Как сварить вертикальный шов электросваркой?

Как варить трубы электросваркой правильно – пошаговое руководство

Подбор электродовРазновидности сварных швов и соединений трубПредварительные работы с деталямиПроцесс сваркиТонкости электросваркиСобираем соединенияРабота с поворотными и неповоротными стыкамиПроверка надежности соединенийПравила техники безопасности при работе со сварочным аппаратом

В процессе ведения домашнего хозяйства нередки случаи, когда требуется соорудить какую-либо конструкцию из обычных труб или профиля. Зачастую для этих целей применяются легкие и удобные в монтаже пластиковые трубы, а также стальные изделия с резьбовыми креплениями. Однако в данной статье мы рассмотрим, как правильно сварить трубу для отопления или других необходимых систем в вашем доме, ведь упомянутые выше варианты не всегда приемлемы и целесообразны.

Подбор электродов

Первое, что вам понадобится для выполнения сварочных работ с трубами отопления или другими сооружениями, это электроды. От качества этого расходного материала будет зависеть не только надежность полученных сварных швов и герметичность системы, но и процесс выполнения работ.

Под электродом понимают тонкий стальной стержень со специальным покрытием, которое позволяет обеспечить устойчивую дугу в процессе электросварки труб, и задействовано в формировании сварного шва, а также предотвращает окисление металла.

По типу сердцевины бывают такие электроды:

  1. С неплавящейся серединкой. Материалом для такой продукции служит графит, электротехнический уголь или вольфрам.
  2. С плавящейся серединкой. В данном случае в качестве сердечника служит проволока, толщина которой зависит от типа сварочных работ.

Что касается внешней оболочки, то множество электродов, которые встречаются на рынке, стоит разделить на несколько групп.

Итак, покрытие может быть:

  • Целлюлозное (марка С). Эти изделия применяются главным образом для выполнения сварочных работ с трубами крупных сечений. Например, для монтажа магистралей для транспортировки газа или воды.
  • Рутилово-кислотное (RA). Такие электроды оптимальны для сварки металлических труб отопления или водопровода. В данном случае сварочный шов покрывается небольшим слоем шлака, который легко удаляется постукиванием.
  • Рутиловое (RR). Данный тип электродов дает возможность получить очень аккуратные сварочные швы, а образующийся в процессе работы шлак очень просто удаляется. Преимущественно такие электроды используются в местах угловых соединений или при наваривании второго или третьего слоя.
  • Рутилово-целлюлозное (RC). Подобными электродами можно выполнять сварочные работы абсолютно в любой плоскости. В частности, они очень активно применяются для создания длинного вертикального шва.
  • Основное (B)

Цельный стык

В случае соединения двух сторон трубы, по одной из которых все еще течет вода, можно использовать специальный подход. Особенно это применимо к трубопроводу, пролегающему близко к полу или земле.

Для успешного выполнения работы в верхней части трубы, находящейся в горизонтальном положении, вырезается «окно». Это прямоугольное или овальное отверстие в одной из сторон соединения. Поможет это в том случае, когда давление отключено и основной объем жидкости сброшен, но вода продолжает подтекать. В трубу закладывается тряпка, впитывающая влагу и освобождающая низ для беспрепятственной сухой сварки.

Шов накладывается изнутри через вырезанное окно

Важно заварить низ и поднять края шва на стенки. Для большей надежность стоит выполнить несколько проходов

Затем тряпка удаляется (это крайне важно сделать сразу, иначе вся работа будет напрасной, если ее забыть и в спешке заварить стык), и вода течет по уже сваренному дну, не мешая процессу. Боковые швы накладываются с наружной части. Последним закрывается окно. Это делается с применением заранее подготовленной «заплатки», соответствующей по размерам. Поскольку шов состоит из нескольких сегментов, то все окончания требуется перекрывать, а последний кратер выводить на цельный участок трубы и заваривать с наплавкой.

Если необходима врезка

Сварка трубопроводов высокого давления может выполняться в случае потребности в дополнительном канале отвода жидкости. Например, добавлена еще одна емкость, куда требуется поставка воды, или сооружена еще одна ветвь отопления в пристройке, и необходима подача теплоносителя. Если нужна врезка, а остановить систему невозможно, то используется приварка сгона или шарового крана.

Это происходит по следующей схеме:

  1. На выбранный участок трубы подгоняется патрубок с резьбой и шаровым краном.
  2. Не нарушая целостности трубопровода выполняется обварка наложенного элемента.
  3. После этого кран ставится в открытое положение и через него сверлится отверстие в основной трубе.
  4. Дальше действовать нужно быстро. Через новообразованный выход вода устремляется наружу. Сверло быстро удаляется и кран перекрывается.
  5. К ответной резьбе крана подсоединяется сгон с обмоткой и замыкается новая ветвь.
  6. Кран открывается и запускается подача жидкости.

Эту операцию можно проводить на любом давлении

Важно приварить патрубок с краном на небольшом токе, чтобы не прожечь основную трубу. Диаметр сверла должен быть достаточным для передачи объема и требуемого давления, чтобы новая ветвь работала полноценно

Маленькие хитрости

Чтобы успешно заваривать свищи и трещины с водой необходимо знать несколько секретов, которыми пользуются опытные сварщики

Поскольку вода постоянно мешает процессу формирования сварочной ванны, важно уменьшить ее воздействие. Это достигается несколькими способами

Во-первых, можно забить болт в образовавшийся свищ. Для этого подбирается соответствующий диаметр стержня. В итоге, вместо дырки из которой течет вода, образовывается закупоренное отверстие с удобной для обварки шляпкой. Конечно, жидкость изолируется не полностью, но ее влияние уменьшается. Нужно постепенно соединить стенки основного металла со шляпкой болта. Метод применим во всех пространственных положениях.

Во-вторых, свищ можно заделать приварив на его место гайку крупного диаметра. Последняя накладывается на проблемное место и обваривается. Жидкость при этом не мешает, потому что продолжает свободно вытекать через отверстие в гайке. После окончания сварочных работ в гайку вкручивается болт с плотно намотанной паклей. Это герметизирует место. У метода один недостаток — внешний вид отремонтированного участка не очень презентабельный (с торчащим болтом), но это позволяет быстро заделать течь и укрепить истончившееся место.

Третья хитрость заключается в увеличении присадочного материала

Поскольку за один раз величина наложенной «горошины» расплавленного металла может перекрыть определенный участок свища, важно подать как можно больше присадки в сварочную ванну. Это регулируется диаметром электрода

Но можно использовать и второй электрод, предварительно отбив на нем обмазку. Первым электродом разогревается место, а когда появился жидкий металл, в него добавляется второй стержень. Это повышает количество наплавки и содействует быстрому закрытию отверстия с водой.

Сварка стальных труб

Сварка труб круглого сечения производится беспрерывным швом. То есть, если процесс начался с одной точки, то он должен закончиться на ней же, не отрывая электрода от свариваемой поверхности. При сварке труб большого диаметра (свыше 110 мм) одним электродом заполнить шов невозможно. Поэтому необходимо применять многослойную сварку, где количество слоев определяется толщиною стенок труб. К примеру:

  • Если толщина стенки 6 мм, то достаточно и двух слоев металла.
  • 6-12 мм – сварка производится в три слоя.
  • Больше 12 мм – больше четырех слоев.

Внимание! Многослойная сварка производится с одним требованием. Перед нанесением последующего слоя предыдущих должен остыть.

Сборка трубопровода

Перед тем как сваривать трубы, чтобы упростить поставленную задачу, необходимо собрать сварочный стык. То есть, устанавливаете трубы согласно конструкции сборки, зажимаете их, чтобы они не двигались и не смещались. После чего делается прихватка. Это когда делается точечная сварка в одном месте, если трубопровод собирается из изделий большого диаметра, то прихватку можно делать в нескольких местах.

В принципе, все готово, можно варить трубопровод. Казалось бы, на этом разговор о сварке можно было бы и завершить. Но для начинающих сварщиков он только начинается, потому что сварочный процесс, связанный со сборкой трубопроводов, это большое количество нюансов. Вот только некоторые из них, которые необходимо взять на вооружение.

  • Варить трубы толщиною более 4 мм можно коренным швом, это когда металл заполняет пространство между кромками во всю глубину, и валковым, когда сверху шва образуется валик высотою 3 мм.
  • При соединении труб диаметром 30-80 мм вертикальным швом технология чуть отличается от нижнего расположения шва. Сначала заполняется объем 75%, затем остальное пространство.
  • При многослойной технологии сварки горизонтальный шов варится двумя слоями так, чтобы последующий наносился в противоположном направлении, чем предыдущий.
  • Точка соединения слоя нижнего не должна совпадать с такой же точкой слоя верхнего. Замковая точка – это конец (начало) шва.
  • Обычно при сварке труб последние надо все время поворачивать. Делают это вручную, поэтому необходимо знать, что оптимальный сектор поворота 60-110°. Просто в этом диапазоне шов располагается в удобном для сварщика месте. Его длина самая максимальная, и это позволяет контролировать беспрерывность шовного соединения.
  • Самое сложно, как считают многие сварщики, это поворачивать трубопровод сразу на 180° и при этом соблюсти качество сварного шва. Поэтому при таком повороте рекомендуется технологию сварки изменять. То есть, сначала проваривается шов на глубину до 2/3 одним или двумя слоями. Затем трубопровод поворачивается на 180°, где шов заполняется полностью в несколько слоев. Далее опять идет поворот на 180°, где шов до конца заполняется металлом электрода. Кстати, такие стыки называются поворотными.
  • Но есть и неповоротные стыки, это когда труба к трубе приваривается в неподвижной конструкции. Если трубопровод расположен горизонтально, то варить стык между его частями надо, разделив его на две части. Сварка начинается с нижней точки (потолочной) и перемещается к верхней. Точно также сваривается и вторая половина стыка.

И последний этап в технологии сварки труб – это контроль качества шва. Его необходимо обстучать молотком, чтобы сбить шлак. Затем визуально проверить на наличие трещин, выемок, сколов, прожогов и не проваров. Если трубопровод предназначен для жидкостей или газов, то после сборки в него запускают воду или газ, чтобы проверить на предмет протечек.

Процесс сварки на самом деле мероприятие ответственное. И только опыт сварщика может с первого раза гарантировать качество конечного результата. Но опыт – дело наживное. Предлагаем посмотреть видео – как правильно варить стальные трубы.

Почему это сложно

Многие сварщики бояться сварки труб с водой, потому что это сложная задача, чреватая долгими мучениями и не гарантирующая успешный исход. Наложение расплавленных частичек присадочного металла на пору или свищ может привести к «обрастанию» проблемного места целой горкой швов, из под которых во все стороны будет просачиваться жидкость. Вместо одной течи получается множество ручейков.

Почему так сложно заварить трубопровод под давлением? Для этого есть несколько причин:

  • Напор воды постоянно остужает сварочную ванну, не давая полноценно сцепиться наплавленному металлу с основным.
  • Процесс осложняется постоянно образовывающимся паром от соприкосновения жидкости с прогретым железом. Это мешает видеть место соединения. Маска сварщика часто запотевает снаружи.
  • Если стык потолочный, то проблема усугубляется тем, что вода стекает на рабочего. Пропитываются рукавицы и куртка. Поскольку у сварщика в руках находится электрододержатель, и сам стоит на массе (или держится за трубу второй рукой), это может провоцировать небольшие удары током (безопасное, но неприятное для ощущения напряжение до 48V). Варить при этом очень неудобно.

Особенности сваривания трубопровода инвертором

Метод дуговой электросварки подходит для создания вертикального шва при условии, что он находится с торца трубы. В случае создания горизонтального шва последний должен находиться на ее окружности. Если приходится выполнять потолочный и нижний швы, то они должны находиться сверху и снизу. Среди всех названных именно последний создает меньше проблем в выполнении.

Если приходится иметь дело со стальными трубами, то чаще всего используется метод сварки встык, предусматривающий проваривание каждой кромки по высоте стенок. Для минимизации наплывов внутри трубы электрод следует располагать под углом не более 45 градусов относительно горизонтали. Подобный шов должен достигать в высоту 2–3 мм, а в ширину 6–8 мм. Если изделия соединяются внахлёст, то в этом случае шов будет иметь высоту 3 мм, а ширину 6–8 мм.

Подготовка

До того как приступить к электосварке металлических изделий, нужно выполнить подготовительные мероприятия:

  • Со свариваемой алиментов необходимо удалить верхний слой.
  • При наличии у торцов трубы неровностей их нужно срезать или же выправить.
  • Далее начинаем обрабатывать кромки. Здесь необходимо не менее 10 миллиметров поверхности, прилегающей к кромкам трубы снаружи и внутри стильно зачислить до появления металлического блеска.

Основные этапы


Если стенки имеют ширину 6–12 мм

Особое внимание следует уделить созданию первого шва, поскольку от него многое зависит. Выполнять его нужно таким образом, чтобы он расплавил каждую кромку и участки притупления

Очень важно обследовать его крайне внимательно, поскольку на нём могут быть трещины. В случае их обнаружения их нужно выплавить или же вырубить, после чего участок снова заваривается

При создании остальных слоев необходимо не спеша поворачивать трубу. При этом нужно помнить, что начало и конец каждого слоя должны быть располагаться со смещением по отношению к прошлому слою на расстоянии 15–30 мм.

Технология проведения работ

Вначале необходимо подготовить рабочее место и средства защиты. Чтобы разобраться, как правильно варить трубы отопления, нужно попрактиковаться на отдельном куске металла. Для этого понадобится толстая труба и универсальный электрод диаметром от 3 мм и выше, т. к. с ним легче учиться делать швы. Процесс работы:

  1. На одном сварочном кабеле есть держатель. В него вставляют электрод, затем подключают кабели.
  2. Аппарат имеет 2 кабеля и 2 выхода тока с положительной и отрицательной полярностью. Конец одного кабеля оснащен зажимом, который подключается к детали, конец второго — это держатель для электрода. Полярность выбирают в зависимости от вида работ. Наилучший прогрев металла происходит с прямой полярностью.
  3. Зажечь дугу можно 2 способами. Для этого кончиком электрода постукивают несколько раз по детали или проводят вдоль шва (чириканьем).
  4. Какого типа получится сварной шов на трубе, зависит от наклона электрода. Основной наклон составляет 30-60°. Чтобы сделать глубокий прогрев металла, наклон электрода делают «углом назад». При этом ванна и расплавленный металл поступают за электродом. Если требуется поверхностный прогрев, тогда угол наклона меняют в противоположную сторону.

Для каждого материала и типа шва применяется свое движение электрода. Для домашних работ достаточно освоить некоторые из них

Во время работы важно следить за величиной и состоянием сварной ванны. Для этого движения ускоряют или замедляют

Как сварить пластиковые трубы

Сварка пластиковых труб проходит по особой технологии, т. к. из-за высокой температуры внутри них часто образовываются наплывы. Поэтому выполнять сварочные работы нужно аккуратно. Но если температура будет слишком низкой, то детали не зафиксируются. Порядок работ:

  1. Сварочный аппарат устанавливают на подставку и разогревают до 260° C.
  2. В насадку для сварки вставляют конец пластиковой трубы и подходящего диаметра фитинг таким образом, чтобы они располагались в одной плоскости.
  3. Если труба толстая, то уровень температуры увеличивают. Когда детали прогреются, их достают из устройства и соединяют.

Когда шов застынет, трубу проверяют на наличие протечек. Спайку изделий с большим диаметром (свыше 63 мм) проводят стык в стык. Срез торцовых труб расплавляют и соединяют, при этом сильно надавливая друг на друга. При муфтовой и раструбной спайке используют ручные приборы. Они оснащены центрирующим элементом и насадками, которые удерживают заготовки. Все детали трубопровода загоняют в разогретый сварочный аппарат и делают спайку. Чтобы детали соединились, всю работу проводят быстро.

Возможные ошибки в процессе

Качество готового изделия может стать низким из-за дефекта сварного шва. Дефект может находиться внутри или снаружи изделия, а также быть сквозным. Причины, из-за которых он возникает во время сварки металлических труб отопления и других изделий:

  • из-за дешевого материала низкого качества;
  • из-за некачественного оборудования;
  • когда нарушается технологический процесс работы;
  • из-за неопытности сварщика.

Иногда сварщики делают усиление шва до 4 мм. Из-за такой ошибки он становится хрупким. Высота усиления не должна превышать 2 мм, тогда шов будет иметь максимальную прочность.

Способы сварки

Существуют определенные особенности, которые важно учесть перед началом сварочных работ:

  1. Если диаметр трубки большой, перед созданием основного шва соединяемые детали прихватывают отдельными точками.
  2. Выполнять работы с такой скоростью, чтобы металл плавился, но не растекался.
  3. Для соединения двух трубок малого диаметра, их предварительно фиксируют друг напротив друга в тисках. Шов накладывается без перерывов.
  4. Если толщина стенок у изделий более 4 мм, с соединяемых торцов снимают фаску. Для этого применяется специальный инструмент — фаскосниматель.

Контактная

Для контактной сварки используется инверторный аппарат. Во время рабочего процесса, через детали пропускается ток, на место соединение мастер давит электродом. Металл плавится, образуется прочный шов. Сварка профильных труб инвертором применяется для изготовления промышленных металлоконструкций.

Электродуговая

Эта технология сварочных работ применяется для соединения деталей в труднодоступных местах. Для изготовления прочного шва понадобится сварочный аппарат, электроды. Пошаговая инструкция выполнения работ:

  1. Прикоснуться электродом к металлической поверхности. Дождаться появления дуги, отвести кончик электрода на несколько миллиметров от заготовки.
  2. Выполнять плавные движения по месту стыковки, чтобы металл плавился равномерно.
  3. Не делать перерывов. Задержки допускаются только для смены электродов.

Когда шов практически закончен, нужно удерживать расходник две секунды на конечной точке, чтобы не появилось трещин.

Электродуговая сварка профильной трубы

Газовая

Перед проведением работ нужно подготовить инструменты:

  • редуктор для газового баллона;
  • баллоны с кислородом, ацетиленом;
  • газовую горелку;
  • флюсовый порошок, присадочный материал;
  • несколько шлангов для подключения оборудования.

С помощью этого оборудования можно сделать прочное соединение между деталями со средней, большой толщиной стенок. Пошаговая инструкция:

  1. Болгаркой обрезать трубы.
  2. Покрыть срезы флюсом.
  3. Направить пламя на соединяемое место.
  4. Медленно подавать присадочный материал в нагреваемое место.

Когда работа будет выполнена, нужно зачистить готовый шов от шлаков, покрыть его антикоррозийным составом.

Выбор режима сваривания и вида электродов

Чтобы варить профильную трубу, нужно правильно настроить оборудование, выбрать электроды. Оптимальная сила тока для плавки тонкостенного металла — 60 А. Увеличить этот показатель можно только для толстостенных деталей.

Существует несколько типов электродов:

  • МР-3С;
  • ОЗС-12;
  • АНО-4;
  • УОНИ-13/55.

Перед покупкой желательно посоветоваться с продавцом или знакомыми сварщиками.

Выбор электродов

К подготовительному этапу можно отнести выбор наиболее подходящего электрода. От качества этого расходного материала зависит герметичность получаемой системы, а также сложность проведения сварки. Сегодня используют электроды, которые представлены токопроводящим стержнем со специальным покрытием. За счет применения специального состава стабилизируется дуга и формируется более привлекательный, качественный сварочный шов. Кроме этого, в некоторых случаях включенные химические вещества снижают вероятность окисления металла.

В продаже встречается довольно большое количество различных вариантов исполнения подобных расходных материалов. По типу сердцевины выделяют:

  1. С сердечником, который не плавится. При их изготовлении применяется графит или вольфрам, а также электротехнический уголь.
  2. С плавящимся стержнем. В этом случае при изготовлении применяется проволока, толщина которой может варьировать в большом диапазоне. При проведении электросварки толщина электрода – наиболее важный параметр, который нужно учитывать.

Электроды с плавящимся стержнем

Классификация проводится также по тому, какое вещество применяется в качестве обмазки. Наибольшее распространение получили следующими варианты исполнения:

  1. Рутилово-кислотные зачастую применяются при создании системы трубопровода отопления или подачи воды бытового предназначения. При электросварке может образоваться шлак, удалить который не составляет трудности.
  2. Целлюлозные подходят в большей степени для работы с изделиями, которые имеют крупное сечение. Примером можно назвать случай изготовления магистрали для подачи газа и воды.
  3. Рутиловые применяются в случае, когда нужно получить аккуратный шов. Шлак с поверхности удалить просто и быстро. Кроме этого подходит для наваривания второго или последующего шва.
  4. Рутилово-целлюлозные подходят для сварки практически в любой плоскости. Этот момент определяет их частое применение при создании вертикально расположенного шва большой протяженности.
  5. Основная обмазка считается универсальным покрытием, которое подходит для электросварки самых различных деталей, в том числе и толстостенных изделий. Образующееся крепление характеризуется пластичностью и высокой прочностью.

Рутиловые электроды

Рекомендуется уделять внимание продукции известных производителей, заявленные эксплуатационные характеристики которых будут соответствовать реальным. Кроме этого, при выборе расходного материала нужно уделять внимание сроку годности изделия

Выбор аппарата для бытовой сварки

Видов сварки сегодня очень много. Но большинство из них предназначены для специальных работ или рассчитаны на промышленные масштабы. Для бытовых нужд вряд ли потребуется овладевать лазерной установкой или электронно-лучевой пушкой. Да и газовая сварка для начинающих – не самый лучший вариант.

Самый простой способ расплавить металл для соединения деталей – точечно воздействовать на него высокой температурой электрической дуги, возникающей между элементами с разными зарядами.


Электрическая дуга

Именно этот процесс обеспечивают аппараты для электродуговой сварки, работающие от постоянного или переменного тока:

Сварочный трансформатор варит переменным током. Для новичка такой аппарат вряд ли подойдет, так как работать с ним сложнее из-за «скачущей» дуги, для управления которой нужен немалый опыт. К другим минусам трансформаторов можно отнести негативное влияние на сеть (вызывает скачки напряжения, которые могут привести к поломке бытовой техники), сильный шум при работе, внушительные габариты прибора и большой вес.


Сварочный трансформатор

Инвертор имеет множество преимуществ перед трансформатором. Он вызывает электродугу постоянным током, она не «скачет», поэтому процесс сварки проходит более спокойно и контролируемо для сварщика и без последствий для домашней техники. Кроме того, инверторы компактны, легки и практически бесшумны.


Сварочный инвертор

Общая информация

Начнем с выбора технологии сварки. Для сварки газопроводных труб чаще всего применяется аргонодуговая сварка, MIG/MAG сварка и газовая сварка. Есть еще и другие технологии, но в этой статье мы говорим именно о домашней сварке. А перечисленные выше технологии как раз позволяют сварить газовые трубы в квартире.

Не существует одного лучшего метода сварки газовых труб. Все методы имеют свои достоинства и недостатки. Так что мы не будем утверждать и советовать, какую технологию сварки выбрать. Вы также должны учитывать, какой толщины ваши трубы, какой тип стали применялся при ее изготовлении, насколько затруднен доступ к трубе. Исходя из этого и нужно выбирать технологию сварки.

Перед сваркой трубы нужно подготовить. Очистить их от загрязнений и ржавчины, а также выполнить разделку кромок, если толщина трубы превышает 5 миллиметров.

Сварка стальных газопроводов или труб из любых других материалов — очень ответственный процесс. Если вы сделаете недостаточно герметичный шов, то велика вероятность утечки бытового газа. А это чревато печальными последствиями. Чтобы этого избежать внимательно изучите методы сварки, о которых мы расскажем далее. Строго соблюдайте технологию и не экономьте на расходниках.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий