Как варить трубу на просвет

(полуавтоматическая сварка)

Теперь речь пойдет о том, как сделать сварные швы с помощью полуавтомата, если вы варите ответственные конструкции или собираетесь их передать под контроль для аттестации НАКС.

Вот как это делается на примере двух заготовок (пластин) толщиной 12 мм, свариваемых встык в вертикальном положении инвертором SKYWAY 330.

Пластины нужно подготовить: вырезать с помощью плазмореза или болгарки.

Также для корректного хода работы понадобятся: • выводные планки (2 шт.) – необходимы для начала и завершения сварки, так как трудно получить качественный шов на данных этапах. Планки технологические и впоследствии срезаются;

• приспособления, препятствующие обратному выгибанию наших заготовок (2 шт.);

• шаблон для контроля зазора (любая железка, позволяющая выставить зазор, в нашем случае 2 мм).

Для того, чтобы правильно подготовить наше соединение к проведению дальнейших сварочных работ, нужно ознакомиться с требованиями ГОСТ 5264-80 (кликните, чтобы загрузить страницу с текстом). Ищите в нем соединение, с которым вы будете работать, в в нашем варианте это С17. В ГОСТе указано, как это соединение подготовить: нужно выполнить скос кромок под углом 30 о и притупить их. Пластины нужно зачистить от окислов, грязи и ржавчины на расстоянии не менее 10 мм от границ будущего сварного шва.

Для правильной сборки удобно использовать магнитный угольник. Он выровняет пластины относительно друг друга и предупредит их смещение в процессе постановки прихваток.

Двухмиллиметровый зазор контролируем шаблоном, роль которого может выполнять любой подходящий по размерам кусок металла. Приложите шаблон к месту предполагаемого начала сварки и выставите зазор точно по нему. В месте конца сварки зазор нужно немного увеличить, из-за того, что пластины будут стягиваться во время кристаллизации наплавленного металла.

Далее ставят приспособление, препятствующее изгибанию и стягиванию заготовок. Прихватывают одно приспособление, затем контролируют смещение и устанавливают зазор, как и было сказано, чуть более 2 мм, например, 2,2 …2,3 мм. После ставят точечные прихватки на второй «приспособе».

Присп-я, препятствующие деформации пластин, прихваченные точками

После того, как вы поставили прихватки, нужно посмотреть, не сместились ли пластины. Для этого можно использовать тот же шаблон для выставления зазора. Если он имеет ровный край, им можно контролировать, насколько свариваемые пластины ровно выставлены относительно друг друга – просто приложить ровный край к соединению и посмотреть отсутствие просветов.

Проверка смещения шаблоном

Если такие будут обнаружены – на данном этапе всегда можно подрихтовать с помощью молотка или других спец. приспособлений.

Теперь можно варить сплошной шов. Надеваем перчатки, маску, вооружаемся горелкой полуавтомата. Обваривать нужно не сильно, потому что приспособления против выгиба заготовок выполняют технологическую роль и их нужно будет выбить.

Приварка выводных планок

Подготовка планок такая же, как и для основного металла. Выполняется скос кромок, толщина их тоже должна соответствовать толщине свариваемой конструкции. Их устанавливают на прихватках.

Выводная планка, прихваченная к основному металлу

Для того, чтобы повысить уровень сложности задачи, сварщику лучше выполнить вертикальный шов соединения, это позволит в полной мере проверить его навыки и умения. Также необходимо правильно настроить параметры сварки на источнике питания SKYWAY 330. Параметры можно настроить путем проб и ошибок. В нашем случае, для толщины заготовок 12 мм были выбраны следующий сварочный режим: U = 17В; Vподачи= 3 метра; Uкорректир.=-5; L=0, где L-индуктивность. Расходные материалы (они оптимальны для приведенного случая): Электродная проволока Ø1 мм; Газовая смесь 82% Ar+18% CО2.

По правилам, чтобы избежать наводораживания сварного шва, приводящего к появлению пор, пластины нужно подогреть до Т = 100 … 120 оС. Правила, на то они и правила, чтобы их обходить. Несомненно, поры представляют собой дефекты шва и являются браковочным признаком. Однако следует предположить, что в процессе прохождения шва имеющаяся на поверхности металла влага немедленно испарится. В конце концов, никому не приходит в голову подогревать проволоку перед сваркой. Тем не менее, если вы сдаете экзамен на аттестацию НАКС, вам следует о существовании такой операции знать — это требование обязательное. В производственных условиях операцию можно выполнить в печи, в остальных случаях — с помощью ацетилено-кислородного резака или горелки.

Ход работы

Выполняем следующие проходы:

1. Корневой В процессе сварки займите удобное положение, чтобы не отрывать горелку, не торопитесь, чтобы не пропалить основной металл корня шва и сформировать полноценный обратный валик. Первый проход подлежит зачистке болгаркой. Это нужно для того, чтобы избавиться от так называемых «карманов», которые могут в дальнейшее привести к образованию дефектов.

2. Заполняющий Более простой технически, чем предыдущий. Он также подлежит зачистке, но не такой скрупулезной.

3. Облицовочный В процессе сварки следите, чтобы не возникали подрезы по краю шва.

Осталось сбить молотком все технологические приспособления, планки и зачистить металл от остатков присадочного материала.

В зависимости от вида дефектоскопического контроля шва, который будет применяться далее для выявления дефектов, может потребоваться зачистка заподлицо лицевого и обратного валика шва.

Технологические варианты

• сварной шов полностью выполняется ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом (рекомендуется при толщине стенки до 3 мм);
• сварной шов выполняется комбинированным способом: корневой шов – ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом, а последующие слои – ручной дуговой сваркой покрытым электродом (целесообразен при толщине стенки трубы 4 мм и более).

Ориентировочное расположение слоев и валиков (1 – в стыках, сваренных по различным технологическим вариантам

* При толщине стенки до 2 мм сечение стыка следует сваривать в один слой

Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся W-электродом применяется для неповоротных стыков труб из низкоуглеродистых, низколегированных и легированных (коррозионностойких) сталей. Диаметр свариваемых труб – менее 100 мм, толщина стенки – до 10 мм.

Подготовка

Сварка труб на просвет требует проведения подготовительных операций. Необходимо произвести зачистку торцов труб в месте их будущего стыка. Нельзя оставлять следы грязи, ржавчины, коррозии и лакокрасочных покрытий. Для этого лучше всего подойдет шлифовальная машина. Оставшиеся металлические неровности и заусенцы можно убрать с помощью резака, напильника, наждачной бумаги, металлической щетки.

Затем необходимо произвести обезжиривание подготавливаемых поверхностей с помощью растворителя и протереть их сухой тканью. После этого произвести скос кромок совмещаемых поверхностей.

Если сварка будет производиться дуговым ручным методом, то надо правильно выбрать и подготовить электроды. Их необходимо высушить и прокалить. Затем выполнить установку режимов на сварочном оборудовании. Величина тока должна соответствовать толщине стенок труб. Работу рекомендуется выполнять постоянным током в режиме прямой полярности.

От выполнения этих операций во многом будет зависеть грамотная и качественная сварка корня шва под просвет.

Выбор параметров режима

Сварочный ток выбирают: при однопроходной сварке – в зависимости от толщины стенки трубы, а при многопроходной – исходя из высоты валика, которая должна составлять 2 – 2,5 мм. Сварочный ток назначают из расчета 30 – 35 А на 1 мм диаметра электрода.

Напряжение на дуге должно быть минимальным, что соответствует сварке короткой дугой.

Скорость сварки регулируют так. чтобы гарантировались проплавление кромок и формирование требуемых размеров шва.

Расход защитного газа зависит от марки свариваемой стали и токового режима (от 8 до 14 л/мин).

Присадочная проволока диаметром 1,6-2 мм выбирается но марке свариваемой стали (см. статью Сварочные материалы).

Ориентировочные режимы

Диаметр W-электрода, мм

Диаметр присадка, мм

Сварочный ток, А

Напряжение на дуге, В

Расход газа, л/мин

Минимальные режимы по току в зависимости от марки W-электрода

Диаметр W-электрода, мм

Постоянный ток (А) полярности

Переменный ток, А

Сварку начинают сразу же после установки прихваток, которые при выполнении первого слоя нужно переплавить. В труднодоступных местах первый корневой шов можно выполнять без присадочной проволоки, если зазор и смешение кромок не превышают 0,5 мм, а притупление кромок не более 1 мм. Исключение составляют стыки труб из сталей 10 и 20, которые всегда нужно сваривать с присадкой.

Очередность наложения слоев при сварке одним сварщиком неповоротного стыка

Зажигать и гасить дугу следует на кромке трубы или на уже наложенном шве на расстоянии 20-25 мм от конца шва. Подачу аргона прекращают спустя 5-8 с после обрыва дуги.

Сварку трубопроводов из высоколегированных, особенно коррозионностойких, сталей выполняют с защитой корня шва либо подачей аргона внутрь трубы, либо применяя флюс-пасту ФП8-2.

При сварке высоколегированных сталей нужно соблюдать ряд условий:

• минимальные токовые режимы;
• короткая сварочная дуга;
• максимальная скорость сварки без перерывов и повторного нагрева одного и того же участка металла;
• избегать поперечных колебаний горелки;
• присадочную проволоку следует подавать равномерно, чтобы не создавать брызг расплавленного металла, которые, попав на основной металл, могут вызвать впоследствии очаги коррозии

На толстостенных (более 10 мм) трубопроводах диаметром более 100 мм из низкоуглеродистых и низколегированных сталей корневой шов сваривают аргонодуговым способом без остающихся подкладных колец.

Сварку следует вести обратноступенчатым способом участками длиной не более 200 мм. Высота корневого шва должна быть не менее 3 мм. При этом необходимо обеспечить плавные переходы к поверхности трубы.

Направление и очередность укладки корневого слоя

Аргонодуговую сварку используют также, когда приваривают подкладное кольцо в трубах из углеродистых и низколегированных ст алей. Кольцо плотно, но без натяга, устанавливают в трубу, оставляя зазор между кольцом и внутренней поверхностью трубы не более 1 мм. Кольцо прихватывают снаружи угловым швом длиной 15-20 мм с катетом 2.5-3 мм к трубам диаметром до 200 мм в двух местах, а большего диаметра в трех-четырех местах.

Прихватку, независимо от марки стали трубы и подкладного кольца, выполняют с присадочной проволокой Св-08Г2С диаметром 1,6-2 мм. Подкладное кольцо приваривают однослойным угловым швом с катетом 3-4 мм с тем же присадком.

Прихватку и приварку подкладного кольца делают без предварительного подогрева независимо от марки стали и толщины стенки трубы. Исключение составляют трубы из стали 15Х1М1Ф с толщиной стенки более 10 мм – конец такой трубы подогревают до 250 – 300 °С.

Настоящих специалистов по электродуговой сварке стальных труб мало. Эта работа требует филигранной точности и большой практики. Сварка корневого шва – наиболее ответственный этап процесса.

Профессиональная варка трубы

• Сварочный аппарат для полипропиленовых пластиковых труб: как выбрать инструмент, оборудование, видео, отзывы
• Сварка полипропиленовых труб: видео-инструкция, температура и время нагрева, технология пайки, как сваривать правильно пластиковые фитинги

Наиболее качественное соединение стальных труб любого размера обеспечивает электродуговая сварка. Соединяемые детали при этом плавятся под действием электрического разряда. Статья содержит наглядные уроки по сварке.

Общая информация

Итак, для начала определимся с термином «сварка на просвет» или «под просвет». Сварка корня шва на просвет — это просто сварка труб со сквозным зазором между ними. Название «на просвет» означает, что такой зазор виден насквозь. Обычно таким методом варят трубы диаметром до 12 миллиметров, но бывают исключения.

Иногда термином «на просвет» называют сварку труб перед прохождением радиографического контроля. Ведь суть такого контроля в том, что лучи пронизывают металл, как бы «просвечивая» его. Но зачастую сваркой на просвет все же называют обычную сварку с видимым зазором между трубами. Кстати, две состыкованные, подготовленные к сварке трубы называют просто катушкой.

Что ж, теперь, когда мы разобрались с терминами, приступим к самой сварке. Далее мы подробно расскажем, как выполнить сварку катушки под просвет.

Технология электродуговой сварки металлических труб

Электродуговая сварка имеет технологические нормативы и особенности проведения в зависимости от материала, толщины стенки и целевого назначения труб.

Сварка неповоротных стыков труб

Соединение неповоротных стыков осуществляется тремя способами, которые зависят от расположения:

1. по вертикали;
2. по горизонтали;
3. при угле в 45 градусов.

Вертикальный способ включает в себя 4 этапа:

1. Сварка трубы с созданием корневого валика. Наиболее важный этап с формированием стыка, который будет являться основой для всей работы. Наклон электрода относительно поверхности: «угол назад». Следует корректировать длину дуги: при недостаточном проплавлении – устанавливать короткую, при нормальном – среднюю. Нахождение сварного валика долгое время в жидком состоянии ведет к возникновению дефектов. Поэтому при большом объеме сварочной ванны скорость варки уменьшают.
2. Наварка трех валиков, осуществление заделки. Выполнение валиков происходит при повышенном режиме. В зависимости от направления шлака применяется сварка прямоугольная или под «углом назад». Верхний край последнего валика обязан иметь минимальную величину до верхней кромки. Обычно равна диаметру электрода.
3. Формирование замка в начале и конце валиков. Сформированный замок является началом валика со смещением от предыдущего на 5 мм. Осуществляя стык, валик должен быть исполнен по всей длине беспрерывно.
4. Осуществление сварки на лицевой стороне. Выполняется на высокой скорости и имеет своей целью формирование плоской поверхности. Сварка заканчивается, заходя за начало шва.

Горизонтальный способ требует профессиональных навыков. Производится при разной величине сварочного тока и под разным углом к детали. Эта методика предусматривает три этапа:

В пределах одного этапа сварка проходит непрерывно, начиная с позиции «угол назад» и заканчивая положением «угол вперед».

Сварка при угле труб в 45 градусов начинается с создания первого валика под углом электрода в 90 градусов. Выполнение шва происходит при непрерывной плавке второго валика. После заполнения основы выполняют проплавку первого валика. Тем самым создают соединения по горизонтали и вертикали.

Сварка труб «под просвет»

Технология предусматривает следующие условия:

Читать также: Антенна харченко для телевизора

1. величина притупления: 2-2,5 мм;
2. зазор между кромками: не более 3 мм;
3. угол раскрытия: в диапазоне от 60 до 70 градусов;
4. дополнительная обработка кромок путем снятия фасок для придания им необходимой формы и устранения неровностей;
5. разница в толщине свариваемых стенок не должна превышать 3 мм или 10%.

Cварка трубопроводов высокого давления

Особенностью сварки трубопроводов высокого давления является необходимость предварительного нагрева соединяемых элементов до 300 градусов С, которую поддерживают на протяжении всего процесса прихвата и варки.

При варке газопроводов учитывают:

1. Что для газовых магистралей применяют толстостенные трубы, что повышает общую трудоемкость работ.
2. Предъявляются повышенные требования к качеству и надежности сварного шва, поэтому к работе привлекают профессионалов с большим опытом.
3. Вся система в целом (труба, а также места стыков, сварочные швы) должны быть устойчивы к коррозии. После окончания варки для снятия термических напряжений отрезок в 10 см в каждую сторону от шва прогревают до 500-600 градусов С. Для этого используют термические печи, индукционные нагреватели, газовые горелки.

При нагреве торцы труб закрывают для предотвращения охлаждения и движения воздуха в трубе.

Автоматическая сварка

Так называемая сварка под флюсом предполагает подачу в зону горения электрической дуги электродной проволоки при помощи сварочной головки автомата. В расплавленном состоянии металл проволоки попадает в сварочную ванну и смешивается с основным металлом.

Автоматическая сварка позволяет:

1. ускорить и стабилизировать процесс;
2. сделать дугу невидимой;
3. расширить диапазон деталей по толщине;
4. сделать швы более стойкими к образованию трещин и пор.

Флюс положительно влияет на устойчивость дуги и на химический состав шва. Для проведения автоматической сварки необходима возможность вращения стыка.

Сварка труб большого диаметра

В более чем половине случаев соединение стальных магистральных трубопроводов осуществляется с использованием трубосварочных машин. Когда применить механический способ невозможно, например, из-за особенностей локализации, ограничении в манипуляциях с трубой, применяется ручная сварка, осуществляемая бригадой сварщиков.

Для магистральных труб со стенкой менее 6 мм используют два слоя сварочного шва, более 6 мм – три. Обратный валик корневого шва может иметь высоту до 3 мм. В тех местах корневого шва, которые проварены некачественно, осуществляют дополнительную подварку изнутри трубы. Это требование также касается той части корня, который выполнялся в потолочном положении: нижнюю четверть периметра стыка доваривают изнутри. Поворотные стыки требуют выполнения подварки по всему периметру стыка. Подварку осуществляют электродами 3-4 мм.

Трубы большого диаметра требуют использования специального центрирующего оборудования.

Сварка стальных труб «на просвет» – пошаговая инструкция

«На просвет» варят трубы с толстыми стенками, в которых 2 мм – это только величина притупления.

Подготовка и разделка кромок

Абразивный способ – наименее надежный по причине внедрения абразивных частиц в металл, что препятствует качественной плавке, ведет к появлению трещин.

Применяйте двустороннюю Y-подобную симметричную разделку с углом в 65 градусов, оптимальной величиной притупления и зазора в 2 мм.

• обработка на фрезере;
• ручная обработка скоса;
• резка при помощи абразивных кругов;
• обработка кромкорезами долбежного типа.

• Зачищайте места соединения свариваемых изделий до белого металла. Не должно оставаться неровностей, заусенцев, ржавчины.
• Проведите обработку поверхностей ацетоном или любым подобным ему веществом. Наличие жира, грязи, пыли препятствует качественному соединению молекул металла.

Центрирование и стыковка трубы

1. Центрирование и стыковку изделий небольшого диаметра проводите путем фиксации с помощью подручных средств или воспользовавшись помощниками.
2. Трубы большого размера (от 60 мм) центрируйте специальным оборудованием – центратором: внутренним или наружным. И тот, и другой обладают электрогидравлическим приводом. Внутренние являются более предпочтительными по причине того, что при их применении стык остается незакрытым. Это позволяет использовать автоматы для сварки, а также не ограничивает в манипуляциях при ручном соединении.
3. Не допускайте отклонений при ручном способе центровки. Состыковать идеально без центратора – нереально, но старайтесь минимизировать отклонение.
4. Соединив ровно трубы, приступайте к варке корневого шва.

Сварка корня

1. Варите шов при следующих условиях:
2. минимальный ток;
3. обратная полярность;
4. короткая электрическая дуга;
5. сухие электроды;
6. отсутствие ветра в трубе.
7. Варите вертикальным способом, электрод перпендикулярен плоскости.
8. Электродом расплавляйте кромки – между ними появится перемычка, которая называется сварочной ванной. Перед перемычкой находится так называемое технологическое окно.
9. Внимательно следите за величиной технологического окна: на протяжении всего процесса оно должно оставаться одного диаметра.
10. Делайте коренной шов высотой не более 1 мм. Обратный валик также не должен превышать эту величину.>
11. Начало и окончание шва, участок перехода между электродами зачищайте для избегания образования пор в металле, наличие которых рано или поздно приведет к потере герметичности трубы.

Заполнение и облицовка сварного шва

1. После сварки корня заполняйте сечение шва целиком.
2. Используйте в зависимости от толщины стенок и материала однослойный или многослойный способ прохода.
3. Движение электрода при заполнении – треугольник: кромка 1 – кромка 2 – технологическое окно.
4. Обращайте внимание на прогрев кромок и корневого шва. Чем не больше прогрев, тем шире шаг заполнения.
5. После каждого слоя очищайте поверхность от шлака.
6. Если имеете навык, и, если позволяет диаметр стенки, выполняйте заполнение и облицовку одним проходом.

Видео-урок сварки труб под просвет

Выбор величины зазора

Величина зазора будет зависеть от толщины стенок труб, которые подготавливают к соединению. Обычно он устанавливается в пределах двух-трех миллиметров. Если толщина стенок превышает десять миллиметров, то выбирается зазор, размером три миллиметра.

Удобным способом выставления зазора задуманной величины является вставление между деталями электрода заданного размера, например, трех миллиметров.

Сварка газовых труб под давлением

Сварка специальных газовых труб для транспортировки содержимого с высоким давлением предъявляет повышенные требования к процессу.

Технология сварки газовых труб

Особенности сварки труб для транспортировки составов с высоким давлением определяют двумя характеристиками:

1. Толстые стенки и небольшой диаметр.
2. Агрессивное воздействие транспортируемых газов.

Трубы до 10 см в диаметре варятся вручную, свыше – при помощи полу- или автоматической сварки с ручной подваркой корня шва. При диаметре более 6 см используют специальные кольца. Сварной шов делают многослойным – от 4 слоев и выше в зависимости от нагрузки на трубопровод и характеристики материала. После выполнения работ проводится обязательный осмотр – дефектоскопия внутри и снаружи места сварки.

Юлия Петриченко, эксперт

Видео-урок сварки газовых труб

Этап сваривания труб

После того, как была проведена подготовка поверхностей и выбран РДС, можно начинать процесс сварки на просвет. В начале создания соединения формируется несколько точек-прихваток.

Эти элементы защитят корень шва от деформации во время работы. Число прихваток создается в зависимости от диаметра труб. Большие диаметры требуют большего количества прихваток.

Количества точек должно быть достаточно, чтобы скрепить детали. Это крепление должно быть надежным, поэтому варить прихватки нужно также, как варится шов.

После создания всех точек производится зачистка стыка. Это делается для выявления корневых дефектов. На этом этапе их еще можно удалить и переделать. Если при последующей обработке корень будет иметь дефекты, деталь будет испорчена.

После создания надежного шва начинается равномерное заполнение соединения. При сваривании трубы на просвет это простой этап.

При нормальной зачистке проходит переплавка корня на уровне тридцати процентов. Хорошая степень зачистки позволит уменьшить корневую переплавку.

В случае, если во время сваривания потребуется смена присадочного прутка, то продолжать работать нужно немного ниже места остановки. Это придаст соединению аккуратности и защитит от появления дефектов.

Возможные ошибки и дефекты сварного шва

1. Ток большой величины при варке корня ведет к образованию вместо технологического окна отверстия, через которое металл будет капать вниз. Обеспечивайте ток такой силы, чтобы металл успевал остыть буквально сразу за движением электрода.
2. Если технологического окна не видно, скорее всего, сила тока слишком мала, и ее увеличивают.
3. Маленькое притупление приводит к увеличению технологического окна и к провисанию металла внутрь трубы.
4. Зазор более 2 мм гарантирует появление пор в шве – работа будет неудовлетворительной.
5. При сварке электродом нельзя делать скачковые движения более 5 мм в длину.

Сварка стальных труб – для новичка дело непростое. С практикой придет опыт и интуитивное ощущение того, что и в какой момент следует сделать, чтобы сварной шов вышел идеальным.

Возможно, вы профессиональный сварщик, и у вас есть, чем поделиться с читателями. Оставляйте свои мнения в комментариях.