются разные химические компоненты.
Основное преимущество, которым отличается холодная сварка любого вида, это возможность проводить быстрый ремонт участка водопроводной, отопительной или канализационной системы без отключения подачи воды. Сварку, или в данном случае, склеивание компонентов можно производить в условиях повышенной пожарной опасности.
Важно! Для высокотемпературных контуров, в частности отопительных систем, существуют химические составы, эксплуатация которых возможна в условиях более 1000 градусов по шкале Цельсия.
В качестве ремонтного состава для чугунных радиаторов отопления следует тщательно готовить поверхность к применению холодной сварки. Несмотря на прочность соединения, восстановленный участок может не выдержать испытаний максимальным давлением.
Для пластиковых водопроводных систем метод холодной сварки признан одним из лучших решений для локального ремонта при невозможности замены поврежденного элемента. Также холодную сварку успешно применяют для восстановления герметичности стыковых швов на фитингах пластикового водопровода.
Холодная сварка — это эффективный метод для срочного ремонта любых труб
Время ожидания готового состава холодной сварки: от 2 до 20 минут, в зависимости от целевого назначения. Температурный диапазон – от 0 до 1300 градусов.
Достаточно подробно ознакомиться с инструкцией по применению, и монтаж системы будет успешно осуществлен. Для работы потребуется:
- емкость для приготовления состава;
- перчатки, чтобы избежать попадания состава на кожу. Их рекомендуется смочить водой;
- тонкий шпатель, для нанесения вязкого состава в область использования;
- соблюдение правил безопасности при работе с химическими компонентами.
При попадании состава на кожу или в область глаз рекомендуется промыть пораженный участок кожи и при возникновении ощущения жжения обратиться к врачу, имея при себе упаковку от компонентов «холодной сварки».
Как варить тонколистовой металл, чтобы не повело
Особенности работы с профильной трубой
Профтруба производится из углеродистой или нержавеющей стали путем литья с последующей формовкой. По сути, она является особым видом металлопроката, сечение которого варьируется в широком диапазоне значений: от 10 до 500 мм. Это дает возможность выбрать оптимальную по размерам трубу для конкретной работы с учетом предполагаемой нагрузки.
Трубный прокат представляет собой особую категорию металлопродукции, которая востребована в создании легких и прочных металлоконструкций по чертежу или без. Основным преимуществом материала является:
- небольшой вес, что позволяет минимизировать издержки на создание, транспортировку и монтаж конструкции;
- большой выбор размеров и сечений;
- стандартные размеры типовых изделий. Их торцевание и стыковка не вызывает особых сложностей;
- унифицированная толщина стенок;
- ровная и гладкая поверхность снаружи и внутри.
Сваривание профтрубы стало основой изготовления поликарбонатных теплиц, декоративных опор для заборов, гаражей, ворот, навесов; а также разного рода коммуникационных магистралей.
Приступая к свариванию профильных труб следует ознакомиться с особенностями работы с таким материалом. В противном случае не стоит рассчитывать на отменный результат. А исправлять ошибки придется методом проб, что забирает время и требует дополнительных вложений.
Подведем итоги
Чтобы создавать конструкции по типу каркасов парников, ворот для гаражей или частных домов из металлопроката, важно знать, какими электродами стоит варить профильную трубу, выбрать наиболее подходящий условиях работы метод сварки и ознакомиться с нюансами работы с таким материалом.
Соблюдайте правила работы с металлопрокатом, чтобы получить наилучшую свариваемость металла и максимально долговечные и прочные сварные швы.
Рассмотрем рекомендации по борьбе с таким эффектом, как температурная деформация металла, возникающая при сварочных работах. В конце статьи будут рассмотрены современные способы решения этой задачи.
Это напряжение возникает вследствие того, что металл нагревается неравномерно и при остывании возникают внутренние напряжения в зоне температурного воздействия. Эти напряжения могут привести к деформации металлического изделия.
Какие существуют способы чтобы при изготовлении изделие из металла не повело при сварке?
1. Последовательность прохождения сварочных швов. Сварку изделий из металла следует производить таким образом, чтобы возникающие напряжения компенсировали друг друга. Это возможно при сварке симметричных швов, при правильном выборе направления наложения швов.
Так же целесообразно в некоторых случаях собрать изделие на прихватки и потом обваривать швы, находящиеся симметрично друг другу относительно нейтральной оси.
2. Предварительный изгиб деталей в противоположную сторону от возникающих при сварке напряжений. Температурная усадка компенсирует эти напряжения и конструкцию не поведет.
youtube.com/embed/jiZrIDLcqYo?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>Сварка профильной трубы инвертором
Перед началом работы необходимо принять во внимание общие сведения:
- при температурном воздействии профильные трубы деформируются намного больше, нежели круглые;
- расплавленный металл может попадать во внутренние полости заготовок. Если важно сохранить конструкцию пустотелой, то необходимо контролировать данный процесс. В противном случае расплав может просто перекрыть канал;
- выполняя работы по торцевому соединению заготовок нужно учесть, что в силу неравномерного нагрева или же по причине неправильной формовки валиков на углах конструкции может образоваться высокое напряжение.
Стенки металлопроката делаются разной толщины. И если толстые стенки не вызывают никаких проблем, то сваривание тонкостенных труб требует специальных навыков. Работая инвертером, следует учесть такие моменты:
- металлопрокат следует сваривать при силе тока от 10 до 60 Ампер;
- для работы с тонкостенным прокатом подбираются электроды диаметром 0,5-2 мм. Расходники большего размера не подходят;
- шов делается за один проход;
- скорость сваривания во многом влияет на качество сварного соединения;
- сварка профиля должна быть завершена еще до того момента, когда успеют остыть кромки профиля.
youtube.com/embed/fnvE_ORPc9s?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
Приспособления для сварки под прямым углом, острым или тупым
От качества сварочных работ зависит надежность металлических конструкций. Поэтому предусмотрены государственные стандарты, которые регулируют сварочные процессы.
Например, ГОСТ 23518-79 определяет, какими должны быть соединения деталей, сваренных в среде защитных газов, каким образом производить сварку под острым или тупым углом. В зависимости от используемого газа, типа электрода, присадки, устанавливаются требования к процессу сварки.
Для соблюдения технологии применяют приспособления, которые не дают деталям изменить свое положение, облегчая работу сварщика. Такие приспособления помогают выдерживать прямой угол или любой другой.
Наклон электрода
Чтобы сварить детали под прямым или острым углом, необходимо уметь правильно перемещать электрод. В процессе сварки конец электрода расплавляется вместе с обмазкой, которая выделяет защитные газы и частично превращается в шлак, также защищающий сварочную ванну от атмосферного кислорода.
Необходимо обеспечивать постоянное покрытие ванны жидким шлаком, иначе не получится качественный сварочный шов. Металл в жидком состоянии должен находиться не менее трех секунд, которые требуются для выделения вредных газов.
При этом необходимо перемещать электрод вдоль шва, делая сложные вращательные или зигзагообразные движения концом электрода. Добиться такого контроля над сваркой можно только при правильном угле наклона электрода. Но угол наклона нужен не только для контроля хода сварки. С помощью него можно воздействовать на характеристики сварного шва.
Сварка углом вперед делает глубину провара меньше, в то время как ширина увеличивается. Это можно использовать при сварке металлов малой толщины. При этом способе кромки хорошо проплавляются, скорость сварки повышается.
При сварке углом назад провар становится глубже, а шов выше, но ширина уменьшается. Кромки прогреваются недостаточно, поэтому вероятны непровар и образование пор.
Но умение варить недостаточно для получения качественного сварного шва. Иногда требуется определенное его положение в пространстве, чтобы получился добротный шов.
А это достигается применением особых приспособлений, которые фиксируют свариваемые детали в пространстве так, как необходимо сварщику. Например, при электрошлаковой сварке требуется располагать шов вертикально.
При производстве сварочных работ очень часто требуется закрепить соединяемые детали между собой так, чтобы сварщик мог сделать свою работу. Если изделия тяжелые, сложной формы, то без специальных приспособлений не обойтись.
В небольших мастерских распространение получили устройства универсального типа, способные фиксировать собранное изделие перед сваркой и менять его положение в процессе работ. Они бывают установочные и закрепляющие.
Установочно-закрепляющие механизмы
Более практичны в использовании механизмы, которые выполняют сразу обе функции – закрепляют и устанавливают заготовку в необходимом положении. При этом деталь просто устанавливают в приспособление и зажимают. Дальше идет сваривание заготовок.
Наиболее простое устройство по конструкции – это приспособление для сварки перпендикулярно соединяемых изделий. Основу устройства монтируют на сварочном столе.
Если это большие изделия, то изготавливают решетчатую раму и располагают ее в горизонтальной плоскости. На ее поверхности укладывают свариваемые изделия под прямым углом друг к другу. Для этого на плоскости имеются направляющие в виде уголков.
Если требуется сварить под прямым углом одно или несколько изделий, то можно их зафиксировать с помощью винтовых фиксаторов (струбцин). Любые соединения под прямым углом проще начать варить на сварочном столе.
При укладке на стол получают гарантировано правильное расположение деталей в одной плоскости. Угловая прямоугольная струбцина помогает выдержать прямой угол между деталями. Детали прихватывают в нескольких местах сваркой, после чего целое изделие можно повернуть так, как нужно для следующей операции.
При сваривании объемных изделий необходимо делать поворотные фиксаторы,. Это ускоряет монтаж и выемку изделия.
Самодельный фиксатор
Если заготовки небольшие, то приспособление для закрепления их под углом 90 ° можно сделать самостоятельно из подручного материала. Нужно взять металлический уголок, полоса (два отрезка) и две струбцины. Чтобы выставить прямой угол, нужен будет угольник, другой инструмент не потребуется.
Длина уголков может быть любой. Полоса приваривается под углом 45 градусов к каждому уголку таким образом, чтобы они образовывали равнобедренный прямоугольный треугольник.
Причем уголки (катеты) до вершины треугольника не доходят на несколько сантиметров. Это позволит в дальнейшем спокойно варить стержни или профильные трубы в месте стыка. Если нужно, то к уголкам можно приварить и струбцины. Они будут жестко фиксировать свариваемые изделия.
Для того чтобы конструкцию не повело, сначала необходимо прихватить ее в четырех местах и только затем проваривать полностью. Полученное приспособление при закреплении его на столе прослужит не один год.
Применение магнитов
При сварке в домашних условиях удобно пользоваться магнитными фиксаторами. Они бывают электромагнитными и на основе постоянных магнитов. Электромагниты применяются больше на производстве. Для бытовых нужд и мелких производств удобны фиксаторы на постоянных магнитах. Они компактны, могут устанавливаться где угодно, некоторые имеют переменный угол фиксации.
Наиболее простыми по конструкции и распространенными являются магнитные угольники. Достаточно приложить угольник к свариваемой детали одной плоскостью, и соответственно расположить вторую деталь, чтобы получить надежное закрепление под прямым углом.
Остается прихватить детали в нескольких местах. После этого полностью приваривают изделие. Без прихватки магнитные угольники не выдержат температурных деформаций при сварке.
Кроме угольников существуют универсальные магнитные приспособления. Они могут фиксировать свариваемые изделия во многих положениях.
Как пример, можно рассмотреть устройство MagTab. Приспособление имеет две основные плоскости с магнитами. Угол между плоскостями меняется, поэтому приспособление можно закрепить на цилиндрической, ровной поверхности или в любом углу.
Предусмотрено еще две плоскости, к которым крепят детали. Плоскости расположены под прямым углом и имеют возможность смещаться относительно основания. Это дает возможность устанавливать свариваемое изделие в том положение, которое необходимо.
Если есть в наличие мощные постоянные магниты, особенно из неодима, то можно самостоятельно сделать подобные устройства. При использовании магнитных фиксаторов нужно учитывать, что они теряют свою силу под воздействием высокой температуры, поэтому нужно избегать их перегрева.
Соединение труб
Сварочные работы часто используют, когда нужно соединить трубопроводы. При этом нередко возникает вопрос, а как приварить одну трубу к другой трубе перпендикулярно.
Если используются профильные трубы прямоугольного или квадратного сечения, то все очень просто. В месте соединения, в той трубе, к которой будет приварена другая, необходимо сделать вырез под сечение врезаемого изделия.
После этого их нужно установить в угловую струбцину и зажать винтом, или в любое другое приспособление, обеспечивающее перпендикулярное соединение деталей. Затем производится прихватка в нескольких местах и потом только проваривается все вкруговую.
При сварке круглых труб все происходит точно так же. Только дополнительно в торце привариваемой трубы делают вырез с радиусом, совпадающим с радиусом основной трубы. Это обеспечивает хороший стык, что позволит получить качественный шов.
Для соединения под прямым углом пластиковых труб часто применяют переходники. Деталь так и называется – угол 90 °. Она позволяет быстро и легко обеспечить точность угла поворота.
youtube.com/embed/seLzTrwvDMM?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>Электроды для сварки профильной трубы
Для получения хорошего результата при работе с профильной трубой необходимо правильно выбрать толщину расходного материала. Очень тонкий электрод – это потенциально нестабильное горение электрической дуги. Толстый же расходник легко может прожечь стенку трубы.
Подбор диаметра присадочной проволоки основывается на толщине стенок заготовок. Практика показывает, что:
- если толщина стенок трубы до 2 мм, то оптимальными будут электроды диаметром 1,5 миллиметра;
- толщина стенок 2- мм – электрод «двоечка»;
- «четверкой» стоит запасаться для работы с профильными трубами, стенки которых имеют толщину 4-6 миллиметров.
Важно учесть, что электроду существуют двух типов: неплавящиеся и плавящиеся. Первые применяются только в сочетании со специальными присадками, выполненными из сплава латуни, олова или иных мягких металлов с фосфатами.
youtube.com/embed/oDksM4kiDUQ?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>Как варить трубы отопления электросваркой
Сегодня для построения систем отопления используются разные методы – пайка полипропиленовых труб, фитиновое соединение металлопластиковых труб, резьбовое соединение труб из металла. Но, несмотря на использование новых технологий, металл по-прежнему остается востребованным, поэтому и применяется сварка труб отопления электросваркой. Для профессиональных сварщиков нет особой разницы, с каким материалом работать, а вот для тех, кто только решается попробовать себя в роли сварщика стоит внимательно изучить все тонкости работы в этой профессии.
Содержание
Сварка труб отопления: технология соединения металлических труб
Нормальная работа системы отопления дома возможна при полной герметичности всех соединений. Достигнуть необходимого результата при постройке системы с использованием стальных труб способна сварка труб отопления. Используемые технологии сваривания металлов основаны на расплавлении небольшого участка труб и наложения поверх этого участка дополнительного слоя металла – сварного шва.
На сегодняшний момент широко используется две технологии сварки – сварка труб отопления электросваркой и соединение при помощи газосварки. Первая использует для работы электрический ток, во втором случае делается нагрев и расплавление металла при помощи пламени газовой горелки.
Сварка металлических труб отопления при помощи электросварки
Сварка металлических труб отопления при помощи электросварки осуществляется с помощью сварочного аппарата, подключаемого к электрической сети. В основе большинства таких устройств лежит принцип плавления металлического стержня электрода в среде защитных газов под действием электрического тока большой силы. Этот метод менее опасный, чем газосварка поскольку в работе не используется летучий огнеопасный газ и открытое пламя. С другой стороны, сварка отопления электросварочным методом требует наличия определенного опыта работы и знания основ сварочного дела.
Принцип соединения металлов электросваркой заключается в создании в месте стыка деталей электрической дуги, от которой происходит плавление металлического стержня электрода.
Перед началом работ к соединяемым деталям подключается отрицательный вывод сварочного аппарата. В положительный вывод берется электрод. После включения питания в аппарате происходит преобразование электрического тока высокого напряжения в ток низкого напряжения, но при этом возрастает сила тока. Когда электрод касается поверхности металла труб, возникает электрическая дуга. Под ее действием происходит розжиг металлического стержня электрода – его сердцевина начинает плавиться, а обмазка под действием высокой температуры гореть. Это пламя выжигает кислород в непосредственной близости электрической дуги, что позволяет создать сварочную ванну из расплавленного металла. Металл электрода, расплавляясь, плавит и края металла, создавая прочный металлический шов. Проводя электродом по месту соединения отрезков труб, постепенно формируется сварной шов. Спустя буквально минуты после наложения шва металл в месте сварки остывает до градусов, а через минут до шва уже можно дотронуться рукой.
При кажущейся простоте технологии сварка труб отопления дело очень кропотливое, без достаточного опыта сделать нормальный шов очень трудно. Дело в том, что электрод касается металла только при розжиге дуги, в дальнейшем он отрывается от металла и держится на определенном расстоянии, так, чтобы металл электрода плавился в сварочной ванне – области жидкого металла. Кроме того, сварщик не проводит по месту соединения строго прямой шов, движение кончика электрода напоминает что-то похожее на урок каллиграфии, когда ученики в специальных тетрадях прописях пишут специальные упражнения – завитки, зигзаги, сложные и простые линии, напоминающие волны.
Использование такой техники и заключается секрет, как правильно варить трубы отопления ручной электросваркой.
Разновидности сварных швов и соединений труб
В теории сварки и резки металла при помощи электродуговой сварки используется несколько видов сварных соединений, различающихся между собой в зависимости от положения электрода.
Для начинающего сварщика достаточно знать три основных типов соединений деталей:
- Прямое
- Угловое;
- Внахлест.
Прямое соединение подразумевает расположение деталей друг против друга с минимальным зазором между ними. Кстати, как отмечают профессионалы, мастерство заключается не в том, чтобы соединить трубы с большим зазором, а как раз, чтобы соединить поверхности таким образом, чтобы между ними был минимальный зазор.
Угловая сварка подразумевает соединение деталей находящихся под углом друг к другу. Такое соединение встречается в месте врезки трубы меньшего диаметра в трубу большего. Здесь соединяемые поверхности находятся под углом друг к другу.
Сварка внахлест делается, когда детали накладываются друг на друга. Сварка металлических труб отопления делается с применением различных пространственных положений шва – горизонтального, вертикального, потолочного или нижнего.
Горизонтальное расположение имеет свиду нахождение свариваемого объекта в горизонтальной плоскости, при этом электрод двигается подобно острию карандаша на листе бумаги, который лежит на столе. Здесь все предельно просто.
С вертикальным швом намного сложнее – здесь электрод ведется не только вверх или вниз, но еще и вправо, и влево.
Самым сложным считается потолочный шов – здесь работа осуществляется с нижнего положения, сварщик находится под соединяемыми деталями. Правда, для таких типов работ существует и специальный инструмент – электрод, у которого при работе кончик напоминает кратер вулкана. Обмазка при сгорании образует чашу, в которой находится расплавленный металл, более того, он не выплескивается и не выпадает во время работы. Что касается приемов работы то стоит помнить, что в процессе соединения всех элементов сварка труб отопления проводится без их жесткой фиксации относительно основных конструкций дома, только в самом конце большие отрезки соединяются в единое целое, вот тогда и приходится варить в самых неудобных положениях. Поэтому предварительно трубы рекомендуется сваривать большими отрезками, чтобы сократить количество потолочных швов до минимума. Кроме того, можно аккуратно согнуть электрод, чтобы получить возможность дотянуться до самой дальней и неудобной точки.
Какими электродами лучше варить трубы отопления: металлы, оборудование, инструкции
Для начинающего электросварщика имеющего небольшой опыт работы важно на начальном этапе сделать два основных шага – правильно выбрать сварочный аппарат и также правильно подобрать к нему электроды. Почему важны именно эти моменты? Дело в том, что сварочные электрические аппараты имеют свои особенности. Для новичков лучше использовать инверторный сварочник постоянного тока. Это небольшой компактный прибор, устройство которого основано на полевых транзисторах, он выдает постоянный ток, который легко можно регулировать. Даже самый простой инвертор позволит новичку научиться держать дугу и правильно регулировать ток. Для более опытных мастеров можно попробовать поработать на аппарате переменного тока. Он мощнее, у него больше запас по мощности, а для сварки труб отопления это большой плюс. Но у него есть и минус – с ним сложно работать, для новичка трудно поймать дугу, нужен опыт, чтобы правильно выставить сопротивление резистора, да и по размерам это устройство намного больше бытового инвертора.
Что касается выбора электродов, то здесь стоит учитывать качества каждой марки, поскольку и диаметр стержня и марка оболочки сильно влияют на качество шва. Для работы используются:
- Марка С – электроды с целлюлозным покрытием. Основное назначение соединение ответственных швов на материале с большой толщиной металла;
- Марка RA – электроды рутилово-кислотные основной вид электродов для работы с металлическими трубами. Особенность этой марки заключается в быстром покрытии шва слоем шлака, который придется удалять.
- Марка RR – электроды для тонких и аккуратных работ. Марка позволяет получить почти ювелирный шов с небольшим слоем шлака, который легко снимается щеткой.
- Марка RC – рутилово-целлюлозные электроды универсального назначения. Они предназначены для сварки в любых положениях.
- Марка В – основные электроды универсального назначения для горизонтальных и вертикальных швов.
Кроме знания марки оболочки важно учитывать и толщину металла сердечника, и толщину металла свариваемых деталей.
Подготовка труб к электросварке
Также как и от оборудования и расходных материалов многое зависит от правильной подготовки самих труб для сварки. Для получения надежного и красивого шва необходимо выполнить ряд операций, облегчающих проведение дальнейших работ:
- Зачистка поверхности края трубы. мм от среза трубы поверхность должна быть зачищена от ржавчины, лакокрасочного покрытия, масляных пятен;
- Необходимо доработать срез – он должен быть максимально ровным, так легче будет сочленить части трубы.
- При использовании толстостенных труб на соединяемых концах рекомендуется сделать фаску не меньше чем на половину толщины металла.
Сварка труб отопления проводится в несколько слоев, это зависит от толщины металла. Профессионалы рекомендуют:
- При толщине стенки до 6 мм наложить 2 слоя;
- При толщине больше 6 и до 12 мм рекомендуется снять фаску и сделать 3 слоя;
- При толщине стенки трубы больше 12 мм делается 4 сварных шва.
Профессионалы советуют при многослойном наложении швов первый шов накладывать методом ступенчатой наплавки – пройдя вперед мм сделать обратный ход на мм, после чего сделать снова участок длиной мм.
При работе с большим диаметром труб делается сначала прихватка – в нескольких местах делается небольшой шов длиной см, после чего делается сплошное сваривание стыка.
Важно помнить, что если будет сделана ошибка и обнаружится брак, то часть работы придется переделать. После прохождения полной длины окружности сварным швом делается отступ на см и начинается наплавка второго слоя. Отступ необходим для того, чтобы исключить брак шва, в точке начала наплавки сразу нескольких слоев.
Описание процедуры сварки труб
Наглядно пояснить, как варить трубы отопления электросваркой рекомендуется на примере монтажа отрезка системы отопления состоящей из двух прямых и двух угловых элементов. Для ясности ситуации рекомендуется представить, что оба элемента в двух смежных комнатах, между которыми имеется отверстие для прокладки трубы.
Перед началом работ осуществляется подгонка всех элементов. При помощи болгарки выравниваются края отрезков. При помощи наждачного круга делается снятие фаски на ½ толщины металла трубы.
Для удобства работы сначала делается соединение угловых элементов с прямыми отрезками:
- Торцы элементов очищаются от ржавчины, пыли, масляных пятен.
- На ровной поверхности выкладывается отрезок и к нему стыкуется угловой элемент.
- В одной точке делается прихватка электродом на мм. И мелом отмечается на наружной поверхности начало формирования шва.
- После того как прихватка остынет при помощи молотка несколькими ударами угловой элемент ставится на место. Дело в том, что наживляя детали, металл может повести, и элементы просто сдвинутся относительно друг друга. После остывания шва можно подкорректировать положение, максимально прижав элементы, друг к другу.
- После коррекции с противоположной стороны снова делается точечный шов. И снова проверяется положение деталей.
- После того как все элементы будут правильно расположены относительно друг друга, делается первый основной шов.
- После прохождения всей окружности дается время остыть шву, буквально через минуты после окончания сваривания при помощи молотка делается отделение шлака и окалины от металла. Особенно тщательно осматриваются углубления и небольшие кратеры, именно в этих местах шлак может образовать отверстие в сварном шве.
- Если подозрительных мест не обнаружено от риски поставленной мелом отступается см и начинается наплавка второго слоя. Движения в этом случае нужно делать зигзагообразные, чтобы наплавка закрывала справа и слева первый, основной шов.
- После того как будет сделано соединение обеих отрезков труб и угловых элементов делается установка их на место и соединение в одну конструкцию.
- При помощи подставок делается выравнивание отрезков. Подобно тому как наживлялись отрезки с уголками, делается наживка в 2- точках и этого шва.
- После того как будет проверена правильность установки делается наложение первого слоя напайки. При работе можно немного расширить отверстие в стене, чтобы уголковые элементы не мешали, а вся конструкция могла сделать полный оборот вокруг оси.
- Работа осуществляется небольшими отрезками с короткими перерывами для поворота конструкции.
- После наложения первого слоя делается очистка и проверка качества поверхности. Аналогично предыдущим соединениям делается напайка второго слоя сварного шва.
Несмотря на простоту операций в реальности многое зависит от опыта подобных работ. Профессионалы советуют в таких случаях не браться сразу за работу самому, а попросить опытного сварщика показать несколько приемов работы и внимательно понаблюдать за действиями наставника, такой урок может многому научить.
Сварка труб электродуговой сваркой
Для сваривания профильных труб электродуговой сваркой необходим минимальный опыт исполнения подобного рода работ. Оборудование дает возможность положить шов даже в самых труднодоступных местах, без проблем соединяет стенки любой толщины и профиль любого сечения. Нужно обратить внимание на то, что при толщине стенок свыше 4 мм требуется предварительная подготовка кромок. Можно прибегнуть к любому методу соединения: встык, внахлест, под углом, тавровое наложение.
При изготовлении ферм специалисты советуют швы размещать в нижней позиции, если этому не препятствуют условия выполнения работ. Желательно готовить конструкции из металлической профтрубы в специальных просторных помещениях. Помимо большого объема такие помещения должны иметь и достаточной большой проем (ворота), через который можно вывозить готовые изделия.
Торцы соединяемых труб нужно предварительно зачистить и обезжирить. Тогда обеспечивается максимальное сцепление металла и расплава. Для подготовки кромок толщиной 4 и более миллиметра используется фаскосниматель. В таком случае можно формировать швы в несколько слоев, что дополнительно придаст ему прочности, надежности и долговечности. Более тонкий металлопрокат проваривается за один проход. Важно при этом обеспечить полную неподвижность заготовок.
В случаях, когда металл имеет толщину более 10 мм, специалисты рекомендуют выполнять работы в несколько этапов. Изначально делаются прихватки деталей в разных местах. После этого выполняются сварочные работы в полном объеме. Скорость проводки электрода напрямую зависит от того, насколько быстро плавится металл. Нельзя допускать протекания расплава внутрь металлопрофиля. Если вести электрод быстро, то стенки не успеют нормально прогреться и это ослабит соединение. Если же делать это медленно, то возможно прогорание металла.
При выборе режима дуговой сварки учитывается полярность, сила тока и напряжение, диаметр расходного материала. Сила тока выставляется в диапазоне значений 20-90А в зависимости от сечения электрода. К примеру, если предвидится использование электродов малого диаметра, то потребуется в настройках выбрать обратную полярность и постоянный ток.
На поверхности сварного соединения образуется шлак. Его нужно периодически удалять специальным молоточком. Очищенный шов сохранит свою надежность и прочность намного дольше, если очищенную от шлака поверхность обработать специальными антикоррозийными составами. Суть вопроса заключается в том, что горячий чистый металл более подвержен коррозии. И если он будет вступать в реакцию окисления, то заметно потеряет в прочности. антикоррозийная обработка занимает совсем немного времени, но существенно продлевает срок службы сварного соединения.
Контактная
Для выполнения такого вида сварки нужна высокая квалификация, поэтому своими руками ее исполнить непросто. Зато стыковая сварка характеризуется стабильностью качества соединений, даже в усложненных климатических и монтажных условиях.
Суть способа заключается в соединении изделий при нагревании за счет электрического тока, без использования присадки. Может выполняться за счет наплавления или сопротивлением.
Контактная сварка
В любом случае, какая бы технология не была выбрана для сварки профильных труб своими руками, помните, что дополнительно рекомендуется не только посмотреть видео, но и хорошенько потренироваться, прежде чем приступать к окончательному процессу.
Каталог статей — ПромСнабСервис
В процессе ведения домашнего хозяйства нередки случаи, когда требуется соорудить какую-либо конструкцию из обычных труб или профиля. Зачастую для этих целей применяются легкие и удобные в монтаже пластиковые трубы, а также стальные изделия с резьбовыми креплениями. Однако в данной статье мы рассмотрим, как правильно сварить трубу для отопления или других необходимых систем в вашем доме, ведь упомянутые выше варианты не всегда приемлемы и целесообразны.
Cодержание статьи
Большой выбор электродов в Новокузнецке
8-950-587-78-68 8-909-511-21-45
Подробнее …
Подбор электродов
Первое, что вам понадобится для выполнения сварочных работ с трубами отопления или другими сооружениями, это электроды. От качества этого расходного материала будет зависеть не только надежность полученных сварных швов и герметичность системы, но и процесс выполнения работ.
Под электродом понимают тонкий стальной стержень со специальным покрытием, которое позволяет обеспечить устойчивую дугу в процессе электросварки труб, и задействовано в формировании сварного шва, а также предотвращает окисление металла.
Классификация электродов предполагает разделение по типу сердцевины и разновидности внешнего покрытия.
По типу сердцевины бывают такие электроды:
- С неплавящейся серединкой. Материалом для такой продукции служит графит, электротехнический уголь или вольфрам.
- С плавящейся серединкой. В данном случае в качестве сердечника служит проволока, толщина которой зависит от типа сварочных работ.
Что касается внешней оболочки, то множество электродов, которые встречаются на рынке, стоит разделить на несколько групп.
Итак, покрытие может быть:
- Целлюлозное (марка С). Эти изделия применяются главным образом для выполнения сварочных работ с трубами крупных сечений. Например, для монтажа магистралей для транспортировки газа или воды.
- Рутилово-кислотное (RA). Такие электроды оптимальны для сварки металлических труб отопления или водопровода. В данном случае сварочный шов покрывается небольшим слоем шлака, который легко удаляется постукиванием.
- Рутиловое (RR). Данный тип электродов дает возможность получить очень аккуратные сварочные швы, а образующийся в процессе работы шлак очень просто удаляется. Преимущественно такие электроды используются в местах угловых соединений или при наваривании второго или третьего слоя.
- Рутилово-целлюлозное (RC). Подобными электродами можно выполнять сварочные работы абсолютно в любой плоскости. В частности, они очень активно применяются для создания длинного вертикального шва.
- Основное (B). Такие изделия можно назвать универсальными, ведь они подходят для сваривания толстостенных труб, деталей, эксплуатация которых будет производиться при отрицательных температурах. При этом образуется пластичный качественный шов, который не трескается и не деформируется со временем.
Прежде чем приступать к работе, рекомендуем вам проконсультироваться со своими знакомыми сварщиками на предмет разновидности электродов, которыми они предпочитают пользоваться. В каждом конкретном случае это будут разные марки, ведь в продаже может быть доступно большое множество марок, причем отличное от города к городу.
Что нужно отметить отдельно, так это наличие прямой связи между ценой и качеством электродов. Не раз был проверен на практике тот факт, что дешевые расходные материалы не позволяют выполнить правильную сварку труб с необходимым уровнем качества. Поэтому не стоит экономить на этой статье расходов, ведь в результате они могут возрасти намного больше.
Разновидности сварных швов и соединений труб
Способов, как варить трубы электросваркой, может быть несколько:
- размещая детали встык – в данном случае отрезки трубы находятся точно напротив друг друга;
- соединение в тавр – это значит что два куска трубы размещены перпендикулярно, в форме буквы «Т»;
- скрепление внахлест – в таком варианте один из кусков трубы развальцовывается, чтобы его можно было надеть на другой;
- угловое соединение – то есть, две детали размещены под углом 45° или 90°.
При выполнении сварки труб электросваркой могут выполняться такие швы:
- горизонтальные – в таком случае свариваемые трубы расположены вертикально;
- вертикальные – это швы на вертикальном участке трубы;
- потолочные – в данном случае электрод помещают в нижней части детали, над головой работника;
- нижние – соответственно, швы, для выполнения которых нужно наклоняться вниз.
Обращаем ваше внимание, что при работе со стальными трубами соединение должно быть встык, с обязательным провариванием места стыковки по толщине стенки изделия. Оптимальным в данном случае будет использование нижнего поворотного шва.
Есть еще несколько рекомендаций, как сваривать трубы электросваркой:
- При проведении сварочных работ следует держать электрод под углом в 45° или чуть меньше, тогда расплавленный металл будет попадать внутрь свариваемой трубы в гораздо меньшем количестве.
- Если вы выполняете соединение в тавр или встык, то вам понадобятся 2-3 мм электроды. При этом сила тока, оптимальная для надежной герметизации системы, составляет в пределах 80-110 ампер.
- Для надежного проваривания соединения внахлест сила тока должна быть увеличена до 120 ампер, а электроды можно использовать аналогичные.
- Оптимальная высота сварного шва должна составлять 3 мм над поверхностью трубы. Только после ее достижения можно считать работу завершенной.
Отдельно стоит остановиться на профилированных изделиях. Сваривание таких труб надо проводить точечно. Это значит, что сначала прихватывают две точки с противоположных сторон профиля, потом переходят на две другие точки, и так до тех пор, пока вся труба не прогреется. После этого приступают к выполнению сплошного сварного шва по периметру трубы.
Предварительные работы с деталями
Перед тем как сварить круглую трубу, ее нужно подготовить к работе, то есть провести предварительную обработку стыков и уточнить все тонкости. Для этого сначала проводится диагностика труб на соответствие ряду технических характеристик, предъявляемых к монтируемой системе, в частности, водопроводу.
Согласно инструкции должны быть соблюдены такие условия:
- Геометрические размеры.
- Наличие сертификата качества, в частности, если это трубопровод для питьевой воды.
- Идеально круглая форма труб – никакие дефекты торцов в виде приплюснутого или овального сечения не допускаются.
- Одинаковая толщина стенок труб по всей их протяженности.
- Химический состав изделий должен соответствовать ГОСТам РФ для тех или иных систем. Данная информация выясняется из технической документации или лабораторными исследованиями.
Далее можно приступать, собственно, к подготовке труб к стыковке и сварке.
Процесс подготовки включает такие стадии:
- проверяют ровность среза на торце трубы – он должен быть равен 90º;
- торец и участок в 10 мм от него нужно тщательно зачистить до появления металлического блеска;
- все следы масел, ржавчины, красок следует удалить и обезжирить поверхность на торце трубы.
Последнее, о чем нужно позаботиться – правильная конфигурация торца. Угол раскрытия кромки должен составлять 65º, а показатель притупления – 2 мм. Дополнительная обработка позволит добиться требуемых параметров.
Такую работу можно выполнить фаскоснимателем, торцевателем или шлифовальной машиной. Профессионалы, работающие с трубами больших диаметров, пользуются фрезерными станками или газовыми и плазменными резаками.
Процесс сварки
Когда вся предварительная подготовка позади, можно браться за сварку. Если у вас нет необходимых навыков, и вы никогда раньше не выполняли подобных работ, сначала рекомендуем попрактиковаться на лишних кусках труб, чтобы не испортить всю систему.
Тонкости электросварки
Если производится сваривание труб круглой формы, то шов на них должен быть непрерывным. Это значит, что как только работа начата, ее нельзя прерывать, пока не образуется сплошной сварной шов. В случае работы с поворотными и неповоротными стыками сварка труб отопления электросваркой должна выполняться в несколько слоев. Их количество будет зависеть от толщины стенок трубы.
Зависимость количества слоев от параметров стенки выражается в таких величинах:
- 2 слоя сварочного шва выполняют на трубах с толщиной стенки до 6 мм;
- если стенки колеблются в пределах 6-12 мм толщины, потребуется 3 слоя;
- все прочие изделия, толщина стенок которых еще больше, нуждаются в наложении 4 слоев шва.
Стоит отметить, что каждый последующий слой сварки можно наносить только после полного остывания предыдущего. Перед нанесением весь образовавшийся шлак необходимо удалить.
Кроме того, стоит учесть ряд важных особенностей:
- Какую полярность и ток нужно применять (постоянный или переменный), будет зависеть от толщины стенки труб, их материала и оболочки электродов. Вся информация должна быть указана в инструкции к электродам.
- Толщина электродных стержней влияет на силу тока, необходимую для сварки. Прикинуть этот показатель можно, умножив толщину стержня на 30 или 40. Так вы сможете вычислить силу тока в амперах и выставить ее на сварочном оборудовании.
- Скорость выполнения работ не имеет регламентированной величины. Просто нужно следить, чтобы дуга не оставалась в одной точке слишком долго, иначе, кромка прогорит, и все придется начинать сначала.
Чтобы облегчить себе работу, перед началом сварки газовых труб электросваркой можно выполнить сборку стыков.
Собираем соединения
Этот процесс следует выполнять в такой последовательности:
- Трубы следует зафиксировать в тисках или ином приспособлении, соединив их встык. Далее место соединения с помощью электрода нужно прихватить в 2-3 местах. Если это будут только 2 точки, то сделайте их с противоположных сторон окружности.
- В случае, когда точка соединения сделана только одна, окончательное проваривание стыка нужно начинать с противоположной стороны.
- Обратите внимание, что толщина электрода для труб с толщиной стенок в пределах 3 мм должна составлять не более 2,5 мм.
И еще немного полезной информации относительно техники выполнения сварного шва.
Если вы работаете с трубами, толщина стенок которых превышает 4 мм, то их соединение выполняется двумя швами – корневым, проходящим по всей толщине стали, и валковым, представляющим собой валик 3 мм высотой.
Выполняя вертикальные швы на трубах сечением 30-80 мм, сваривание производится в два шага – сначала делают шов на ¾ длины, а далее – все остальное.
Когда вы делаете горизонтальный шов в несколько слоев, в каждый последующий подход электрод должен перемещаться в противоположном направлении.
Конечные (замковые) точки шва, выполняемого в несколько слоев, нужно размещать в разных местах.
Работа с поворотными и неповоротными стыками
Техника, как сварить трубы разного диаметра с поворотными и неповоротными стыками требует отдельного упоминания.
Среди правил выполнения таких работ можно привести следующие:
- Поворотные стыки будет удобно выполнять во вращателе. Желательно, чтобы скорость выполнения работы и вращения механизма была одинаковой.
- Место контакта металла с дугой (сварочная ванна) должна располагаться на 30º ниже верхней точки трубы, установленной во вращатель, с противоположной направлению вращения стороны.
- Такую работу можно выполнять и вручную. Для этого трубу каждый раз проворачивают на 60-110º, чтобы с ней было удобно работать.
Однако наиболее сложной будет работа при развороте трубы на 180º.
В таком случае сварку лучше разделить на 3 стадии:
- В первую очередь приваривают в 1-2 слоя 2/4 сечения трубы по внешнему радиусу сгиба.
- Далее трубу разворачивают и доваривают оставшуюся часть шва, выполнив сразу все слои.
- В конце труба еще раз проворачивается, и на внешней части сгиба добавляют оставшиеся слои шва.
Сваривание неповоротных стыков выполняется в две стадии.
Методика работы такова:
- Трубу нужно визуально разделить на два отрезка. Шов в данном случае получится одновременно и горизонтальным, и вертикальным, и потолочным.
- Сваривание начинают с нижней точки окружности, плавно перемещая электрод к верхней точке. Таким же образом проводят работу с противоположной стороны.
- При этом дуга делается короткой, по длине равной ½ толщины сердечника электрода.
- Высота валкового шва может достигать 2-4 мм, все зависит от толщины стенки трубы.
Заключительным этапом сварочных работ является контроль качества соединений.
Проверка надежности соединений
Зачастую контроль над качеством сварного шва и герметичностью системы вам придется выполнять самостоятельно путем визуального осмотра.
Для этого сначала шов нужно очистить от шлака и простучать его легким молотком. Далее визуально осматривают сам шов на наличие в нем сколов, порезов или трещин, плохо проваренных кусков или прожогов насквозь, а также прочих дефектов.
Последним этапом будет замер толщины шва. Для этого можно использовать стандартные приборы, а также щупы, шаблоны и прочие приспособления.
Обратите внимание, что газотранспортную или водопроводную систему нужно еще проверить на герметичность. Для этого выполняют пробный пуск жидкости под давлением.
Правила техники безопасности при работе со сварочным аппаратом
Немаловажным моментом при проведении любых электротехнических работ, в том числе сваривания металлических труб, является соблюдение правил техники безопасности. Если ими пренебречь, можно получить разнообразные травмы, такие как термические ожоги кожи, ожоги сетчатки глаз вспышкой дуги, удары электрическим током и другие.
Поэтому перед началом работ следует выполнить следующие действия:
- жилы, проводящие ток, и компоненты сварочного аппарата должны быть изолированы;
- корпус сварочного оборудования и дополнительные приборы нужно заземлить;
- спецодежда и рукавицы должны быть абсолютно сухими;
- надеть галоши или постелить резиновый коврик в небольшом по размеру помещении для дополнительной изоляции;
- чтобы уберечь глаза и лицо, при работе следует надеть защитный щиток.
Итоги
Таким образом, мы частично рассказали, как следует выполнять сварочные работы на электрическом оборудовании. Безусловно, чтобы работа была успешной, у вас должны быть некоторые практические навыки. Тем не менее, благодаря информации, изложенной в материале, вы будете знать, с чего начинать практиковаться. При соблюдении наших рекомендаций, у вас обязательно получится сваривание металлических труб на достойном уровне.
youtube.com/embed/Zr5z7N6twxE»/>
Большой выбор электродов в Новокузнецке
8-950-587-78-68 8-909-511-21-45
Подробнее …
Нагрев — Производительность сварки
Предварительный нагрев и снятие напряжения деталей являются необходимыми этапами во многих сварочных операциях, включая сварку труб, но процесс нагрева иногда может создавать проблемы. Различные области применения и материалы предъявляют разные требования, от предварительного нагрева до термообработки после сварки (PWHT). Кроме того, трубы и другие детали различаются по размеру и форме и могут быть расположены в магазине или в поле. Все эти факторы обуславливают важность выбора системы отопления, которая обеспечивает гибкость для удовлетворения целого ряда требований к отоплению.
Когда сварка требует какого-либо типа термообработки, индукционный нагрев — это метод, который предлагает множество преимуществ, в том числе большую стабильность нагрева, более быстрое достижение температуры детали, простоту использования и безопасность в эксплуатации.
Однако есть некоторые заблуждения относительно того, как и когда можно использовать индукционный нагрев при сварке труб, что может удерживать людей от осознания улучшений, которые он может обеспечить. В этой статье обсуждаются распространенные мифы об индукции и предоставляется информация о том, как преодолевать проблемы, с которыми операторы могут столкнуться в некоторых приложениях.
Миф № 1 Индукционный нагрев нельзя использовать на трубе P91Индукция может использоваться для предварительного нагрева и снятия напряжений (посредством PWHT) труб P91 и других хромомолибденовых труб. Предварительный нагрев этих труб ничем не отличается от предварительного нагрева труб из любой другой углеродистой стали, хотя он предполагает решение конкретных проблем термической обработки материала.
P91 — это тип ферритных сплавов с повышенным сопротивлением ползучести (CSEF), которые представляют собой стали, предназначенные для сохранения прочности при чрезвычайно высоких температурах. В то время как сплавы CSEF предназначены для сохранения прочности при повышении температуры окружающей среды, одной из самых больших проблем при сварке P91 является чувствительность материала к тепловым изменениям во время процесса сварки. Поэтому очень важно правильно контролировать температуру до, во время и после сварки.
Индукционный нагрев — широко используемый метод термообработки при сварке труб.При нагревании толстого куска трубы для получения стабильной температуры по всей внутренней части трубы необходим сильный нагрев, а P91 обычно требует более высоких температур во время сварки.Например, для многих углеродистых сталей обычно требуются температуры выдержки от 1150 до 1250 градусов F. Но для многих марок материала P91 необходимый диапазон температур выдержки обычно начинается с 1350 и может достигать 1410 градусов F.
Металл, нагретый до определенной точки, теряет свои магнитные свойства. Уровень температуры, при котором это происходит, который может незначительно варьироваться, называется точкой Кюри. Для многих марок материала P91 точка Кюри обычно составляет около 1380 градусов по Фаренгейту, поэтому, когда приложение требует нагрева материала до 1410 градусов, процесс индукционного нагрева меняется.В результате нагрев от гистерезисных потерь уходит, выходные параметры индукционного блока изменяются, а скорость нагрева детали может замедляться или замедляться, прежде чем они достигнут уровня температуры выдержки.
Эту проблему можно решить с помощью некоторых корректирующих действий. Во-первых, важна правильная настройка, чтобы материал хорошо нагрелся. Использование надлежащей PWHT-изоляции для размера нагреваемой трубы и плотная намотка витков катушки на изоляцию являются важными шагами для поддержания надлежащего расстояния соединения от детали до катушки.
Во-вторых, поскольку выходные характеристики изменятся в точке Кюри, важно намотать соответствующую настройку катушки для этого изменения. Поскольку потери на гистерезис нагрева исчезают в точке Кюри, джоулева нагрев становится единственным источником добавления тепла к детали.
Чтобы обеспечить достижение желаемой температуры выдержки выше точки Кюри на трубах большего диаметра, следует учитывать обмотки катушки, которые работают при более низких уровнях напряжения и тока. Самое простое решение для этого — использовать более длинный кабель, чтобы получить на деталь на четыре-восемь больше витков.Лучшее решение — намотать две катушки параллельно, что приведет к снижению напряжения и лучшему использованию тока, поступающего от устройства.
Наконец, убедитесь, что уровень мощности блока в киловаттах достаточен для нагрева детали до желаемой температуры выдержки. Для более крупных деталей можно добавить второй блок, чтобы достичь необходимого уровня нагрева. Длина кабеля обычно не является проблемой, которая вызывает ограничения при индукционном нагреве, но диапазон киловатт может быть.
Это делает важным учитывать удельную мощность, необходимую для нагрева детали, и мощность блока.Все сводится к тому, сколько времени оператор должен ждать; нагрев чего-то очень большого может занять много времени, когда мощности в киловаттах недостаточно для работы. Для более крупных деталей можно добавить второй блок, чтобы достичь необходимого уровня нагрева.
В зависимости от размера и геометрии детали в системах индукционного нагрева могут использоваться различные компоненты для нагрева, в том числе одеяла, кабели и индуктор прокатки от Miller, который разработан для производства катаных труб. Миф No.2 Индукционный нагрев нельзя использовать с цветными металламиЭто заблуждение связано с предыдущим обсуждением двух типов тепла, производимого индукцией: джоулева нагрева и гистерезисного нагрева. Цветные металлы не магнитны и, следовательно, имеют чрезвычайно низкую проницаемость. Это означает, что часть индукционного гистерезисного нагрева теряется с этим материалом, и процесс зависит строго от джоулева нагрева. В результате для достижения нагрева должно быть более сильное магнитное поле.
Это может быть достигнуто путем намотки большего количества витков соленоидом или блинной катушкой, которые создают более сильные магнитные поля, которые индуцируют достаточно вихревых токов для получения полной мощности от устройств. Например, при работе с черным металлом оператор может получить полную мощность от системы, сделав от пяти до семи витков спирали вокруг трубы. Для цветных металлов может потребоваться 20 витков для получения полной мощности от устройства. Для этого может потребоваться более длинная катушка, или оператору может потребоваться запустить две катушки параллельно.
Хотя для этого может потребоваться немного больше времени на установку, преимущества индукционного нагрева помогают компенсировать это за счет более быстрого достижения температуры и более равномерного нагрева по всей трубе. Кроме того, способность индукционной системы нагревать черные и цветные металлы приводит к увеличению окупаемости инвестиций, поскольку ее можно использовать для выполнения большего количества работ по нагреву.
Миф № 3 Индукционный нагрев нельзя использовать в нескольких зонахПоскольку индукция использует одну зону управления для нагрева, распространено мнение, что индукция может нагревать только одно соединение трубы или зону за раз. Однако возможен многократный предварительный нагрев и снятие напряжений с помощью одного индукционного блока, даже если в системе используется только одна зона управления.
Индукционный нагрев обеспечивает более быстрое достижение температуры по сравнению с нагревом открытым пламенем. При индукции деталь становится своим собственным нагревательным элементом, нагревающимся изнутри, что делает индукцию очень эффективной, поскольку в процессе теряется мало тепла.При снятии напряжения на трубе важно убедиться, что температура находится в пределах допуска (обычно ± 25 градусов по Фаренгейту в коде труб) по всей длине трубы.Нагревание одной стороны больше, чем другой, может вызвать расширение, которое может привести к растрескиванию под напряжением. Есть требования кода, направленные на предотвращение этого.
Например, если большая труба должна быть нагрета до 1300 градусов по Фаренгейту, одна сторона трубы не может иметь температуру 1200 градусов, а другая — 1300 градусов; оба должны быть в пределах 25 градусов от уставки 1300 градусов.
При правильной настройке индукционный нагрев обеспечивает одинаковую энергию для всей зоны выдержки. Небольшие колебания температуры из-за конвекционных токов или условий окружающей среды можно легко компенсировать путем размещения катушки на детали.Хотя индукционные источники питания обычно имеют один выход, термопары можно разместить в нескольких местах в зоне выдержки и использовать для управления выходом.
Использование нескольких управляющих термопар позволяет самой горячей термопаре контролировать выходной сигнал во время нарастания, контролировать все управляющие термопары во время выдержки и использовать самую холодную термопару для управления линейным замедлением. Это не позволяет трубе превышать максимальные температуры или позволяет процессу продолжаться, если все температуры не находятся в пределах допуска.
Поскольку системы индукционного нагрева предлагают различные типы и стили компонентов для нагрева деталей, индукция является гибким вариантом для многих приложений и широкого диапазона размеров и геометрии деталей. Обращение к производителю индукционной системы может помочь ответить на вопросы о потребностях и требованиях для конкретного применения.
Суть в том, что индукционный нагрев — лучший выбор для многих сварочных работ, обеспечивающий значительные преимущества, включая более постоянный нагрев, более быстрое время достижения температуры и повышенную безопасность.
Миф № 4 Индукционный нагрев нельзя использовать на плитеХотя индукция является широко используемым методом термообработки при сварке труб, она обеспечивает большую гибкость при использовании и для деталей другой геометрии, включая плоские пластины. Доступны различные конфигурации индукционных катушек, в том числе такие, которые располагаются на пластине, и их не нужно оборачивать вокруг изделия. Индукционные одеяла — еще один вариант, который можно использовать с плоскими пластинами.
В конструкции индукционной катушки соленоид или спиральная катушка обычно наматываются вокруг детали, в то время как блинная катушка, которая по форме похожа на нагревательный элемент плиты, может лежать на детали и растягиваться, чтобы покрыть большую площадь.
Также важно отметить, что конфигурации индукционной катушки могут использоваться для нагрева одной стороны детали и нагрева всей детали при сварке плоских листов. Так, например, если сварщик работает с одной стороны листа, индукционная катушка может нагреваться с противоположной стороны, что экономит время при настройке и переходе к следующей части.
Miller Electric Mfg. Co.
Можно ли сваривать трубы из черного чугуна? (Насколько это безопасно?) • WelditU
Благодаря резьбовым соединениям и разным размерам можно легко создавать проекты из черных труб и фитингов, которые можно найти в магазинах товаров для дома или в свалках металлолома.
Но можно ли сварить черную железную трубу?
Его уникальное ощущение и внешний вид добавляют великолепный винтажный / индустриальный вид любому плану — но вы хоть представляете, что такое черное покрытие?
Давайте узнаем, что такое черная железная труба.
Сварка черной железной трубы
Черную «железную» трубу можно сваривать, потому что она сделана из мягкой стали, а не из железа. Черная стальная труба может свариваться любым способом сварки стали. Это включает сварку MIG, сердечником из флюса, TIG и дуговую сварку.
Но фитинги для черных труб — это из ковкого черного чугуна. Фитинги из черного чугуна трудно сваривать без повреждения фитинга.
Что такое черная металлическая труба?
Часто ошибочно принимают за чугун из-за его веса и темного цвета, они производят черные стальные трубы из низкоуглеродистой стали.Обычно он низкосортный и не оцинкованный.
Обладая хорошей коррозионной стойкостью и прочностью, они обычно используют черные трубы для линий природного газа и пропана, паропроводов и систем пожаротушения.
Фраза «черная стальная труба» — это общий термин , а не спецификация. Он используется в торговле, когда относится к обычной стальной трубе, а не к стальной оцинкованной трубе.
ASTM (Американское общество испытаний и материалов) опубликовало стандарт A53, который охватывает спецификации труб из углеродистой стали.
Какое покрытие на черной стальной трубе?
В результате производственного процесса получается темное покрытие из оксида железа на черной стальной трубе. Это покрытие улучшает коррозионную стойкость по сравнению с голым металлом.
Для дальнейшего подавления ржавчины производители могут использовать различные покрытия, такие как каменноугольная эмаль, лак и масло.
Безопасно ли сваривать черную трубу?
Да, поскольку черная труба не оцинкована цинком, при сварке нет риска образования ядовитых паров оксида цинка.Достаточно обычных мер безопасности.
Удаление окалины и других производственных покрытий (как внутри, так и снаружи) является хорошей практикой для уменьшения дыма и обеспечения качественного сварного шва. Всегда полезно обеспечить соответствующую вентиляцию и использовать респиратор.
Поддается ли сварка черный ковкий чугун?
Нагрев белого чугуна в течение суток создает ковкий чугун с полезными свойствами. Черные фитинги из ковкого чугуна отличаются прочностью и устойчивостью к износу и ударам.
«Если ковкий чугун нагреть выше своей критической температуры, примерно 1700 ℉ (925 ℃), углерод снова объединится с железом, превратившись обратно в белый чугун».
Л. Джеффус «Принципы и применение сварки» (8-е издание, стр. 668)
Итак, арматура из черного чугуна не годится для сварки, потому что высокая температура сварки изменит ее характеристики. Фитинги становятся хрупкими и склонны к растрескиванию.
Пайка или пайка при температуре ниже 1700 ℉ — хороший способ соединения стальных фитингов с черной стальной трубой.
Другой альтернативой является использование свариваемых трубных фитингов из кованого железа, подобных этим фитингам для сварки раструбом.
Можно ли приварить черную трубу к стали?
Да, черная труба из низкоуглеродистой стали. Вы можете приварить его к другой углеродистой стали, используя обычные методы сварки стали со сталью.
Видео
В этом увлекательном видео с этим парнем все так просто:
Upshot
Поскольку это простая старая низкоуглеродистая сталь, вы можете сварить черную железную трубу, также известную как черная стальная труба, используя какой бы способ сварки стали вы ни предпочитали.
И при правильной очистке и подготовке дополнительный риск при сварке черной трубы отсутствует.
Однако фитинги из ковкого чугуна трудно поддаются сварке, поэтому пайка — лучший способ. В противном случае вы можете использовать фитинги для сварки муфтой.
Распространенные ошибки, которых следует избегать при сварке труб
Сварка труб или изготовление труб — это метод, при котором две трубы соединяются вместе. Этот процесс достигается с помощью различных методов сварки, таких как дуговая сварка, сварка MIG, сварка TIG и некоторые другие методы сварки.
Возможности трудоустройства сварщиков с годами увеличились благодаря быстроразвивающейся промышленности.
СВАРКА: ПРИМЕНЕНИЕ, ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
Однако для сварки труб в промышленности требуются квалифицированные рабочие. Поскольку сварка — сложный процесс, вероятность возникновения ошибок весьма значительна.
Следовательно, точность и стойкость являются ключевыми в этой области.
Ошибки при сварке труб могут возникнуть как у новичков, так и у специалистов.Понимание их — лучший способ предотвратить такие случаи.
Ошибки при сварке открывают дорогу дефектам сварных швов. Недавно компании Honda пришлось отозвать некоторые из своих моделей CR-V из-за дефектного сварного шва, который мог привести к утечке топлива. Катастрофа на подводной лодке «Курск» — еще один пример того, как дефекты сварных швов могут нанести огромный вред не только машинам, но и человеческим жизням.
Процессы сварки труб должны быть точными, потому что любая ошибка может привести к утечке полезной нагрузки.Давайте рассмотрим некоторые из распространенных ошибок при сварке труб, которые распространены в отрасли.
Подготовка трубы очень важна при сварке трубы. Существует лишь несколько сварочных процессов, которые не требуют подготовки детали перед сваркой.
Подготовка труб начинается с обеспечения того, чтобы соединяемые кромки были гладкими и однородными.
Во многих случаях соединяемые трубы должны быть подвергнуты какой-либо резке или сварке, прежде чем они попадут в руки сварщика.Поэтому перед фактическим процессом сварки часто используется процедура шлифования поверхности для получения правильных кромок.
Следующим шагом является очистка труб от любых смазок, масел или других загрязнений, присутствующих на поверхности труб.
Без соблюдения надлежащей практики подготовки труб сварной шов может столкнуться с множеством проблем, таких как включение водорода, улавливание шлака и отсутствие плавления. В конечном итоге это приводит к ослаблению сварных швов и дефектам сварных швов.
Даже несмотря на то, что наполнитель будет корректировать незначительные неровности поверхностей, есть предел того, что он может достичь.Когда детали не соединены при правильном выравнивании, мы видим такие примеры, как скос со слишком большим углом.
Сборка деталей является стандартной процедурой при сварке труб. Однако иногда мы видим, как сварщики спешат с процессом, и это создает дефекты сварки с перекосом, которые выглядят как некрасивые, так и структурно слабее, чем при правильной сварке.
WPS или Спецификация процедуры сварки — это документ, содержащий информацию, предназначенную для сварщиков, помогающую им выполнять сварные швы в соответствии с требованиями норм.Слишком часто опытные сварщики игнорируют такую документацию.
Но это не мудрый выбор. Сварка труб зависит от многих факторов, от материала трубы до типа сварного шва, который используется в процессе.
WPS будет содержать всю информацию, имеющую отношение к процессу сварки, такую как тип сварного шва, положения сварки, классификация присадочного материала, температуры предварительного нагрева, температуры последующего нагрева, обработка сварного шва и многое другое.
Использование WPS перед началом процесса сварки всегда является хорошей практикой.
Подготовка швов не имеет универсальной процедуры, которой можно было бы следовать. Эти процедуры меняются в зависимости от типа используемой сварки.
Подготовка стыка для сварки штангой отличается от подготовки стыка для сварки MIG. Оба они требуют различных подходов, и использование правильного метода для правильного сварного шва — единственный способ обеспечить идеальные сварные швы.
Без соблюдения правильной процедуры сварки вы получите серьезные дефекты сварного шва.
Защитный газ используется для защиты сварного шва от взаимодействия с атмосферными газами, такими как водород и азот.Во многих сварочных процессах, таких как лазерная сварка, используются защитные газы для улучшения сварных швов.
Однако одним из наиболее распространенных заблуждений многих сварщиков является то, что большее количество защитного газа обеспечивает большую защиту. Однако это не так, и в некоторых случаях это может даже отрицательно сказаться на сварном шве.
Сварочный газ под высоким давлением на полной скорости расходует много защитного газа без каких-либо преимуществ. Кроме того, сила защитного газа может встряхнуть сварочную ванну.
Всегда рекомендуется использовать регулятор потока, чтобы гарантировать, что сварной шов будет получать необходимое количество защитного газа.
Многие сварщики винят источники питания в пористости сварных швов. Источник питания не может сделать сварной шов пористым.
Однако другие факторы, такие как замена катушки с проволокой, использование неподходящего газа или неподготовление заготовок, часто приводят к пористости в сварных швах.
Это говорит о том, что сварщик должен сохранять осторожность на каждом этапе процесса, чтобы обеспечить хорошее соединение труб. Вещи, которые кажутся безобидными, например, кратковременное прерывание потока газа, могут создать пористость в сварных швах.
Дуговая сварка часто вызывает образование шлака. Покрытие флюсом играет важную роль в создании шлаковых включений.
Сварщики должны использовать правильную скорость и угол, чтобы образование шлака было ограничено до минимального уровня. Включение шлака также можно предотвратить, если подать на сварочную проволоку правильное напряжение.
Очистка между сварочными проходами — еще один способ предотвратить накопление шлака.
Для сварки труб требуется прочный и идеальный сварной шов.Легко понять, почему это важно, потому что плохие сварочные работы приводят к утечкам, которые могут вызвать серьезные повреждения из-за жидкости, которую он будет удерживать.
СВЯЗАННЫЕ С: ХОЛОДНАЯ СВАРКА: СОЕДИНЕНИЕ МЕТАЛЛОВ БЕЗ ТЕПЛА
Следовательно, ошибки недопустимы. Как сварщик, вы должны следить за тем, чтобы каждый этап процесса был совершенен.
Если вы следуете каждому шагу осторожно и безупречно, вы не оставляете места для ошибки.
Способы сварки и марки труб
Сварка — невероятно специализированная и интересная область.Сварщики много работают, чтобы обеспечить безопасность и надежность сварных швов. Сварщиков обучают понимать самое важное в сварке и производстве труб: для разных марок труб требуются разные процессы. Есть несколько различных процессов сварки, которые сварщики должны понимать, чтобы выполнять свою работу наилучшим и безопасным способом. Давайте взглянем на несколько важных.
Дуговая сварка
Дуговая или электродная сварка — это, как правило, первый вид сварки, поскольку она является самой базовой.Дуговая сварка обычно состоит из источника питания, создающего электрическую дугу для сварки. Для базовой дуговой сварки требуется сварщик и сварочный пистолет с электродом. Также есть металлическая проволока, которая проходит через пистолет. Проволока нагревается до плавления. Затем расплавленный металл наносится на точку соединения труб для создания сварного шва. Электричество может быть как переменного, так и постоянного тока. Также существует несколько типов электродов, которые идеально подходят для разных типов сварки.
Этот вид сварки отлично подходит для любых работ по металлообработке в домашних условиях. Он также используется в производстве, ремонте и строительстве. Этот процесс идеально подходит для толстых тяжелых металлов. Он особенно хорош для сварки чугуна, который, как известно, трудно правильно сваривать.
Сварка металла в инертном газе
Это наиболее распространенный вид дуговой сварки. Сварка металлов в инертном газе, которую иногда называют MIG-сваркой, представляет собой форму дуговой сварки, которая отлично подходит для мягкой стали, нержавеющей стали и алюминия.Процесс включает подачу проволоки, которая проходит через проволочный электрод внутри сварочного пистолета. Это самый быстрый вид сварки, поскольку он не требует смешения газов. Фактически, это настолько быстро, что это могут сделать роботы. Все, что вам нужно для выполнения этого вида сварки, — это хороший сварщик, немного сварочного стержня и пистолет. Вы должны следовать данной инструкции, как правильно работать сварщику, и убедиться, что он заземлен.
Конечно, вам также понадобится соответствующее защитное снаряжение.Сварка без защитного оборудования не только неразумна, но и невероятно опасна. При сварке всегда надевайте перчатки, длинные рукава, обувь с закрытым носком и сварочный капюшон. Меньше всего кто-то хочет, чтобы это был ожог или металлические осколки в глазу. Сваривать с умом — значит сваривать безопасно.
Вольфрамовый инертный газ
Это более профессиональный вид дуговой сварки. Сварка вольфрамовым инертным газом, или TIG, очень похожа на дуговую сварку металла в инертном газе. Однако вместо проволочного электрода при сварке TIG используется вольфрамовый электрод для создания дуги, необходимой для качественной сварки.Сварка TIG обеспечивает чистые сварные швы, которые обычно не требуют очистки или шлифовки, чтобы они выглядели профессионально и привлекательно.
Этот процесс отлично подходит для многих металлов, включая сплавы. Это означает, что ее можно использовать чаще, чем сварку MIG. Поскольку оба они являются общими, эти два процесса считаются основополагающими для знаний любого сварщика. Однако важно отметить, что для разных типов металлов требуются разные типы вольфрамовых электродов. Понимание того, какой металл вы хотите сваривать, является ключевой частью выбора необходимого оборудования.
Сварка и резка кислородно-ацетиленового эфира
Это единственный вид сварки в списке, который не требует создания электрической дуги для сварки. Этот процесс требует использования двух газов, ацетилена и кислорода, чтобы создать пламя, достаточно горячее для плавления стали. Примените это пламя к свариваемой стали, и получится прочный сварной шов. При необходимости в зону сварки также можно добавить дополнительный присадочный пруток. В отличие от предыдущих процессов, этот тип сварки может быть выполнен без использования сварочного аппарата, он просто использует горелку, которая прикрепляется к баллонам с кислородом и ацетиленом с помощью газовых шлангов и регулятора.Газовые шланги специально разработаны для этого типа сварки, и их нельзя игнорировать. Также требуется фрикционная зажигалка, чтобы обеспечить искру для зажигания факела. Этот процесс не требует электричества, поэтому некоторые считают его более удобным и транспортабельным, чем другие виды сварки.
Процесс кислородно-ацетиленовой сварки отлично подходит для сварки стали и алюминия, а также для пайки меди, бронзы и других мягких металлов. Этот процесс широко используется при обслуживании и резке металла.Он особенно хорош для сварки мелких и хрупких деталей.
Сварка требует особых знаний и невероятной преданности делу. Это также требует понимания самой важной концепции сварки и изготовления труб: различных процессов для разных марок трубопроводов. STI Group тщательно выбирает лучший сварочный процесс для каждого промышленного проекта, исходя из потребностей и приоритетов клиента, а также требований приложения
.:
Сварка меди | Советы | Форстер Америка
Медь — это мягкий цветной металл, который можно легко сгибать, резать, формировать и соединять с помощью нескольких сварочных процессов.Хотя он часто используется для изготовления декоративных предметов домашнего обихода и архитектуры, он является отличным проводником электричества и тепла и поэтому широко используется в электротехнической промышленности, в то время как медные трубы, клапаны и другие фитинги обычно используются для водопровода.
Поскольку медь пластичная и очень ковкая, она также используется в качестве основного элемента в сотнях различных сплавов, включая латунь, бронзу и никель-медь. Наиболее распространенными легирующими элементами, используемыми для медных сплавов, являются алюминий, никель, цинк, олово и кремний.
Поскольку чистая медь слишком пластична для успешной обработки, в различные сплавы добавляются небольшие количества других элементов для улучшения обрабатываемости, а также для раскисления металла, повышения его устойчивости к коррозии, улучшения его механических свойств и улучшения его свойств. реакция на термические обработки. Всего в продаже имеется более 300 медных сплавов.
Соединение меди с медью или медными сплавами
Медь и большинство медных сплавов можно успешно соединить с помощью процессов сварки, пайки или пайки.Выбор точного процесса во многом зависит от того, свариваете ли вы чистую медь или сплав. Если вы свариваете сплав, элементы сплава будут определять, какой процесс будет использоваться, а также все другие факторы, которые необходимо учитывать при сварке, включая используемый присадочный материал.
Конечно, для различных сварочных и связанных процессов требуются разные инструменты и методы, и важно получить навыки, необходимые для того, какой процесс вам необходимо использовать.
Пайка , которая является одним из первых методов соединения металла, включает нагрев присадочного металла (в виде присадочной проволоки), так что он плавится и заполняет швы.Мягкая пайка — самый простой процесс, который обычно используется в доме и за его пределами для ремонта небольших металлических предметов. Это также метод, используемый сантехниками для соединения и ремонта медных труб и медных фитингов.
Для мягкой пайки можно использовать недорогой паяльник или паяльную лампу с подходящим флюсом. При твердой пайке присадочные материалы нагреваются до более высокой температуры, поэтому соединение будет намного прочнее, чем другие паяные соединения. Присадочный материал отличается и обычно содержит серебро, поэтому этот метод часто называют серебряной пайкой.Однако настоящая пайка выполняется при еще более высокой температуре.
Пайка по существу является методом, аналогичным пайке, и в нем используется тот же присадочный материал (проволока или пруток), который используется для пайки. Стыки должны быть очень плотно прилегающими, чтобы капиллярное действие могло втянуть присадочный металл между соединяемыми частями меди. Несмотря на то, что используемые температуры должны быть значительно выше, чем требуемые для пайки, основной металл нельзя нагревать до точки плавления.
Широко используется для сантехнических работ, пайка также может применяться для соединения различных типов металлов, а также металлических деталей разной толщины.
Сварка , или, точнее, дуговая сварка, включает в себя ряд различных более специфических методов. Как правило, предпочтительны сварочные процессы, в которых используются защитные газы, хотя дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW), которую также обычно называют ручной металлической дугой (MMA), может использоваться для приложений, которые не являются критическими.Это полезный метод для медных сплавов различной толщины, особенно с учетом того, что покрытые электроды для сварки медных сплавов с использованием SMAW доступны в широком диапазоне стандартных размеров.
Защитными газами, обычно используемыми для сварки меди и медных сплавов, являются аргон и гелий или их смеси — для дуговой сварки металлическим электродом (GMAW), газовой вольфрамовой дуговой сварки (GTAW) или плазменно-дуговой сварки (PAW). особенно популярен для сварки медных сплавов.
Обычно аргон является предпочтительным, если медь или медный сплав сваривается вручную и имеет относительно низкую теплопроводность или менее 3.Толщиной 3 мм (0,13 дюйма). Гелий или смесь гелия (75%) с аргоном предпочтительнее для машинной сварки тонких секций или ручной сварки более толстых секций. Эта смесь также рекомендуется для более толстого металла или меди, которая имеет высокую теплопроводность.
Другие верхние насадки для дуговой сварки меди:
• По возможности используйте плоское положение для дуговой сварки меди.
• GTAW и SMAW можно использовать для сварки в других положениях, в том числе над головой.
• При сварке в вертикальном положении и под потолком с использованием импульсной мощности и электродов малого диаметра, GMAW может использоваться с некоторыми медными сплавами.
• Термическое расширение меди и ее сплавов, а также ее более высокая теплопроводность приводят к большим деформациям сварного шва, чем при сварке низкоуглеродистой стали.
• Чтобы свести к минимуму деформацию и коробление, сварщики должны сосредоточиться на правильных процессах предварительного нагрева и прихваточных швов, а также на соблюдении надлежащей последовательности сварки.
Свойства меди и ее сплавов, которые необходимо учитывать при сварке
Какой бы процесс сварки ни использовался для соединения меди и ее сплавов, важно обратить внимание на свойства, которые отличают сварку меди от сварки углеродистых сталей. Например, медь и медные сплавы в расплавленном состоянии очень текучие и имеют:
• Высокая теплопроводность
• Высокая электропроводность
• Высокий коэффициент теплового расширения, который примерно на 50 процентов выше, чем у углеродистой стали
• A относительно низкая точка плавления
• Горячее короткое замыкание, которое приводит к тому, что некоторые сплавы становятся хрупкими при высоких температурах
• Прочность, в значительной степени обусловленная холодной обработкой
Температура плавления меди и ее сплавов сильно различается, но она по крайней мере на 1000 ° F или 538 ° C ниже точки плавления углеродистой стали.Кроме того, медь не обладает такими же теплыми цветами, как при сварке стали, а когда она плавится, ее текучесть намного выше.
Ассоциация разработки меди (CDA) Inc., которая установила систему обозначений сплавов, широко используемую в Северной Америке, имеет огромное количество информации о сварке меди и медных сплавов для всех, кто хочет узнать больше.
Как сварить медную трубу?
Сварка меди более сложна, чем сварка металла.В результате большинство людей предпочитают сваривать медную трубу методом пайки. Однако мы собираемся показать вам, как сваривать медные трубы с помощью аппаратов для сварки GTAW и GMAW.
Медь — это природная металлическая форма прямого использования или самородный металл, который не нужно извлекать из руды. Как древний металл, люди стали использовать медь в качестве инструментов, оружия или украшений еще до изобретения самых ранних форм письма. Ковкость, пластичность и высокая проводимость меди по отношению к теплу и электричеству делают металл очень популярным строительным и промышленным материалом вплоть до наших дней.Медь очень удобна в обработке, и из нее можно производить множество различных конечных продуктов, таких как электрические провода и кабели, а также трубы и трубы.
Почему сварка медных труб сложнее, чем пайка?
Сварка медных труб может быть сложной, если не сложной, из-за отличной теплопроводности металла. Такая высокая теплопроводность является причиной того, что многие мастера предпочитают пайку или пайку медных труб, а не их сварку. Это связано с тем, что соединение медных труб с помощью пайки или пайки менее сложно и более управляемо, чем сварка медных труб.Кроме того, соединение медных труб припоем дешевле, чем дуговая сварка. Однако связка, получаемая при пайке или пайке, не такая прочная, как при сварке меди. Причина этого в том, что в сварной меди медные части соединяются плавлением.
Типы процессов дуговой сварки
Хотя в настоящее время используется около пяти типов процессов дуговой сварки, есть два метода сварки, которые лучше всего подходят для сварки меди. Это газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW) и газовая дуговая сварка металла (GMAW).
1) Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW)
Как и большинство процессов дуговой сварки, GTAW или более известная как сварка вольфрамовым инертным газом (TIG) использует электрическую дугу для нагрева и плавления как заготовки, так и присадки. Защитный газ, такой как гелий или аргон, вводится на конце горелки для защиты расплавленной сварочной ванны от атмосферных воздействий, поскольку она охлаждается и затвердевает.
В отличие от большинства методов дуговой сварки, таких как методы дуговой сварки защищенным металлом [SMAW], газовым металлом [GMAW] и порошковой проволокой [FCAW]), в которых используются плавящиеся электроды для передачи электрической дуги на обрабатываемую деталь.Сварка TIG использует неплавящийся электрод в процессе сварки и может использоваться для создания сварного соединения между деталями с присадочным материалом или без него. Присадочный материал в процессах GMAW, SMAW или FCAW аналогичным образом действует как электрод, переносящий электрическую дугу к заготовке, тогда как при сварке TIG используется отдельная присадочная проволока. Кроме того, в процессе сварки TIG может или не может быть добавлен присадочный материал.
2) Газовая дуговая сварка металла (GMAW)
Также известная как сварка в среде инертного газа (MIG), GMAW работает аналогично экранированному металлу (SMAW), в котором электрод используется в качестве присадочного материала.Однако система SMAW использует серию коротких стержней в качестве расходуемого электрода во время операции сварки, тогда как при сварке MIG непрерывный электрод из проволоки автоматически подается в сварочную горелку с заданной пользователем скоростью. Точно так же защитный газ подается с регулируемой настройкой.
Блок питания
Хотя процедуры сварки TIG и MIG в целом одинаковы, между ними есть некоторые явные различия, особенно в используемом оборудовании. Сварка TIG использует источник постоянного тока для создания электрической дуги.При использовании этого типа источника питания тепло остается постоянным, а расстояние до электрической дуги и напряжение изменяются. Отрицательно заряженный постоянный ток (DCEN) является предпочтительной полярностью, используемой в TIG. Тем не менее, DCEP (положительно заряженный) также можно использовать, но не так широко.
С другой стороны, сварка MIG обычно работает от источника постоянного напряжения, в котором напряжение (в вольтах) остается постоянным, а ток, наряду с электрической дугой и теплом, колеблется. Сварка MIG обычно выполняется на постоянном токе постоянного тока, но также может выполняться на постоянном токе постоянного тока или на переменном токе.
Прочие отличия
Как упоминалось выше, электрод, используемый при сварке TIG, не является расходуемым, в то время как при сварке MIG используется автоматически подаваемая плавящаяся электродная проволока, которая также действует как наполнитель. При сварке TIG присадочная проволока вводится в сварочную ванну вручную.
Подготовка материалов
Перед тем, как приступить к сварке, важно найти и выбрать лучшие доступные материалы. Например, заготовка из медной трубы, а также присадочные стержни или проволока должны быть чистыми и свободными от грязи, масла, жира, краски или любых других загрязнений.Поверхности, на которых будет происходить сварное соединение, следует тщательно очистить стальной щеткой или влажной / сухой наждачной бумагой. Кроме того, следует избегать металлического покрытия, такого как никелированные или хромированные медные трубы, чтобы снизить риск образования токсичных паров во время процесса сварки.
Типы доступной меди
Что касается медных материалов, то в настоящее время на рынке доступны три марки меди. Это следующие:
- Бескислородная медь — Этот материал обладает самой высокой электропроводностью и наиболее легко поддается сварке.Однако пористость может быть проблемой, если не используется надлежащий присадочный материал, например, не раскисленный присадочный металл. Бескислородная медь содержит не более 0,02% кислорода.
- Медь, раскисленная фосфором (P) — Использование меди, раскисленной фосфором, предотвращает любой риск образования пористости в сварном изделии. Он может содержать около 0,05% как фосфора, так и мышьяка.
- Медь с твердым пеком — Этот материал является наименее желаемой маркой меди, поскольку он по своей природе содержит наибольшее количество кислорода (менее 0.1%) в виде оксида меди (CuO).
Типы присадочной проволоки
Для получения наилучших результатов сварки меди, независимо от того, используется ли сварка TIG или MiG, важно использовать присадочные металлы с содержанием марганца (Mn) и / или кремния (Si) в качестве раскислителей. Наиболее часто предпочтительными наполнителями являются ErCu и ErCuSi-A. Наполнитель ErCu содержит 0,45 Mn и Si с 0,8% олова (Sn) для облегчения текучести. ErCuSi-A является предпочтительным присадочным металлом для сварки P-окисленной меди, а также меди с твердым пеком, содержащей 1% Mn и 3% Si в качестве раскислителей.
Защитный газ
Еще одним важным элементом сварки меди является использование соответствующего защитного газа при сварке. Обычно для сварки меди подходят аргон (Ar), гелий (He) или комбинация обоих газов (например, смесь аргон / 75 гелий) в зависимости от толщины заготовки; однако в настоящее время все большую популярность приобретает газообразный 100% гелий.
Пошаговые инструкции по сварке меди
1) Предварительный нагрев
Из-за высокой теплопроводности меди важно предварительно нагреть металл (если он превышает 2 мм или 0.01 дюйм толщиной) перед выполнением любой сварки. Соединяемые отрезки труб должны быть предварительно нагреты равномерно. Предварительно нагретая медь медленно рассеивает тепло после сварки и снижает риск растрескивания. В зависимости от толщины медь предварительно нагревается от 50 до 752 градусов по Фаренгейту или от 10 до 400 градусов Цельсия.
2) Процесс сварки
Перед сваркой медные детали — медные трубы и медные фитинги, которые необходимо соединить, — собираются. Когда достигается желаемая температура предварительного нагрева, сварка начинается с образования лужи расплава, куда вводится наполнитель.Присадочную проволоку следует вводить, как только появляется лужа, и проходить вокруг трубы, в которой выполняется соединение. Важно двигаться быстро, поскольку сварка с менее желательной скоростью может вызвать окисление и испортить сварочные работы.
3) Использование тепла и газа по назначению
Как правило, при сварке TIG меди толщиной менее 0,01 дюйма или 2 мм в качестве защитного газа следует использовать аргон с силой тока около 160 ампер. Однако, по мере увеличения толщины медной трубы, ток также должен увеличиваться пропорционально.Например, при сварке меди толщиной 5 мм (0,196 дюйма) для сварки TIG требуется предварительный нагрев до 50 ° C, а также защитный газ аргон / гелий и смешивание до 300 ампер мощности; тогда как для сварки MIG требуется предварительный нагрев до 10–100 ° C и мощность до 240 ампер с аргоном в качестве защитного газа.
Если вы используете сварку TIG или MiG, если сварка менее желательна, рекомендуется использовать чистый гелий в качестве защитного газа. Защитный газ, содержащий 100% гелий, обеспечивает лучший уровень нагрева, что приводит к более быстрому процессу сварки и лучшему качеству сварки, чем при использовании аргона.
4) Безопасность
Сварочные работы связаны не только с теплом, но и с электричеством и иногда с неприятными токсичными газами. Поэтому безопасность имеет первостепенное значение, особенно при сварке цветных металлов, таких как медь. Наконец, сварщики TIG и MIG должны носить соответствующее защитное снаряжение, такое как защитная одежда, кожаные перчатки, головные уборы, средства защиты глаз, а также респираторные маски.
Дуговая сварка под флюсом — обзор
3.5 Дефекты сварного шва под флюсом
Дуговая сварка под флюсом была впервые проведена на трубопроводах в 1930 году [11].Это процесс, при котором края пластины сводятся и свариваются дуговой сваркой с использованием расходуемого электрода и флюса. В отличие от ВПВ и оплавления, нагрев происходит с помощью электрической дуги между электродом и металлической трубой [12]. Кроме того, в отличие от сварных швов внахлест, ВПВ или оплавления (которые являются самопроизвольными), при сварке под флюсом используется присадочный металл. Дуга и сварочная ванна погружены во флюс, чтобы защитить расплавленный металл сварного шва от атмосферы, где в противном случае он может собирать посторонние газы и вызывать неметаллические включения или пористость.Процесс SAW — это не процесс ковки, как ERW, и в процессе сварки не применяется механическое давление. Первые трубы, сваренные дугой под флюсом, были сварены только по наружному диаметру и известны как одиночные сварные швы под флюсом. Примерно в 1948 году компания Consolidated Western впервые разработала процесс двойной дуговой сварки под флюсом (DSAW), при котором труба сваривалась как по внешнему, так и по внутреннему диаметру [11]. Процесс SAW универсален, так как можно соединять трубы различного диаметра и толщины [12]. Процесс SAW и DSAW, в частности, остаются сегодня одними из наиболее распространенных методов производства труб [11].
Хотя SAW обычно считается надежным процессом, он может страдать от многих из тех же проблем сварки, что и другие процессы, таких как (не ограничиваясь) отсутствие плавления, недостаточное проплавление, пористость и поднутрение. В дополнение к этим довольно распространенным проблемам, трубы, сваренные дугой под флюсом, также могут иметь трещины в металле сварного шва, которые вызваны перемещением пластин до затвердевания металла шва [11], а также трещины на подошвах, которые могут образовываться в корень или выступ сварного шва на внутреннем или внешнем диаметре.Трещины на носке могут быть вызваны холодным расширением после процесса сварки, когда труба имеет некруглую форму, или если сварной шов слишком большой, вызывая локально высокие напряжения на носке сварного шва, поскольку труба вынуждена принимать круглую форму [11,13 ]. Трещины на носке, наряду с недостаточным проваром и трещинами сварных швов (трещины затвердевания), являются наиболее частыми механизмами разрушения при сварке под флюсом [5].