Методи зварювання неповоротної труби

Зварювання – це процес встановлення зв’язків між атомами частин труб при їх пластичній деформації або нагріванні. Іноді нагрівання і пластичне деформування застосовуються одночасно (ГОСТ 2601-84).

Правильна зварювання різних труб зустрічається в двох варіантах: зварювання труб плавленням і зварювання тиском. Метал по крайках елементів, що зварюються плавиться від джерела нагрівання – цей процес називають плавленням. Якщо метал деформується пластично по краях зварювальних частин шляхом їх стиснення під тиском, то це зварювання тиском. В останньому випадку температура нижче, ніж температура плавлення.

До зварювання плавленням також відносять зварювання газом. У даній технології застосовується полум’я газів, що спалюються в пальнику. Сварка за допомогою газу або їх суміші почала використовуватися з розвитком масового виробництва таких газів, як водень, кисень і ацетилен.

Ці види зварювання застосовуються при з’єднанні конструкцій з міді та інших кольорових металів. Сварка газом в сучасному світі широко використовується при будівництві. Вибір технології залежить від марки труб, діаметра, товщини металу та інших факторів.

Зварювання труб методом плавлення підрозділяється на:

  • Електродугову. В такому випадку джерелом нагрівання є електрична дуга;
  • Електричну просту, при якій джерело нагріву є розплавлений шпак з струмом, що протікає через нього;
  • Електронно-променеву. Метали розплавляються потоком електронів;
  • Лазером. Метал плавиться потужним пучком фотонів;
  • Газом. Метал плавиться з використанням газового пальника. Ця технологія найбільш оптимально підійде для зварювання труб для газопроводу. Шов від газового пальника виходить щільним і акуратним, що дуже важливо для цієї системи.

Техніка безпеки

Різні типи зварювання (електрикою, газом і тому подібні) повинні здійснюватися на підготовлених майданчиках з встановленим спеціалізованим обладнанням. До нього можна віднести щити для захисту від впливу електричної дуги і спеціальні ширми. Подібні пристрої захисту повинні знаходитися в такому положенні, щоб люди, присутні при роботі, але не беруть участі в процесі, були також захищені від впливу зварювання.

Якщо проводиться процес зварювання труби з великим перетином і масою понад 20 кілограмів, то в наявності повинні бути транспортно-підйомні машини. Ширина підходу до місця повинна бути не менше одного метра. Температура в приміщенні, де проводиться зварювання труб, повинна становити не менше +16 градусів Цельсія. До того ж, в приміщенні потрібна вентиляція і достатній рівень освітлення на місці для робіт зі зварювання.

Робочі повинна бути оснащені спеціальною захисною формою. Процес зварювання вимагає заземлення частин пристрою з металу, корпус і робочий стіл також зобов’язані бути заземлені. На всіх проводах і кабелях ізоляційний матеріал повинен бути захищений від температурних і механічних пошкоджень, не мати дефектів.

Всі елементи обладнання повинні бути зроблені з матеріалу, стійкого до високих температур. У разі несправності в електричному ланцюзі ремонтні роботи може проводити виключно електрик-професіонал при вимкненому рубильнику.

Тепер наведемо дані, як можна розрахувати масу і об’єм наплавленого металу.

Якщо брати в розрахунок загальну довжину електрода 47 сантиметрів і площа поперечного перерізу шва, що дорівнює половині сантиметра, а також питомі обсяг наплавленого матеріалу за 7,8 грамів на сантиметр, то обсяг речовини дорівнює добутку питомої обсягу на перетин і на довжину.

Якщо перетин позначити буквою S, довжину буквою L, а питома обсяг Vуд, тоді загальний обсяг наплавленого речовини дорівнює добутку S, L і Vуд і дорівнює 1880 р.

Маса наплавленого речовини дорівнює добутку коефіцієнта наплавленого металу на обсяг і дорівнює 1,88 кг / м3, якщо при роботі застосовуються електроди виду ВСП-1 з коефіцієнтом 10.

Підготовка до проведення робіт

Технологія підготовки до початку робіт зі зварювання включає в себе наступні етапи: спочатку необхідно підготувати метал, тобто провести на ньому розмітку, складання і різання труб. Для цього необхідно встановити частини труб в первісному положенні і очистити кожне місце стику від іржі, шпака, бруду, шару фарби і інших нашарувань. Потім потрібно провести розмітку з використанням кутника, рулетки і чертилки перенести розміри конструкції на метал з креслення. Для цієї мети можна застосовувати використовувати шаблон з металу. Варто пам’ятати, що частини труб під час зварювання трохи коротшають, тому при роботах потрібно залишати припуск, виходячи з похибки 1 міліметр на поперечний стик, а 0,1-0,2 на 1 міліметр поздовжнього шва.

У зв’язку з тим, що більшість труб мають перетином круглої форми, при заготовках частин труб найчастіше застосовують термічне різання.

Приблизно 30% від загальної кількість часу процесу займає складання деталей під зварювання. Під час складання необхідно враховувати виробника виробів, діаметр труб, серію продукції і інші фактори. Для складання застосовують зварювальні прихватки. Вони являють собою легкі шви з поперечним перерізом до 1/3 повноцінного шва. Розмір прихватки залежить від діаметра труби і товщини стінок і становить від 20 до 120 міліметрів. Зварювальні прихватки застосовують для зниження ймовірності зміщення ділянок конструкції, що може викликати тріщини при охолодженні. При зварюванні електрикою або газом труби з великим діаметром і товщиною або зварюванні в незручному розташуванні під час збирання використовують механічне обладнання.

Якщо вам необхідно зробити запалювання дуги, то потрібно зробити коротке замикання труби з кінцем електрода і відірвати електрод від поверхні конструкції. Відстань приблизно дорівнює величині діаметра покритого електрода. Це необхідно для нагрівання металу до певної температури в катодній плямі. При нагріванні відбувається викид первинних електронів.

Для запалювання дуги використовують технологію ковзання або впритул.

Під час запалювання впритул метал нагрівається в місці короткого замикання. При запаленні дуги за технологією ковзання метал прогрівається відразу в декількох місцях на поверхні зварювання вироби. Найчастіше застосовується перший спосіб, другий, як правило, використовується при зварюванні невеликих труб з важким становищем.

технологія зварювання

Після запалювання дуги відразу починається процес плавлення металів – електродного та основного. Залежно від довжини дуги визначається продуктивність роботи і якість шва, тому дуже важливо вибрати правильну довжину дуги. Подавати електроди в дугу необхідно зі швидкістю плавлення електрода. Чим більше досвіду у фахівця, тим краще він справляється з утриманням довжини дуги.

Дуга розміром від 0,5 до 1,1 діаметра електрода є нормальною. Для того, щоб точніше розрахувати точну довжину дуги, потрібно дізнатися, якої марки і типу електроди застосовуються. Також чимале значення має положення і значення місця зварювання. Якщо дуга довше нормальних розміром, то стійкість горіння знижується, втрати на угар збільшуються, глибинапроплавлення стає нерівномірною, а шов нерівним.

Для того, щоб якісно виконати шов, варто звернути увагу на кут нахилу електрода. Для роботи в положенні знизу кут нахилу електрода зазвичай становить від 10 до 30 градусів назад. Найчастіше дуга спрямована в ту сторону, куди спрямовані електроди. Правильний нахил, крім надійного шва, дає ще й меншу швидкість охолодження речовини.

Щоб отримати валик з металу необхідного розміру, потрібно виробляти коливальні дії електрода в перпендикулярному напрямку. З використанням коливальних рухів шви з розміром валика від 1,5 до 4 діаметрів електрода. Такі шви використовуються найчастіше.

Отримання надійно проваренного кореня досягається за допомогою руху трикутників. Цей рух проводиться з виконанням кутовим швів з катетами шва понад 6 міліметрів і стикових крайок зі скосом.

Шви можна розділити за способом їх заповнення на багатошарові, одношарові, багатопрохідні, однопрохідні.

Багатошаровий шов є таким, якщо кількість шарів відповідає числу проходів дугою. Подібні шви часто застосовують на проблемних ділянках і місцях стиків.

Багатопрохідні шви використовуються в таврових з’єднання і в кутах.

Для збільшення показника міцності використовуються виконання шва секціями, каскадом або блоками. Всі дані шви виробляються за технологією обратноступенчатий зварювання.

Специфіка зварювання поворотних стиків

При будівництві трубопровідних конструкцій необхідно знати про те, що технології зварювання горизонтальних, поворотних і неповоротних стиків розрізняються між собою.

Сварка поворотних стиків здійснюється в три шари. Спочатку необхідно розділити стик на чотири умовні частини. Перші два зварюються, потім труба повертається на 180 градусів, потім трубу потрібно повернути ще на 90 градусів і заварити другий шар. Завершується цей процес ще одним поворотом на 180 градусів, що залишилися два відрізки повторно зварюються.

Під час зварювання поворотних газових труб з металу з діаметром не вище 200 міліметрів стик не ділиться на умовні частини, а зварюється з використанням суцільного шва при обертанні труб під час зварювання. Другий і третій шар при зварюванні труб для газу здійснюються в протилежному напрямку. Кожен новий шар повинен перекривати наступний приблизно на 15 міліметрів.

Технологія зварювання неповоротних труб

Для неповоротних стиків теж застосовують технологію зварювання в три шари. При зварюванні неповоротних труб з товщиною 12 міліметрів кожен шар повинен бути не вище 4 міліметрів в вище, а валик повинен бути рівний трьома діаметрами електрода в ширину. Кожен неповоротний стик зварюється поступально-поворотним методом. Дуга не повинна бути довгою (не більш як 2 міліметрів). Кожен новий шар перекриває попередній приблизно на 25 міліметрів.

Специфіка зварювання стиків горизонтально

Під час зварювання горизонтальних стиків застосовують електроди розміром 4 міліметри. Для створення шва електроди переміщуються зворотно-поступальним способом, створюючи нитковий валик не вище 1,5 міліметрів. Другий валик закриває новий. Спочатку сила струму становить менше 160 Ампер. Під час зварювання останній валиків використовують 5-міліметрові електроди і силу струму до 300 Ампер.

Правильний спосіб зварювання кореня шва

При правильному зварюванні кореня газом і електрикою необхідно зачистити кінець і початок під ніж після варіння, щоб приховати слід від переходу на наступний електрод. Зварювання кореня другим електродом потрібно почати з вже захищених і проварених місць, покриваючи їх наступним шаром. Сварка кореня, вироблена за цією технологією, дозволяє створити дуже надійний шов.

Під час зварювання нерідко можна виявити внутрішні і зовнішні дефекти різного виду. До зовнішніх дефектів відносять бризки, пари мікротріщини, увігнутий корінь і тому подібні.

Деякі з них можна виправити, але спочатку варто продумати грошову доцільність подібного ремонту.

Вам може стати в нагоді:

  • Cварка профільних труб
  • Сортамент сталевих труб
  • Пайка мідних труб. Особливості, техніки виконання
  • Момент опору квадратної труби
  • Можете поділитися цим записом з друзями:

    Ссылка на основную публикацию