Технология ручной дуговой сварки покрытым электродом

Сварка водопроводных труб и арматуры – это несколько технологий, которые обеспечивают качество соединения металлических изделий. Вообще процесс соединения металлов необъятен, в нем не только выбор режимов и способов, здесь различные марки электродов и присадочных проволок, обмазок электродов и защитных газов. У каждого металла свой режим сварки и свои расходные материалы. Но когда речь заходит о сварке металлических труб, то специалисты в один голос говорят об инверторной технологии с плавящимся электродом. Потому что сваривание труб инвертором – это простота самого процесса, его безопасность и доступность в плане расходных материалов и сварного оборудования.

Но кроме сварки труб инвертором необходимо обозначить и другие технологии:

Аргонодуговая сварка. Это применение специального оборудования, в состав которого входит инвертор, баллон с аргоном (защитный газ, не позволяющий происходить внутри сварочной ванны окислительных процессов), горелка (в ней установлен неплавящийся электрод, чаще вольфрамовый, через него в зону сварки подается электрический ток) и комплект шлангов и электрических кабелей. Для проведения данного типа сварки необходима и присадочная проволока, которая подается в зону сварного шва, где она расплавляется под действием высоких температур.
Газовая сварка. Здесь нет электричества, только газовая смесь, которая горит, выделяя большое количество тепловой энергии. При этом кромки двух соединяемых металлических заготовок расплавляются. В сварочную ванну добавляется присадочная проволока, которая вместе с расплавленным металлом становится монолитом, соединяя трубы на уровне межатомных соединений.

В принципе, сварка металлов – это и есть соединение на межатомном уровне. Два соединяемых металла становятся единым целым в месте сварного шва.

Подбор электродов

Не менее важным для получения высококачественных швов является использование проверенных расходных материалов. Плохие электроды станут непреодолимым препятствием на пути к достижению нужного результата. Лучшими на сегодняшний день считаются такие марки:

АНО-21, АНО-24 и МР-3. Для использования требуется сеть переменного тока. В связи с невысокой стоимостью расходный материал востребован в самых разных отраслях деятельности человека, включая приусадебные хозяйства. Такие электроды отлично справляются с задачами сваривания конструкций для частного подворья: ворот, теплицы, навеса и т.д. Для соединения труб, а особенно магистралей высокого давления перечисленные расходные материалы непригодны;
УОНИ. Высокого качества сердечники заслужили похвалу профессионалов. Тем не менее, электродам свойственны и отрицательные моменты. К примеру, они не позволяют выполнять сварочные работы в быстром темпе. Шов формируется медленно и очень важно поддерживать стабильность электрической дуги. Работать с такими электродами смогут те, кто имеет за плечами опыт с аналогами АНО и МР;
LB-52U. Из всех рассматриваемых марок для сваривания труб электросваркой подходят лучше всего. Японская разработка предпочтительная в реализации крупных проектов. Электроды формируют ровный, привлекательный шов и отлично держат дугу. Единственный их недостаток – это сравнительно высокая стоимость.

Особенности сваривания трубопроводов с водой

Под сваркой трубопровода с водой мы подразумеваем ту ситуацию, когда она тем или иным способом попадает в сварочную ванну. Этот фактор привносит в проведение сварных работ следующие нюансы:

Электрическая дуга, которая образуются при сварке, имеет температуру около 7000 °С. Этого более чем достаточно, чтобы сделать жидкой любую низкоуглеродистую сталь, средняя температура плавления которой составляет 1500 °С. Так как вода закипает при нагревании до температуры в 100 °С, то она мгновенно испаряется в зоне сварки, не оказывая существенного влияния на процесс. То есть теоретически можно запаять любой шов, если щель довольно узка и через нее не выливается наружу большой водный поток.
Общеизвестно, что вода обладает наивысшей тепловой емкостью из всех жидкостей, то есть для нагревания любого исходного объема требуется значительное количество энергии. Поэтому при проведении сварочных работ на трубах с водой желательно еще повысить температуру электродуги. Этого добиваются увеличением силы тока в сварочном аппарате в зависимости от конкретных условий на 10 — 20%.
При сварке предпочтительнее применение инверторного сварочного агрегата с рядом удобных функций: форсаж дуги, антизалипание.

Рис. 2 Дефекты в трубах и заделка их чопиками

Сварку с вытекающей водой можно вести в двух режимах, без отрыва и с отрывом электрода от шва (ванны). Однако на практике безотрывную технологию довольно сложно использовать — попавшая в ванну вода может охладить электрод, что приведет к его залипанию. Поэтому большинство сварщиков даже высокой квалификации практикуют сварку охлаждаемых водой щелей или стыков труб с отрывом.
Трубу с водой можно варить как на постоянном, так и переменном токе. Так как последний вариант рассчитан на сварку толстостенных изделий из низкоуглеродистых сталей, проводить сварочные работы таким методом и соответственно аппаратом чуть проще.
При сваривании стыка или щели с водой следует быть готовым к невысокому качеству шва. Из-за постоянного охлаждения сварочной ванны образуются наплывы, ухудшающие внешний вид шовного буртика. Также у сварщика не времени сбивать окалину, что также не способствует повышению качества сварки.

Рис. 3 Таблица применяемых электродов для электродуговой сварки

Статья по теме:

Сварка оцинкованных труб в бытовых условиях – способы и методы. Если у вас оцинкованная труба, то как правильно ее варить можно почитать в отдельной статье, опубликованной на нашем сайте.

Перед проведением сварочных работ электроды лучше дополнительно прокалить при температуре 200 °С. Помимо трубопроводов из низкоуглеродистой стали (электроды АНО, УОНИ), также можно сваривать трубы с водой из нержавейки (электроды НЖ, ЛМ, ОЗЛ) чугунные стояки (электроды МНЧ, ОЗЧ, ОЗА). Для инверторных сварочных аппаратов можно использовать электроды МР-3, ЦЧ-4, которые хорошо подходят для ремонта труб из-за относительно низкой температуры плавления.
Следует учитывать и то, что сварка труб под давлением водной среды — вынужденная и временная мера. Стык с высокой вероятностью может треснуть при дальнейшей эксплуатации, связанной с изменением давления в трубопроводе, физическом воздействии на его оболочку.
Стоит отметить, что не каждый сварщик возьмется за проведение подобных работ в силу следующих причин:

Обзор рабочей зоны будут постоянно перекрывать водные пары — маску придется регулярно протирать.
При задержке электрода в сварочной ванне он может залипнуть.
Попавшая на работника и спецодежду вода снижает электробезопасность работ, увеличивает вероятность поражения сварщика электрическим током, приводит к дискомфорту.

Основные приемы сварки труб

Соединение частей магистральных трубопроводов может выполняться разными способами:

Варить трубу встык. Соединяемые поверхности располагают напротив. Это самый распространенный способ, который характеризуется простотой исполнения. Однако, есть и некоторые сложности. Справится с ними будет намного проще, если учесть некоторые нюансы. Во-первых, сварочный шов лучше формировать по направлению от нижней части вверх. Во-вторых, металл следует проваривать на всю толщину стенки трубы.
Внахлест. Метод может использоваться только в случаях, когда соединяемые поверхности имеют небольшие различия в диаметре и один из них плотно входит в другой. это может быть разница в размерах труб или же специальная механическая обработка торцевой части одной из них – развальцовка.
Тавровое. Такой способ соединения подразумевает расположение поверхностей под прямым углом относительно друг друга.
Угловое. Две части соединяются между собой под углом меньше 90 градусов.

Основная технология

Наиболее распространенной и востребованной методикой является электродуговая сварка.

Да, у нее есть альтернативы в виде газовой сварки, но ее неоспоримые преимущества заключаются в простоте, минимальном наборе оборудования и результате, соответствующем самым строгим стандартам.

Даже при конструировании магистральных трубопроводов используется именно этот метод. Чтобы добиться высокого качества, необходимо отнестись к работе со всей ответственностью.

Советы и рекомендации

Хорошее качество сварного шва получается не сразу. Только со временем приходит опыт и требуемая сноровка. Чтобы конечный результат был как можно лучше, стоит следовать советам специалистов со стажем:

При стыковом или тавровом способах соединения деталей желательно использовать электроды толщиной 2-3 мм. Именно они показывают самый лучший результат.
Силу тока рекомендуется выставлять в диапазоне 80-100 ампер. Если сварка выполняется внахлест, то этот показатель можно увеличить до 120 ампер.
При заполнении сварочной ванны следует ориентироваться с высотой наплава: он должен выступать над металлической поверхностью на 2-3 мм.
Если выполняются работы с профильными трубами (сечение не круглое, а квадратное или прямоугольное), то применяется точечный способ соединения.

Несколько слов о точечном методе соединения заготовок. Он еще называется «прихватом» и сводится к тому, что свариваются небольшие участки на диаметрально противоположных сторонах. И только после этого ложится цельный шов. Подход исключает вероятность того, что одну из частей «уведет» под воздействием температуры.

Сваривание поворотных и неповоротных стыков

Технология сварки труб немного изменяется в том случае, если нужно соединить стыки подобного типа. Особенности следующие:

Варка проводится при применении специального вращателя, для которого задается требуемая скорость.
Уделяется внимание тому, что сварочная ванная должна быть правильно расположена.

Разделка кромок при стыковом соединении

Подобная работа может выполняться при обычном креплении заготовки, труба поворачивается примерно на 90 градусов. Сложнее всего варить при повороте заготовки на 180 градусов.

Подготовка

Качество работы зависит не только от марки электродов и профессиональных навыков исполнителя. Немаловажную роль в этом играет и предварительная подготовка свариваемых поверхностей. Ее суть сводится к выполнению нескольких операций:

проверяется соответствие двух соединяемых элементов требованиям выбранному способу сварки. Важно учесть, что трубы должны быть не только соответствующего диаметра, но и с одинаковой толщиной стенок. В противном случае не выйдет хорошо прогреть толстую стенку или же, наоборот, тонкая просто расплавится;
на свариваемых поверхностях не должно быть совершенно никаких дефектов. Заломы, трещины и деформации любого вида не допускаются. Если пренебречь, то «скромные» недостатки под воздействием температурного расширения вырастут в большую проблему и приведут к разрушению конструкции;
ни в коем случае нельзя допускать перекос в срезе заготовки, которая будет свариваться под углом в 90 градусов. Из-за такого, казалось бы, небольшого недочета в итоге шов окажется ослабленным и вероятность разрушения стыка в процессе эксплуатации высока;
кромки зачищаются до металлического блеска. С этой целью можно использовать любые абразивы по металлу: щетку, наждачную бумагу или электроинструмент;
в процессе подготовки с поверхности удаляются следы жира, краски, ржавчина и прочие загрязнения. Самыми эффективными в этом плане очистителями являются химические растворы.

Как заварить трубу с водой

Как отмечалось выше, сварка труб под давлением с вытекающей водой — это прямое нарушение технологии из-за низкого качества соединения. Однако в реальных условиях мастера сварщики, работающие, к примеру, в тепловых сетях, регулярно проводят данные операции по просьбе или требованию начальства.

Перед работами проверяют удобство доступа к дефектному участку трубопровода, хорошо освещают место проведения сварочных операций. Если прямым электродом сложно проводить сварку или по нему будет стекать вода, его изгибают под удобным или безопасным углом. Для защиты сварщика при работе в помещениях с высокой влажностью используют водонепроницаемую одежду.

Рис. 5 Примеры наложения заплаток для заделки дефектов

При образовании трещины

Если вода капает через трещину, ее можно заваривать несколькими методами:

Прямым завариванием. Место проведения работ очищают от краски, слоя ржавчины и начинают сварку. Ток в аппарате устанавливают побольше, (для этого нужен опыт и практические навыки) и начинают заваривание щели в месте, наиболее удаленном от точки вытекания воды.

Электрод ведут елочкой, постепенно опускаясь к участку с течью. Можно пройти щель сразу по всей длине с одного конца до другого или сваривать попеременно с каждой стороны и закончить в точке вытекания воды.

Для гарантии прочности соединения после формирования основного шва его поправляют, обваривая по периметру. Ток в сварочном аппарате при этом устанавливают в обычный рабочий режим.

При помощи накладки. Для ремонта труб многие используют хомуты с резиновыми прокладками, накладываемые вокруг трубы и затягиваемые болтами. Если щель большая и через нее вытекает значительный объем воды, можно при помощи сварочного аппарата сделать подобие данного приспособления.

Для этого берут пластину нужный длины и ширины, изгибают ее вокруг трубы в месте утечки и привязывают проволокой. Далее по периметру приваривают элемент к трубной оболочке в обычном режиме работы сварочного аппарата. Сделанная таким методом заплатка хоть и отнимет чуть больше времени, чем непосредственное заваривание щели, гарантирует более высокое качество ее заделки.

Рис. 6 Примеры заварки свищей

Статья по теме:

Бандаж для труб, что это такое и как эффективно устранить течь в трубе. Если не знаете, как заварить трубу с водой, то возможно, будет интересно почитать отдельную статью про то, как можно заделать свищ в трубе при помощи специальных или подручных средств.

Со свищом

Под свищом обычно подразумевают дефект в трубе в виде сквозного отверстия, через которое под давлением наружу вытекает вода. Для его заваривания применяют следующие способы:

Прямая заделка. Есть свищ небольшой, его обваривают по периметру небольшими каплями при повышенном токе, а затем расплющивают их молотком, заделывая отверстие и предотвращая ток воды.

Затем поверх свища наваривают еще один слой металла, установив на сварочном аппарате обычный режим.

При большом свище еще один оригинальный вариант его обварки – вбивание деревянного чопика. Колышек загоняют до конца и обрезают почти заподлицо с трубной оболочкой. При отсутствующем водном потоке отверстие обваривают по периметру, постоянно сужая выходной канал до его полного закрытия.

При помощи болта. Если через свищ поступает значительный объем воды, можно воспользоваться подходящим по диаметру (точнее чуть большим) болтом. При помощи сверла, равного размеру резьбового штыря, в свище делают круглое отверстие правильной формы, в которое затем вкручивают болт.

Резьбовая ножка почти полностью перекрывает водный поток, поэтому шляпка без труда обваривается по периметру, тем самым полностью предотвращая течь.

При помощи гайки. Если под руками нет сверла и болта нужных диаметров, подбирают гайку по размерам чуть больше свища. Ее устанавливают по центру отверстия и обваривают по периметру. Затем берут подходящий болт, обрезают его на нужную длину болгаркой, делая фаску на кромках, и ввинчивают в гайку. Для герметизации резьбового соединения используют льняное волокно или подкладывают под резьбовой штырь на свищ маленький кусочек резины.

Особенности сварки труб

Технологические операции по свариванию труб предполагают соблюдение основных правил и принципов:

непрерывность сварочного шва. Обогнув трубу по кругу, он должен закончиться в начальной точке. Нельзя допускать отрывов электрода в процессе формирования ванны. В случаях, когда диаметр трубы слишком велик и невозможно выдержать данное правило, применяется принцип многослойного сваривания. Число накладываемых слоев должно сопоставляться с толщиной стенок. Стенки толщиной менее 6 мм провариваются в два слоя, 6-12 мм – 3 слоя, свыше 12 мм – 4 слоя. Каждый последующий слой наносится после полного остывания предыдущего;
перед началом сварочных работ обе трубы нужно хорошо зафиксировать. Можно использовать точечное соединение – прихватку поверхностей, чтобы исключить перемещение деталей и создать прочный шов без лишних проблем;
если толщина стенок превышает 4 мм, рекомендуется создание коренного шва. Он нужен для того, чтобы на полную глубину заполнить пустоту между соединяемыми участками труб. Альтернативой данному методу является валковый способ, подразумевающий формирование поверх шва валика толщиной около 3 мм;
проверка качества. Шов простукивается молотком. Сбивается шлак и можно визуально осмотреть результат работы.

Если магистраль будет эксплуатироваться под давлением, то в обязательном порядке проводится тестовый запуск. Он дает возможность проверить герметичность стыков и своевременно устранить выявленные недостатки.

Тепло в доме

Также, помимо воды электросварка применяется при монтаже отопительной системы, причем как частном доме, так и при установке индивидуального отопления в квартирной многоэтажке. Однако чаще все-таки в частном секторе. Из этого и будем исходить.

Любой глобальный процесс, а отопление – это серьезно и непросто, необходимо начинать с подготовки. Планируется вся схема трубопровода отопления, местонахождение котла, сгоны, стыки, сгибы, ведение трубы по комнатам через стены и пр.

Как варить трубы отопления электросваркой? Пошаговый процесс электросварки описан выше. Но при соединении труб отопления важны не только качественно выполненные швы, но и правильно сделанная разводка.

Процесс варки трубы

Для того чтобы процесс сварки не превратился в ад, а наоборот, упростился благодаря продуманности всех нюансов разводки (доступность соединительных стыков для выполнения сварочных работ, удобство, минимальное количество различных колен и дополнительных сгонов и пр.) необходимо продумать следующие моменты.

Систему отопления можно выбрать одноконтурную или двухконтурную, зависит оттого, что в итоге хотите получить – только отопление или еще наличие горячей воды.
Проводить магистраль на чердаке или по низу, вдоль стен.
В случае если коммуникация проводится понизу (а она самая экономная в плане расходования средств) подготовить отверстия в стене для прокладки труб отопления через комнаты.

Если учтены все вышеописанные моменты, можно приступать непосредственно к процессу соединения сваркой труб.

Сначала прокладываются все трубы, согласно выбранной планировке.
Затем можно приступить к сварке, соблюдая уклон (контролируется при помощи строительного уровня), необходимый для сгона.
В первую очередь выполняются стыки магистрали.
На заключительном этапе делается «обвязка» котла с установление расширительного бачка и насоса.

Азы электродуговой сварки

Чтобы получить как можно лучшие результаты при создании сварочного шва, начинающим сварщикам в первую очередь нужно ознакомиться с уроками, где уделяется внимание правильному выполнению этой работы на первых этапах. Желательно и получать практику выполнения сварочных работ под руководством опытного специалиста, который не только укажет на ошибки, но и подскажет, как их не допускать в будущем. Прежде чем начинать сваривать детали, нужно убедиться, что она достаточно надежно зафиксирована. Не менее важно позаботиться о соблюдении правил пожарной безопасности: для этого нелишне будет расположить неподалеку ведро с водой. Этим же обусловлен запрет на выполнение сварки на деревянном основании. Также следует уделить внимание и небольшим остаткам использованных электродов, которые не следует оставлять на рабочем месте по завершении работы. Без этого невозможно научиться правильно варить металл.

Обязательно нужно удостовериться, что «зажим заземления» надежно зафиксирован. Следует убедиться, что кабель был изолирован и точно введен в специальный держатель. Перед работой для сварочного инвертора следует выбрать расчетный показатель мощности тока, при определении которого следует исходить из диаметра электрода. После этого можно зажигать дугу. Это делается следующим образом: нужно разместить электрод под углом около 60 градусов относительно изделия. Далее нужно не спеша провести им по поверхности. В этот момент возникают искры, теперь же электродом нужно коснуться металла, а затем поднять его, но не выше 5 мм.

При точном соблюдении всех рекомендаций должна зажечься дуга. Пока сварка не будет закончена, нужно держать электрод на расстоянии 5 мм. Следует иметь в виду, что во время сварки металла стержень электрода начнет постепенно выгорать.

Поэтому через равные промежутки времени нужно сокращать расстояние между ним и металлом. Приближать электрод к обрабатываемому изделию следует не спеша. Может возникнуть такая ситуация, что он прилипнет. В этом случае нужно несильно повернуть его в сторону. Если все попытки не позволяют зажечь дугу, то можно попробовать увеличить силу тока.

Когда дуга загорится, а ее пламя станет стабильным, можно уже начинать заниматься наплавлением валика. Электрод с зажженной другой нужно не спеша и плавно двигать по горизонтали, совершая несильные колебательные движения. Это приведет к тому, что жидкий металл начнет самостоятельно перемещаться непосредственно к центру дуги. При соблюдении всех рекомендаций можно выполнить надежный шов, сформированный в виде небольших волн, которые были созданы при помощи наплавленного металла.

Может возникнуть такая ситуация, что во время сварки изделий электрод будет полностью израсходован, но при этом его не хватило для создания всего шва. В этом случае нужно сделать перерыв в работе. Отключив аппарат,нужно вставить новый электрод, убрать с поверхности шва шлак, а затем продолжить сварку. От созданного в конце шва углубления, часто именуемого кратером, нужно сделать отступ около 12 мм и зажечь дугу. Приближать электрод следует с тем расчетом, чтобы при контакте возник сплав из металла старого и вновь установленного электрода. Далее сварку выполняют в обычном режиме.

Как правильно и ровно сварить трубопровод

Встык, трубы плотно сдвигают, зазор заполняют расплавленным металлом. Тонкостенные зазоры сразу заполняют полностью. Когда сваривают две трубы толще 3 мм, делают несколько встречных проходок, каждый раз начиная шов с разных мест.
Внахлест, такой метод соединения удобен для разнотолщинных трубных заготовок. При такой сварке металлических труб валик образует плавный переход с одного диаметра на другой.
Под углом сваривать трубу электросваркой удобно в нижнем положении. В верхнем используют газосварку.
Тавровое соединение образуется, когда трубопровод разветвляется или одну ветку магистрали врезают в другую.

Между собой трубные заготовки сначала соединяют в нескольких точках, чтобы стык не расходился. Этот процесс называется сборкой. Затем проваривают весь шов.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎