Технология сварки труб встык разным оборудованием

При строительстве трубопроводов используются самые разные способы соединения труб. Но, безусловно, наиболее часто используется сварка. Этот способ позволяет получить практически монолитные соединения, имеющие высокие характеристики прочности и герметичности. Разберемся, как проводится сварка стальных труб.

Процесс сварки труб

При строительстве трубопроводов используют различные виды труб. Они могут отличаться как по размеру, так и по материалу изготовления. Естественно, что и технология сварки металлических труб будет значительно отличаться от технологии соединения труб, выполненных из других материалов, например, из меди или из пластика.

Способы сварки в строительстве

Сварка – это процесс, который используют для соединения как различных типов металла, так и неметаллических материалов – пластика, стекла. Все существующие способы можно поделить на две группы:

  • Сварка с использованием давления.
  • Сварка с использованием термического воздействия – плавления.

В свою очередь, в названных группах можно выделить следующие типы сварочных процессов. Сварки с использованием давления:

  • Ультразвуковая сварка.
  • Контактная сварка.
  • Сварка трением.
  • Прессовая и газопрессовая сварка.
  • Термитная сварка.
  • Холодная сварка.

Совет! Как правило, холодная сварка применяется при работе с трубами из цветных металлов, которые отличаются пластичностью (алюминий, медь и пр.).

Сварка термическими методами:

Термическая сварка труб

  • Электродуговая, которая может осуществляться в среде инертного газа или под флюсом. При этом в зависимости от используемого оборудования, выделяют ручную или автоматическую сварку.
  • Газовая сварка.

Совет! В процессе монтажа трубопроводов чаще всего применяется сварка канализационных труб путем плавления.

Технология газовой сварки

Принцип газовой сварки заключается в разогреве кромок свариваемых труб в газокислородном пламени и заполнение зазора между ними расплавленным металлом расплавленного прутка. Нужно заметить, что механические свойства полученного данным методом шва ниже, чем у сваренных соединений, образованных в процессе электродуговой сварки.

Но существуют ситуации, когда лучше использовать именно эту технологию, газовый метод хорошо подходит для сварки тонкостенных труб (до 3,5 мм) и при соединении труб малого диаметра.

Материалы, применяемые при газовой сварке

Для сварки труб нужно иметь в распоряжении следующие материалы:

  • Кислород. Этот газ обеспечивает стабильное горение смеси и ее высокую температуру.
  • Ацетилен. Этот газ применяется в качестве горючего.

Газовая сварка труб

  • Сварочная проволока. Для заполнения шва необходим присадочный материал – сварочная проволока. Как правило, при выполнении сварки выбирают присадку, которая по своим химическим и физическим свойствам близка к составу свариваемого металла.
  • Флюсы. Для того чтобы снизить процент окисления металлов во время проведения сварки используют флюсы – порошки или пасты. При нагревании вещество флюса всплывает наверх, образуя защитную пленку, препятствующую проникновению в металл воздуха.

Совет! Состав флюсов подбирается в зависимости от свойств свариваемых металлов. Флюсы в обязательном порядке применяют при выполнении сварки на чугуне, меди, легированной стали. При сваривании деталей, изготовленных из углеродистых сталей, флюсы не используют.

Техника сварки

Перед тем как начинать процесс соединения, проводится подготовка труб под сварку. Как правило, подготовительные мероприятия заключаются в следующем:

  • Очистка поверхностей от загрязнений.
  • Механическая подготовка кромок труб под сварку. Если производится газовая сварка тонкостенных труб (до 3,5 мм толщины), то обрабатывать кромки нет необходимости. При более значительной толщине стенок необходимо выполнить скос кромок под углом 45, так как прогревание металла на глубину более чем 4 мм затруднено.

Технология электродуговой сварки

Электродуговой называется такая техника сварки труб, при которой кромки изделия разогреваются под действием дугового электрического разряда. Этот способ выбирают, если проводится сварка толстостенных труб.

Соединение труб электродуговой сваркой

Классификация сварных соединений

Сварные швы принято классифицировать по нескольким признакам. По расположению:

  • Нижние.
  • Потолочные.
  • Горизонтальные.
  • Вертикальные.

Совет! Наиболее выгодным положением выполнения сварного шва является нижнее, поэтому стараются обеспечить условия, при которых может быть осуществлена сварка поворотных концов труб.

В зависимости от протяженности выделяют:

  • Сплошные швы.
  • Прерывистые швы.

При сварке возможно выполнение различных типов соединений. Их имеется довольно много, так, только стыковая сварка труб может быть произведена 32 различными способами. Но основных типов соединений выделяют всего четыре. Среди них:

  • Стыковое, когда детали соединяются по одной оси.
  • Нахлесточное, при котором одна деталь накладывается на другую с нахлестом.
  • Тавровое. Этот тип соединения предусматривает сборку деталей в виде перевернутой буквы «Т».

Сварочный шов

  • Угловое, при котором детали соединяются под углом 45 градусов.
  • Сварка труб на просвет производится при работе с толстостенными трубами.

Совет! При выполнении угловых и тавровых соединений может быть произведена сварка труб под углом любой величины.

Разделка кромок

Как проходит подготовка труб к сварке? Согласно технологии при сваривании труб, толщина стенок которых превышает 3 мм, рекомендуется выполнять разделку кромок труб. Эта операция позволяет сделать шов, который будет проходить по всей толщине металла.

То есть разделанный конец трубы позволяет накладывать швы слоями, каждый из которых имеет небольшое сечение, этот способ сварки улучшает структуру шва и способствует уменьшению напряжения в металле.

Режимы сварки

Режим сварки определяется тем, какие электроды будут использованы, силой тока, выдаваемой сварочным аппаратом, напряжением, возникающим на дуге, родом тока (переменный или постоянный), его полярностью (обратная или прямая) и скоростью перемещения электрода. Если выполняется сварка труб канализации встык, то дугу необходимо вести так, чтобы свариваемые кромки стыкуемых деталей успевали проплавляться и на них оседало требуемое количество металла присадка.

Нюансы технологии сваривания

  • Выполнение сварки труб полуавтоматом не слишком отличается от ручного метода, но времени на выполнение шва затрачивается меньше, а сварочный шов получается лучше. В качестве электрода сварочный полуавтомат использует проволоку, работы проводятся с предварительной разделкой кромок, но в некоторых случаях фаска может не сниматься. Производится сварка труб встык или с образованием нахлеста. Сварочные автоматы позволяют получить отличное качество шва. Подготовительные работы заключаются в том, что в оборудовании закрепляют трубы и устанавливают режим работы.

Процесс сварки труб

  • Особые требования к качеству соединений предъявляются, если выполняется сварка труб высокого давления. Напорные трубопроводы эксплуатируются в достаточно сложных условиях, поэтому соединения труб должно быть на сто процентов герметичным и надежным. Основным нормативными документами, регулирующими такой процесс, как сварка труб под давлением, являются СНиПы и созданные на их основе Сводные правила (СП 105-34-96), в которых прописаны регламенты проведения работ и правила оценки качества сварных швов.
  • При строительстве магистральных трубопроводов применяется как автоматическая сварка труб, так и ручной способ работы. Дело в том, что ручные сварочные аппараты мобильны и позволяют выполнить сварку в труднодоступных местах.
  • Если свариваются трубы больших размеров вручную, то, как правило, работа выполняется одновременно несколькими сварщиками. Количество одновременно работающих над одним стыком сварщиков может достигать четырех человек. Если приходится работать вдвоем, то работа начинается от нижней части трубы с продвижением вверх по периметру в противоположные стороны. При желании и можно посмотреть, как производится сварка труб большого диаметра – видео с записью работы сможет дать ответы на все вопросы.
  • Если необходима сварка труб разного диаметра, то рекомендуется использовать специальные переходники.

Нужно заметить, что работе со сварочным аппаратом необходимо учиться, технология сварки труб должна неукоснительно соблюдаться. Например, если планируется самостоятельно построить автомобильный навес или теплицу с металлокаркасом, то придется освоить такой вид работы, как сварка профильных труб своими руками.

Потребуется обучение и при желании самостоятельно построить водопровод ли другой вид инженерной коммуникации из металлических труб. Для этого потребуется не только внимательно изучить теорию, но и приобрести практические навыки, так как научится сварному делу только по книгам невозможно.