Как проводится сварка труб встык: особенности

Виктор Романович, Санкт-Петербург задаёт вопрос:Здравствуйте! Решили произвести в доме полную замену систем трубопровода и канализации. О том, какие изделия применять, долго не думали, так как полиэтиленовые за время своего существования на рынке успели зарекомендовать себя в качестве наиболее надежных труб.

Однако перед началом работ я задумался над тем, как производить стыковку таких труб, какое из существующих соединений можно считать наиболее качественным и распространенным на сегодня. Давно слышал о том, что есть такое понятие, как сварка труб встык. Хотелось бы поинтересоваться у профессионала своего дела, как именно нужно производить такое соединение, а также каковы особенности проведения работ.

Какое количество этапов содержит процесс. Это очень важно, так как хотелось бы исключить прорыв элементов системы во время эксплуатации.Эксперт отвечает:Порядок сварки труб встык.Полиэтиленовые трубы сегодня становятся все более популярными. Это объясняется их отличными эксплуатационными характеристиками и превосходной свариваемостью.

Сегодня наиболее распространен метод сварки изделий встык, так как он особенно надежен. Этот способ предполагает соединение изделий между собой швом посредством специального оборудования. Если следовать технологии, то сварной шов будет столь же прочен на разрыв, как и целое изделие.

Сварку труб встык производят при использовании материала, диаметр которого может быть равен пределу от 55 до 1600 мм, при этом на материал оказывается воздействие повышенной температуры. Производить работы такого типа можно при температуре внешнего воздуха от -10°С до +30°С. Если условия улицы не соответствуют названному температурному диапазону, то работы рекомендуется производить во внутреннем пространстве помещения.Процесс следует начинать с подготовки сварочного аппарата, потом можно подготовить место работы.На следующем этапе мастер должен определить наиболее подходящие характеристики сварки.

Затем следует укрепить изделия в зажимах сварочного аппарата и зацентровать их. Следующим шагом станет механическое воздействие на торцы труб.Оборудование перед началом процесса должно быть снабжено соответствующими зажимами и вкладышами, потребуется произвести и очищение рабочей поверхности нагревателя от пыли. При необходимости рабочее место можно защитить тентами или полиэтиленом.

Если сварка производится в сырую погоду, то установку предпочтительнее расположить на поверхности деревянных щитов.Нагреватель перед началом сварки стоит установить между изделиями, предварительно разогрев до требуемой температуры. Торцы труб следует плавить, прижимая их к нагревателю с усилием. Их предстоит сдавить на определенное время, чтобы получить нужный диаметр, делать это нужно до момента возникновения первичного грата, высота которого будет равна пределу 0,5-2,0 ммДалее, давление нужно снизить, удерживая его на определенное время, которое потребуется для прогрева торцевых частей труб.

После нагреватель нужно устранить из зоны сварки методом отвода зажима центратора. Затем концы изделий стоит соединить под давлением, удерживая их в таком состоянии для остывания стыка. На последнем этапе нужно произвести внешний контроль качества шва.Поделитесь полезной статьей:Похожие статьи:

Соединение труб в стык — способ, при котором 2 сегмента привариваются друг к другу одновременно по всей плоскости.

Аппарат для стыковой сварки пластиковых труб

Такой вариант — более удобный и более быстрый, чем обычная сварка, при которой соединение осуществляется постепенно, по всему шву.

Правила работы

При соединении труб методом стыковой сварки необходимо соблюдать следующий порядок производства работ:

Необходимо начинать сварочные работы сразу после прихватывания. Если труба сделана из низколегированной перлитной стали, стыковая сварка должна производиться не позже, чем через 4 часа после выполнения прихваток.

Если толщина деталей составляет более 5 миллиметров, выполнять сварочный шов необходимо, как минимум, за два подхода.  Какой бы из вариантов многослойной сварки не был применён, стыки участков нужно смещать относительно нижних слоёв и закрывать на конкретном расстоянии.

Для автоматической сварки под флюсом необходимо не меньше 50 миллиметров, для механизированной и ручной – не меньше 15 миллиметров. Предварительно производится очистка от остаточных фрагментов плавленого металла и окалин и проверка на прожоги и трещины.

Нормативы контактной сварки

Для такого сложного процесса, как стыковая сварка, требуется абсолютное знание и соблюдение правил и требований.

Процесс контактной сварки

Нормы, согласно которым ведётся соединение труб, определяются по СНиП 2.04.08-87:

Установка предполагает сдвиг крайних кромок трубопроводов. Для верного расчёта этого показателя используется формула: 0,15S + 0,5 мм, где под S имеют виду толщину стенок трубы.Контактная сварка электродами и флюсом регламентируется ГОСТ 16037-80.

При неудовлетворительном состоянии швов работу необходимо переделать.Соединение кромки труб разрешается только с фасками не более 5 мм.При минусовой температуре сборка и ремонт трубопроводов запрещён.Но при возникновении острой необходимости необходимо подогревать монтажные материалы.На толщине стенок от 6 мм ручная сварка встык производится двойным швом. Для меньших размеров допускается один слой.Временные нормы проведения сварки пластиковых и металлических трубопроводов исходят из материала трубы. Значительную роль играет и мощность инвертора, которым совершается обработка.

Особенности соединения полиэтиленовых труб

Стыковая сварка ПЭ труб имеет ряд бесспорных преимуществ. Во-первых, полностью исключается человеческий фактор, и как следствие, обеспечивается высокий уровень качества всех соединений.

Во-вторых, качество всех сварочных стыков регулируется юридическим заключением. В-третьих, во время работы сварочного аппарата ведётся строгий учёт. В расчет берутся как размеры и тип свариваемых труб, так и время, которое аппарат затратил на соединение.

При сварке ПЭ труб стоит соблюдать следующий алгоритм действий:

Монтировать концы труб в сварочный аппарат.Между торцами труб поместить нагретую плиту.Под необходимым давлением прижать торцы к нагревателю.Дождаться, когда вместе с оплавлением образуется и первичный грат.Немного снизить давление и дождаться, пока торцы прогреются.Нагреватель удалить.

Процесс сварки встык

После удаления нагревательного элемента также стоит придерживаться предписанной нормы работы:

Соединить трубы требуемым осадочным давлением.Дождаться, пока собранная конструкция до конца остынет.

Современный рынок предлагает ряд специальных аппаратов для контактной сварки полиэтиленовых труб:

аппарат, оснащённый механическим приводом;аппарат, оснащённый гидравлическим приводом;аппарат на программном управлении.

Процедура стыковой сварки методом оплавления

Стыковая сварка непрерывным оплавлением предполагает постепенное сближение элементов при включённом электроисточнике. Контакт торцов происходит отдельными выступами. В силу того, что площадь контактирующих перемычек совсем небольшая, в них образуется высокая плотность тока,за счёт чего происходит нагрев и расплавление.

Последующее сближение деталей влечёт за собой образование новых перемычек с их оплавлением.

После полного оплавления торцов необходимо произвести осадку. В процессе сближения торцов из стыка выдавливается жидкий металл с оксидными плёнками. При его затвердевании образуется грат, который необходимо удалить в горячем виде.

Методика сварки труб непрерывным оплавлением может производиться как постоянным, так и переменным током. Но, исходя из показателей электроэнергии, меняются и требования к процедуре. В работе с оплавлением при помощи переменного тока к электроду присоединяют инверторный провод с плюсом, а к обрабатываемым стыкам — с минусом.

С такой работой может справиться один человек

Подобное соединение называется «обратной полярностью» и используется с металлическими стыками. Прямо противоположными являются нормы для крепления «прямой полярности». В этом случае плюс отводят на деталь, а минус – на инвертор.

Соединение элементов сопротивлением

Чтобы стыковая сварка сопротивлением была соблюдена технически верно, в начале процесса необходимые элементы сдавливают осевым усилителемдо тех пор, пока не возникнет плотное соприкосновение сжимаемых торцов.

Далее подаётся ток, прохождение которого позволяет довести стыкуемые поверхности до пластичного состояния. После этого ток отключается и происходит осаждение заготовок с образованием соединения в твёрдой фазе.

Контактная сварка сопротивлением позволяет соединять детали с круглым или прямоугольным сечением и  площадью до 200 мм².

Чтобы обеспечить равномерный нагрев торцов, нужно убедиться в их идентичности размеров и произвести предварительную очистку химическим или механическим методом.

Нормы процедуры сварки сопротивлением предусматривают следующее: сечение свариваемых поверхностей не должно превышать размер 200 мм². В противном случае качество сварки существенно снизится в основном, из-за окисловых образований на стыке.

Чаще всего такой вариант применяется для стержней, проволок и трубопроводов из низкоуглеродистой стали. Хорошие результаты можно получить, если применить сварку сопротивлением к низколегированным и малоуглеродистым сталям, алюминию и медным сплавам.

Стыковая сварка ПНД труб (видео)

Условия монтажа трубопроводов

В процессе установки трубопроводов часто применятся стыковая сварка. Для качественного проведения контактная сварка должна соответствовать следующим требованиям:

хорошая проплавленность кромок присоединяемых элементов;образование валика с равномерной толщиной на внутренней поверхности шва;на внешнем слое должна быть гладкая чешуйчатая поверхность.

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.

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.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: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.

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.

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».

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.

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.

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.

Источники:

• experttrub.ru
• trubypro.ru
• kanalizaciyam.ru