Технология сварки труб обучение

Методическая разработка занятия теоретического обучения Технология подготовки трубопроводов к сварке

государственное бюджетное образовательное учреждение

профессиональная образовательная организация (ПОО)

«Магнитогорский технологический колледж имени В.П. Омельченко»

Технология подготовки трубопроводов к сварке

Методическая разработка занятия теоретического обучения

Магнитогорск — 2017

План занятия

теоретического обучения

Профессиональный модуль: Технология электродуговой сварки и резки металла.

Тема урока: Технология подготовки трубопроводов к сварке

Тип урока: урок усвоения новых знаний

Форма проведения урока: урок-лекция

Параметры качества обучения

5. Цели урока

Воспитательная: воспитание положительной мотивации к профессии, убежденности в ее значимости, уважения к людям труда, специалистам высокого класса, профессионального достоинства, ориентации на успех, корпоративной культуры, коммуникативных навыков, толерантности, эмпатии.

Развивающая:развитие профессионально-значимых психофизиологических свойств личности: наглядно-действенного, практического мышления; мыслительных операций анализ, конкретизация, сравнение, обобщение, синтез; воссоздающего воображения; произвольного и послепроизвольного внимания; зрительной, смысловой, двигательной памяти; ответственности, долга, эстетических чувств и качеств (аккуратность, чистоплотность).

Обучающая: Формирование профессиональных компетенций подготовки стыков труб к сварки

6. Методическая характеристика урока

Методический прием

Средства обучения

Методы стимулирования и мотивации интереса к учению

Создание ситуации познавательной новизны, формирующей профессиональную компетенцию.

Создание позитивного фона занятия способствующего достижению цели урока, ориентация на успех.

Проблемная беседа о значимости темы урока в деятельности электросварщика.

Поощрение в учении, психологическое «поглаживание».

Юхин Н.А.- Ручная сварка при сооружении и ремонте трубопроводов пара и горячей воды

Использование средств ИКТ

Алгоритм трудовых действий

Таблица Юхин Н.А.- Ручная сварка при сооружении и ремонте трубопроводов пара и горячей воды стр 28-31

Вопросники входного, текущего, итогового тестов .

6. Ход урока

название этапа

Дидактические

задачи этапа

Деятельность преподавателя

Виды и содержание цифровых образовательных ресурсов (слайд-фото, -рисунок,
-текст, -схема, -таблица, электронный учебник, видеофильм, трансляция
on line
и др. электронный тест)

Рефлексивная деятельность обучающихся

I . Организационный этап.

Подготовка студентов к работе на уроке.

Предъявление единых педагогических требований:

— выявление отсутствующих на уроке;

— проверка внешнего вида (соответствие требованиям внутреннего распорядка колледжа).

Отвечают на приветствие. Староста докладывает о явке студентов на занятие. Приводят в соответствие с требованиями внешний вид, рабочее место.

Психологическая установка на восприятие материала урока.

Организация внимания и готовности обучающихся к уроку (устранение отвлекающих факторов: посторонний шум, лишние предметы на рабочем месте).

Готовятся к восприятиюурока.

Подготовка к основному этапу урока.

Проверка домашнего задания.

Установление правильности и полноты выполнения домашнего задания.

Организация контроля знаний и умений обучающихся и коррекция

Проверка правильности описания способов сварки и сварные соединения.

Обеспечение возникновения у студентов мотива – внутреннего побудителя деятельности, придающего ей личностный смысл и соответствующего требованиям учения и будущей профессии.

Практически каждый человек ощущал на себе последствия аварий на трубопроводах. Даже протечка трубы холодного водоснабжения в квартире влечет за собой моральное потрясение, большие материальные затраты на ремонт своей квартиры, либо ремонт квартиры проживающих на нижних этажах соседей. Порывы магистральных трубопроводов крупных диаметров, которые перекачивают в огромные объемы нефти, газа, различные нефтепродукты, приводят к многомиллионным затратам, катастрофическим последствиям для окружающей среды, и, зачастую, к многочисленным человеческим жертвам. Основная причина аварий на внутрипромысловых трубопроводах – разрывы труб. Поэтому к трубной продукции, использующейся при прокладке трубопроводов, предъявляются жесточайшие требования к технологии сборки, сварки трубопроводов.

Осмысливают значимость материала данного урока в формировании профессионального опыта.

Тема сегодняшнего урока: « Технология подготовки трубопроводов к сварке»

Запишите тему в тетради.

Слушают название темы. Записывают в тетради.

Обеспечение самоосмысления через постановку цели.

Перед Вами стоит следующая цель. После изучения данной темы Вы будете:

иметь представление: о трубах, их размерах, фасонных частей к ним

знать : технологию подготовки труб к сварке :

уметь: составлять алгоритм трудовых действий подготовки труб к сварке

Обучающиеся осмысливают и записывают цель в терминах «иметь представление», «знать», «уметь».

Актуализация опорных знаний.

— межпредметных (производственное обучение – спецпредметы – общеобразовательные предметы);

— внутрипредметных (материал предыдущих и данного уроков).

Вопросы базовых дисциплин или предыдущих уроков:

Выберите правильный ответ:

Какой инструмент используется для величины зазора при сварки стыкового соединения:

а) штангенциркуль; б) угольник; в) набор щупов, угольник.

Ширина зоны повергаемой зачистке составляет не менее:

а) 40мм; б) 20мм; в) 80мм.

Цель подготовки (зачистки кромок под сварку):

а) получение характерного металлического блеска; б) получение качественного сварного шва; в) получение заданных геометрических разделов кромки.

Виды инструментов применяемые при сборке:

а)пресс-ножницы, мел; б) рулетка, чертилка, рейсмус; в) струбцина, кувалда, кондукторы

5. Инструменты применяемые при разметки металла:

а)пресс-ножницы, мел; б) рулетка, чертилка, рейсмус; в) струбцина, кувалда

6. От чего зависит марка и диаметр электрода:

а) от температуры; б) от марки стали изготавливаемого изделия ;

в) от марки стали изготавливаемого изделия, толщины металла.

7. Гост 5280-64, используется при сварки:

а) ручной дуговой сварки; б) сварки в среде защитных газах; в) дуговой сварки под флюсом.

Вставьте пропущенные слова:

8. Зазор между стыкуемыми заготовки устанавливается в соответствии с_________

Перечислите:

9. Какие операции относятся к заготовительным

10. Общие операции по подготовке металла крезке.

Назовите вопросы, которые вызвали у Вас затруднение? Сравните свои ответы с эталонами

1- в; 2-б; 3-б; 4-в; 5-б; 6-в; 7-а; 8- с ГОСТом; 9-очистка, разметка, резка(рубка) правка; 10-Очистка, разметка

Как сваривать трубы

Существует несколько способов сварки трубопроводов (стальных). Но появление инверторов отодвинуло все способы, и теперь сварка труб в быту проводится именно этим аппаратом. Во-первых, это простота сварочного процесса, во-вторых, доступность и высокая безопасность. Тем более, технология сварки труб не очень сложная, главное правильно провести подготовку и выбрать необходимые расходные материалы.

Подготовка труб к сварке

Сварочный процесс начинается именно с подготовки. В первую очередь нужно выбрать электроды, которыми трубы и будут свариваться. Здесь два критерия выбора: материал, из которого делается металлический стержень, и обмазка – материал, покрывающий стержень.

Для сварки металлических труб используются плавящиеся электроды и неплавищиеся. В первых стержень плавится, во вторых нет. Во втором случае используется дополнительный материал – присадка, которая и заполняет собой сварочный шов. Практика показывает, что сварка труб плавящимися электродами сегодня в бытовых условиях используется чаще. Просто потому что этот способ проще.

Теперь, что касается обмазки электродов. Здесь несколько позиций, где используются различные материалы для образования защитной поверхности.

  • Рутиловые.
  • Кислотные.
  • Рутилово-кислотные.
  • Целлюлозные.
  • Рутилово-целлюлозные.
  • Основные.

У каждой позиции свои плюсы и минусы, поэтому при выборе необходимо учитывать условия сварки трубопроводов. Но есть среди них универсальный вариант – это электроды с основным покрытием. К данной категории относятся такие марки электродов, как УОНИ, ОЗС, ВИ, ЭА, НИАТ, ОЗШ и другие менее известные. Начинающим сварщикам рекомендуется проводить сварку труб электродами УОНИ.

Перед тем как сварить две трубы, необходимо понять, что существует несколько видов сварных соединений.

  • Встык, когда две трубы располагаются напротив друг друга.
  • Внахлест, так обычно соединяются две трубы разного диаметра, или одинакового диаметра, только одна из труб развальцовывается, то есть, ее диаметр механическим способом увеличивается.
  • Тавровое соединение, когда два трубопровода стыкуются в перпендикулярных плоскостях.
  • Угловое соединение, когда стык производится под углом меньше 90°.

Кстати, вариант под номером один кажется очень простым. Но в нем таится сложность самого процесса. Во-первых, варить такой шов лучше в нижнем положении, это когда электрод в стык соединения подается сверху. Во-вторых, проварить металл надо во всю толщину стенки.

И еще несколько полезных советов.

  • Для сварки трубопроводов встык и тавр лучше всего использовать электроды диаметром 2-3 мм.
  • Режим сварки, то есть, величина устанавливаемого тока должна быть в пределах 80-100 ампер. При сварке внахлест силу тока нужно поднять до 120 А.
  • Заполняемость сварочного шва должна быть такой, чтобы над плоскостью трубы металл поднимался на 2-3 мм.
  • Сварка профильных труб (квадратных) производится точечно. То есть, сначала сваривается небольшой участок на одной стороне, затем на противоположной, после на соседней и далее на противоположной соседней. После чего производится полная сварка стыков. Цель – чтобы труба не покоробилась в процессе ее нагрева.

Перед тем как варить трубы электросваркой, их необходимо подготовить. В основном это касается кромок. Вот последовательность, как это надо делать.

  1. Проверяются геометрические размеры на соответствие проводимому монтажу трубопроводов. Могут стыковаться трубы с разной толщиною стенки, что может привести к не провару толстой трубы или к прожогу тонкой.
  2. В разрезе трубопровод должен быть круглым, а не овальным или другой формы. Это просто обеспечит качество сваренного стыка и упростит сам процесс.
  3. Стенки труб должны быть без дефектов: трещин, заломов, расширений и так далее.
  4. Срез кромки должен быть прямым (90°).
  5. Кромки защищаются до металлического блеска (используется щетка, наждачка). Длина зачищаемого участка – не меньше 1 см от кромки.
  6. Удаляются масляные и жировые пятна, краска, обязательно торцы обезжириваются при помощи любого растворителя.
Читайте также  Пайка нержавейки твердыми припоями

И хотя электроды УОНИ не являются капризными, то есть, с их помощью можно заварить даже ржавые детали, на качество шва влияют любые дефекты металла. Поэтому стоит уделить немного времени для подготовки кромок трубопровода.

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.

Технология сварки труб — подготовка и практические советы

Строительство всегда сопряжено с использованием различных труб. Из них изготавливаются трубопроводы для подачи воды, канализационные системы, промышленные трубопроводы для подачи сыпучих и жидких материалов, газопроводы и прочее.

И всегда требуется соединение труб и фасонных частей. Для этого в большинстве случаев применяется сварочные методы.

Виды соединения труб сваркой

В зависимости от материала труб выбирается и способ их сваривания:

  • термическая сварка;
  • термомеханическая;
  • механическая.

Классификация сварочных работ происходит и по таким параметрам, как ручная сварка, автоматическая, полуавтоматическая. Кроме этого, сварка может классифицироваться по условиям образования сварочного шва, по используемой энергии, по способу защиты сварочного шва в процессе сварки.

Термическая сварка включает в себя такие способы сварки, как:

Газовая сварка

  • электродуговая;
  • электрошлаковая;
  • плазменная;
  • термитная;
  • газовая;
  • индукционная;
  • электронно-лучевая;
  • ионнно-лучевая;
  • световая;
  • литейная и др.

Технология сварки труб утверждается специальными правилами. При этом трубы из разного материала, предназначенные для различного использования, свариваются разными методами и способами.

Термическая сварка предполагает соединение кромок деталей плавлением.

Электродуговая сварка осуществляется электродом, который расплавляясь под действием электрической дуги, соединяет между собой свариваемыми металлические детали. Стальной электрод из стали покрывается специальной обмазкой, которая служит защитой электрической дуги от воздействия воздуха и образует шлаковую пленку, защищающую горячую поверхность сварного шва от воздействия воздуха.

Сварка электродом без обмазки образует некачественный шов, придавая ему хрупкость и низкую механическую прочность.

Автоматическая сварка под флюсом представляют собой процесс, когда в роли электрода выступает металлическая проволока, нагреваемая под слоем сыпучего материала, называемого флюсом. Нужное тепло для расплавления проволоки, флюса и основного металла производится электрической сварочной дугой.

Этот метод чаще всего используется при устройстве крупных трубопроводов. Но есть одна негативная особенность этого метода, заключающаяся в том, что сварку производят, поворачивая трубу, что не всегда возможно. При ситуации, когда требуется сваривать трубу в неповоротном положении, используют ручную дуговую сварку.

Ручная дуговая сварка позволяет варить швы в любом положении деталей, даже, в потолочном, что считается самым сложным делом.

Электронно-лучевая сварка производится в специальных камерах с разреженным воздухом и применением вольфрамовой проволоки.

Электронно-лучевая сварка

Газовая сварка труб и присадочных материалов производится с использованием открытого пламени, получаемого от сгорания кислорода и других газов – ацетилена, пропана, водорода и прочих.

Помимо того, что свариваемые детали нагреваются различными способами и разной энергией, они еще могут подвергаться при этом давлению, благодаря чему получают другие виды сварки и швы, отвечающие определенным требованиям.

Помимо всего прочего, термическая сварка применяется при соединении полипропиленовых труб и изделий из других видов пластика – полихлорвинила, полиэтилена хлорированного полиэфира.

Термомеханическая сварка – это контактная и дуговая магнитоуправляемая, где нагрев металла происходит под действием дуги, вращающейся магнитным полем с огромной скоростью.

Такой вид сварки востребован, когда нужно соединить трубы малого диаметра.

Контактная сварка осуществляется при прохождении электрического тока через свариваемые детали, расплавляя места стыковки. Во время расплавления металла необходимо сжимающее усилие, чтобы получить сварное соединение.

Контактная сварка

Механическая сварка – это сварка трением и взрывом. Технология по свариванию труб заключается в установке одного стержня в неподвижном состоянии, в то время как второй вращается с большой скоростью и прикасается к торцу закрепленного стрежня. При этом оба стержня разогреваются и при определенном внешнем усилии стержни соединяются в одно целое.

В числе световых сварок, кроме солнечной и от других источников света, самой прогрессивной считается лазерная сварка, осуществляемая специальным световым лучом, который расплавляет металл.

Лазерная сварка

Требования, предъявляемые к сварным швам

Качество сварных швов при возведении трубопроводов регламентируется строительными нормами и правилами, есть:

  • «Сводные правила, регламентирующие порядок выполнения сварных работ и качество сварных швов» СП 105-34-96.
  • Технология сварочных работ закреплена в инструкциях ВСН 006-89 и ВБН А.3.1.-36-3-96.
  • Контроль над качеством сварки проводится на основании ВСН 012-88.

В документах оговариваются различные методы и способы сварки, как ручной, так и автоматической при строительстве трубопроводов.

Кроме этого, здесь же описаны:

Сварной шов

  • требования, предъявляемые к качеству сварного шва,
  • требования к квалификации сварщика,
  • способы устранения дефектов сварного шва,
  • условия контроля качества.

Но основной документ, согласно которому производится сварка труб – ГОСТ.

Для России при строительстве трубопроводов действуют ГОСТ 8731-8734 группы B и ГОСТ 9466 –9467, где указаны необходимые материалы для производства сварочных работ и виды самих труб.

Способы контроля за производством сварных швов и сварочных работ регламентируются ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782.

Подготовка труб под сварку

При строительстве трубопровода, первым делом, следует убедиться, что сами трубы и расходные материалы отвечают нормативным требованиям. Свариваемые кромки деталей должны быть приведены в соответствующее состояние, которое отвечает типу выбранной сварки.

Кромка трубы малого диаметра может иметь различную форму, и для её придания используются такие механизмы, как:

  • фаскосниматели,
  • труборезы,
  • торцеватели.
Читайте также  Автоматическое управление запорной арматурой

При строительстве трубопроводов большого диаметра для подготовки кромок используются шлифовальные или орбитальные фрезерные машинки. Иногда подготовка кромок осуществляется с помощью воздушно-плазменной или газокислородной резки.

Перед тем, как начинать сварку труб, внутренние части труб должны быть очищены от влаги, мусора и грязи, а кромки зачищены до появления блеска металла.

Допускается сваривание труб, у которых разная толщина стенок, но и здесь есть некоторые ограничения:

  • Например, труба с толщиной стенки меньше 12,5мм может стыковаться с трубой, имеющей толщину стенки больше или меньше на 2 мм.
  • Если труба с толщиной стенки больше 12.5 мм стыкуется с другой трубой, то толщина стенки последней может колебаться в пределах не более 3 мм, и только в том случае, если кромки не смещаются по одной из плоскостей – внутренней или наружной.
  • Если требуется состыковать трубы с разной толщиной стенки, превышающей допустимые размеры, используются приспособления для сварки труб в виде переходников.

Видов сварки великое множество, как и способов. Несомненно, что сварочные работы должен выполнять квалифицированный сварщик, который отвечает за качество сварочных швов.

Сварка пластиковых труб

В последнее время все чаще в индивидуальном жилищном строительстве применяются трубы, изготовленные из различного пластика. Поэтому рассмотрим, как правильно сваривать трубы именно из этого материала.

Производители строительных материалов предлагают большое разнообразие пластиковых труб разной функциональной направленности. И каждый вид требует к себе особого отношения. Какие–то соединяются механическим методом, какие–то сваркой и применения специального инструмента.

Пластиковые трубы соединяются тремя способами:

  • встык;
  • электрической муфтовой сваркой;
  • раструбной или муфтовой сваркой.

Важно помнить при соединении труб из пластика, что стыкуются трубы, изготовленные из одного материала или из разных, но которые совместимы по химическому и физическому составу между собой.

Соединяемые пластиковые трубы должны иметь равные диаметр и толщину стенки.

При проведении сварочных работ по соединению пластиковых труб, должны соблюдаться условия:

  • Места сварки труб должны быть очищены от грязи и влаги.
  • Инструмент для сварки пластиковых труб должен отвечать выбранному методу сваривания и материалу труб.
  • Сварка пластиковых труб должна происходить в защищенном от ветра, яркого солнца или отрицательной температуры месте. Достигается это установкой палатки.
  • Концы труб, не подвергающихся сварке, должны быть закрыты заглушками, чтобы избежать охлаждения свариваемого места воздухом, поступающим из противоположного конца трубы.
  • Обязательное условие – в процессе сварки и после, пока трубы не остынут, обеспечить максимальную неподвижность сварного соединения.
  • По окончании сварки полученное соединение должно быть освидетельствовано на качество сварного шва.

Технология стыковой сварки для труб диаметром более 50мм и толщиной стенки более 4мм регламентируется документом СП 40-102-2000.

Правила, изложенные в этом документе гласят, что в первую очередь следует подготовить кромки свариваемых труб. После этого торцы труб нагреваются до нужной температуры и под давлением образуются сварные швы в виде валика по всему периметру трубы.

Следующий этап заключается в нагревании всей трубы под давлением до того момента, как образуется стыковой буртик. Таким методом соединяются полипропиленовые и полиэтиленовые трубы, не предназначенные для напорного трубопровода.

Для труб, изготовленных из полипропилена и полибутилена, применяется раструбная сварка. После очистки места сварки нагретую трубу вставляют в фитинг, предварительно также разогретый. Сохраняя заданное положение, свариваемые детали остывают до получения необходимой прочности. Таким методом можно получить угловые соединения.

Способ электрофузионной сварки предполагает использование муфт с закладными нагревательными деталями. В процессе сварки материал трубы и муфты расплавляется и смешиваясь, образует прочный и качественный сварной шов, при условии, что материалы трубы и муфты будут идентичными.

Как соединить трубы ручной дуговой сваркой? Необходимые материалы, методы с поворотом и без поворота стыка

Прежде всего важно понимать, что не любые трубы можно эффективно сваривать электродуговым методом. Он используется для соединения труб с толщиной стенки не менее 3 мм, при этом оптимальный проход составляет 80 мм и более. При большом объеме работ предпочтение отдают механизированным методам сварки.

Подготовка труб к ручной дуговой сварке

Ручная дуговая сварка труб требует внимательного и грамотного подхода к выполнению подготовительных операций. Обычно они строятся по такому алгоритму:

  1. Контрольно-диагностические операции. Оценивается техническое состояние труб, сравниваются их параметры: диаметр, толщина стенки, состав материала. Трубы на всей длине проверяются на наличие деформаций, трещин и других повреждений.
  2. Обработка торцевых частей труб. Кромки очищают от ржавчины и механических загрязнений, обезжиривают. В случае необходимости выправляются мелкие деформации краев, удаляют заусеницы, зоны наклепа металла и прочие дефекты, образовавшиеся при резке труб.
  3. Выполнение фасок. Если кромки труб не имеют скосов, их придется выполнить вручную, используя специальный инструмент: фаскосниматели или торцеватели. Угол скоса фаски обычно варьируется в пределах 60-70°. После изготовления фасок проводится повторное обезжиривание поверхности.

Завершающим этапом подготовки труб к сварке является их фиксация относительно друг друга. Она должна полностью исключить перемещение труб, если иное не предусмотрено технологией сварки.

Между состыкованных для сварки труб оставляется зазор, величина которого устанавливается нормативной документацией в зависимости от параметров изделий, что необходимо для равномерной проварки не только верхних слоев металла, но и корня шва. У труб с толщиной стенки 3-4 мм величина зазора составляет 2-2,5 мм.

Необходимое оборудование, материалы и средства защиты

Выполнять сварочные работы необходимо в просторном, хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе, вдали от легковоспламеняющихся веществ. Основным рабочим средством для соединения труб будет электрический сварочный аппарат переменного или постоянного тока. Хорошее оборудование стоит немалых денег, поэтому для разовой сварки по возможности его лучше одолжить. Кроме того, понадобятся:

  • фиксирующие устройства;
  • электроды и электрододержатели;
  • сварочный кабель;
  • молоток и зубило;
  • наждак и металлическая щетка.

Обязательным условием является наличие средств индивидуальной защиты (СИЗ). Руки должны быть защищены плотными сварочными перчатками; для защиты головы и, в первую очередь, глаз, понадобится сварочный шлем. Он оборудуется затемненным стеклом, «отсекающим» инфракрасную и ультрафиолетовую части светового спектра.

Работать следует в удобной, не сковывающей движения закрытой одежде из негорючих материалов.

Методы ручной дуговой сварки труб

Существует два основных метода ручной электродуговой сварки труб: поворотный и неповоротный. На практике возможность их применения диктуется техническими особенностями труб, местом их расположения и квалификацией сварщика. Существует и комбинированный метод, но широкого применения он не нашел.

Сварка с поворотом стыка

Поворотный метод обеспечивает максимальную прочность и равномерность шва. Добиться этого можно с помощью двух хитростей. Во-первых, старайтесь держать электрод строго под прямым углом к оси трубы, то есть регулируйте интенсивность плавления не наклоном электрода, а длиной дуги. Во-вторых, работайте по трехпроходной технологии. Она предполагает такую последовательность действий:

  1. Условно разделите торец трубы на четыре равных сегмента, можете сделать соответствующие метки, но лучше сварить трубы в этих зонах точечно.
  2. Проварите стык в корневой части сегментов, расположенных друг напротив друга, тонким электродом (3-4 мм) с силой тока 120-150 А.
  3. Поверните трубу на 90° и проварите два оставшихся сегмента с теми же параметрами.
  4. Постепенно поворачивая трубу, проварите ее на всем диаметре. Параметры сварки тоже изменятся – размер электрода составит 5-6 мм, а сила тока – 200-250 А.
  5. Повторите действия, указанные в пункте 4.

Если конструкция предполагает сваривание труб на одной оси в нескольких участках, выполняйте операции одновременно на всех стыках. Это не только позволит ускорить работу, но и предотвратит любые осевые смещения в процессе сварки.

Сварка без поворота стыка

Сварка без поворота целесообразна в том случае, когда ведется на уже смонтированной конструкции, в том числе имеющей труднодоступные места. Технология во многом напоминает поворотную, но есть ряд существенных отличий в длине отдельных швов. Общий алгоритм включает следующие действия:

  1. Тонким электродом (4 мм) проваривается до половины длины стыка.
  2. Оставшийся сегмент условно делится на две равные части, которые провариваются тонким электродом в разных направлениях.
  3. Половина стыка повторно проваривается толстым электродом (5-6 мм), при этом она не должна повторять в точности расположение самого первого шва, но должна частично перекрывать его (около 30°).
  4. Оставшийся сегмент условно делится на две равные части и проваривается толстым электродом в разных направлениях.

Третий проход обычно используется лишь при сварке труб с диаметром более 700 мм. Он предполагает нанесение двух равных по длине швов в противоположных направлениях, стыки которых не совпадают со стыками швов, нанесенных ранее.

Как происходит процесс сварки

Сварку проводят на конструкциях, закрепленных в фиксирующих устройствах или соединенных друг с другом точечно. Работы следует выполнять быстро, не допуская кристаллизации сварочной ванны в зонах, соседствующих с рабочей. Между проходами необходимо выждать 3-5 минут.

При первичном проходе стыка прорабатывается корневая часть шва. Малые толщины электродов и относительно слабые сварочные токи на этом этапе предотвращают прожоги фаски и появление толстого грата с внутренней стороны трубы, делают шов достаточно равномерным и аккуратным, кроме того, фактически формируют дно сварочной ванны для будущих проходов.

Читайте также  Виды неисправности запорной арматуры

Второй и третий проходы, которые выполняются толстыми электродами с большей силой тока, формируют верхние и нижние одно- или разнонаправленные части шва, необходимые для полной герметизации стыка и приданию конструкции нужной механической прочности. Допустимо создание наплыва в последнем проходе, что полезно при сваривании труб относительно малого диаметра.

Описание технологии сварки труб

Сварка труб – это очень частая технологическая операция при любых строительно-монтажных работах. Термические соединения крепче резьбовых и более герметичны.

Технология сварки труб

Все проблемы, связанные с технологией термического соединения, с выбором материалов и оборудования, с обеспечением безопасности сварочных работ регламентируются основным документом ГОСТ 16037 80. Изготовление стальных трубопроводов ведется несколькими способами. Бытовое соединение элементов без перехода, когда монтаж выполняется своими руками, проводится обычно инверторным аппаратом — это значительно упрощает тепловой процесс и обеспечивает безопасность.

Этот аппарат подключаются к домашней сети 220 В. Затем в нем повышается (инвертируется) частота тока, а который потом выпрямляется. Процесс скрепления ведется постоянным током. Для новичков это гораздо проще и безопасней. Качество соединения при этом не страдает. Цена такого устройства находится в пределах от 5 до 10 тысяч рублей. Работы по соединению начинаются с общих подготовительных. С самого начала нужно выбрать инструменты. Подбирается металл и покрытие инструментов — то, чем защищают шов.

В быту используются электроды, которые плавятся. Различные материалы применяются в обмазке для образования защищающего слоя. Сварные врезки бывают различных видов: встык, внахлест, тавровое (перпендикулярное), угловое. Трубы одного диаметра и с одинаковой толщиной стенки обычно скрепляются встык. Элементы разных диаметров соединяют между собой внахлест. При этом труба меньшего внешнего диаметра вставляется в большего диаметра.

Если трубы имеют одинаковый внешний диаметр, но разную толщину стенки, то тонкостенную слегка развальцовывают, и в нее вставляют толстостенную. Шов кладут поверх внешности обеих труб. Сборка сложных конфигураций ведется по чертежу. Для удобства работы отдельные детали после укладки зажимаются в специальном приспособлении струбцинами.

Тавровое соединение предполагает, что элементы соединяются под прямым углом (90 градусов). Угловым называется вариант, когда показатель равен, например, 45 градусам. Круглые трубы не большого диаметра варят единым швом, без отрыва инструмента от поверхности изделия. Если процедура началась в одной точке окружности, то она должна завершиться в этой же точке. Инструмент не должен отрываться от соединяемых деталей.

Соединение труб, диаметр которых больше 110 мм (большой диаметр), выполняется несколькими приемами и способом в несколько слоев. Последующие слои накладываются в противоположном к предыдущему направлении. Каждый слой необходимо отскребать от шлака. При необходимости, элементы, которые свариваются, приходится поворачивать. Угол поворота в диапазоне 60 – 110 градусов. Это удобная зона для сварщика. После каждого поворота варится только часть всего шва. Весь шов будет многослойным.

Если стыки неповоротные, то действие начинается с самой нижней точки. После сварки свежий шов укрывается термопоясом, чтобы обеспечить его изоляцию от воздействия внешних условий (неконтролируемого охлаждения с повышенной скоростью).

Качество сварного шва в неповоротном положении проверяется сначала визуально, потом с помощью специальной аппаратуры – дефектоскопов, а иногда и методом разрушающего контроля. Обязательно надо проследить, чтобы не было просвета между свариваемыми торцами трубы, чтобы весь шов был заполнен металлом.

Виды сварки труб

Сварка труб может, в зависимости от условий и масштаба работ, производиться различными способами:

  • газовая сварка сетей водопровода, теплоснабжения и газовых труб в квартирах жилых домов из полудюймовых стальных труб;
  • электродуговая ручная;
  • электрическая автоматическая или полуавтоматическая, специальным оборудованием – сварочный автомат или полуавтомат;
  • сварка стальных труб и нержавеющих (нержавейки) в среде аргона неплавящимся электродом, по-другому TIG-сварка;
  • орбитальная, на специальных автоматах с вольфрамовыми электродами в атмосфере аргона под управлением обучающихся программ компьютера;
  • индукционная, при которой металл нагревается электромагнитным полем;
  • обсадная, для повышения герметичности соединения.

Отдельное место в сварочных технологиях занимает соединение труб из цветных металлов (алюминиевых, медных и т.д.), металлопластиковых, квадратных и эмалированных труб. Эти работы имеют свои особенности. Для них подбираются специальные электроды или аппараты газовой сварки, а также режимы.

Медные трубы рекомендуется сваривать электродуговым типом в атмосфере азота. Электроды должны быть из вольфрамовой проволоки, в состав обмазки входят раскислители или среда углекислого газа. Тонкостенные трубы для бензопроводов лучше сваривать полуавтоматами. Соединение поли пропиленовых труб производится специальным паяльником.

Они получили заслуженную популярность в последнее десятилетие за упрощенную технику работы с ними, за долговечность и низкую стоимость. Обычно используется приспособление, которое в народе называют «утюг».

Сварочное оборудование для пластмассовых труб стоит в диапазоне примерно от 1000 рублей до 5000 рублей. Но при этом существуют и значительно дорогие аппараты, например, за 60000 рублей. Конечно, промышленные и магистральные трубопроводы варятся по совершенно другой технологии и на другом оборудовании. Ко всем сварочным работам допускаются лишь аттестованные сварщики.

Характеристики

Подробные характеристики процесса представлены в таблице:

Вид Способ Приспособления
Стальные, встык Электро, газовая Струбцина
Стальные, внахлест Электро, газовая
Стальные, под углом Электро, газовая
Стальные, разнотолщинной Газовая Подкладное кольцо
Орбитальная Электросварка На автоматах
Нержавейка Электросварка На автоматах
ПВХ Нагрев Утюг
Медные Электросварка Вольфрамовый электрод

Подготовка труб перед сваркой

Перед началом трубы требуется специально подготовить. Нужно проверить все геометрические размеры свариваемых труб; геометрическую форму торцов (круг, а не овал); отсутствие трещин, деформаций, надрывов; перпендикулярность плоскости среза к оси трубы; абсолютная чистота среза без следов масла и грязи (очистка ведется сначала металлической щеткой, затем растворителем).

Очистить нужно соприкасающиеся поверхности и примыкающую к будущему шву площадь металла. Для центровки используют подкладное кольцо, специальные приспособления и струбцины.

Оборудование и материалы для сварки труб

Материалы для сварки – это электроды и обмазки. Электроды бывают плавящиеся и неплавящиеся. Обмазки защищают свариваемый шов от окисления и шлаков. Сварочное оборудование очень разнообразно по номенклатуре, назначению и стоимости. Оно различное для электросварки и газовой сварки. Для электросварки — это сварочные аппараты, сварочные инверторы, держатели электродов и проволоки, кабели для подключения и для заземления, всевозможные соединители кабелей и клеммы.

Для газовой сварки необходимы баллоны с кислородом и ацетиленом, газовые горелки, газовые редукторы, приборы для контроля давления, обратные клапаны, ниппели, шланги, различные патрубки. Обратный клапан и предохранительный затвор защищают газовый баллон от проникновения пламени. Ниппель представляет собой переходник с резьбой для соединения шлангов.

При автоматической или автоматизированной сварке более точно выдерживаются нормы расхода электродов. Для защиты самого сварщика необходимы защитные маски, специальные очки, фуражка с козырьком, рукавицы и спецодежда. Все сварочное оборудование должно регулярно проходить планово-предупредительные ремонты (ППР).

Пошаговая инструкция процесса сварки

Технология сварки очень сложная, и поэтому требует тщательной подготовки, педантичного выполнения всех правил. Эти нормы вырабатывались годами трудом и опытом тысяч сварщиков. Они изложены в технологической инструкции.

Инструкция по выполнению работ при сварке:

  • Подготовка рабочего места.
  • Подготовка труб для сварки.
  • Подготовка сварочной аппаратуры.
  • Проверить сварочный аппарат, кабели и другое оборудование на исправность.
  • Провести разделку кромок.
  • Подготовить рабочие поверхности к сварке.
  • Подключить кабели к силовым разъемам в зависимости от выбора полярности сварки (+ на держатель электродов, — на массу: при обратной полярности).
  • Подключить сварочный аппарат к источнику питания.
  • Включить аппарат через кнопку (рычаг) включения.
  • Инверторный агрегат нужно размещать не ближе 2 м от стен;
  • Аппарат обязательно заземлить.
  • Убрать от места сварки все воспламеняющиеся предметы.
  • Сварку вести на металлическом столе (замена данного покрытия на любое другое запрещена).
  • Подключить инвертор либо к домашней сети 220 В, либо к сети 380 В. Если нет возможности подключиться к электросети, то придется подключаться к передвижному генератору, предварительно проверив сечение используемых проводов.
  • Проверить все электрические соединения.
  • Розжиг электрической дуги.

После выполнения подготовительных работ можно начинать сварку.

Сварка – это сложный технологический процесс, требования которого подразумевают наличие специального оборудования, материалов и квалифицированного персонала. В быту на простейшем оборудовании возможно выполнение несложных сварочных работ. Более того, в сети есть множество обучающих видео, которые можно посмотреть и сразу же приниматься за сварочные работы. Но в любом случае необходимо строжайшее соблюдение правил электро- и газобезопасности.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: