Сварить трубы – как это сделать?

Для соединения труб из стали применяется несколько вариантов выполнения сварки. Они отличаются видом используемого оборудования и другими нюансами. Популярным способом монтажа трубопроводов при прокладке сетей является сварка труб с применением инвертора. Ее популярность обусловлена простотой выполнения и доступностью оснащения для проведения сварочных работ.

Чтобы обеспечить прочность и долговечность фиксации элементов трубопроводов, необходимо правильно подобрать расходные материалы и тщательно подготовить трубы.

Выбор способа сварки и расходных материалов

Перед выполнением сварки труб следует подобрать электроды, с помощью которых участки стального проката свариваются в единую конструкцию. При выборе нужно обращать учитывать вид материала металлического стержня и покрытие. Трубы привариваются друг к другу электродами, которые бывают:

• Неплавящиеся. Их стержень изготавливают из вольфрама, электротехнического угля или графита.
• Плавящиеся. Сердцевину производят из сварочной проволоки, имеющей разный состав и габаритный размер.

При использовании для сварки труб неплавящихся электродов потребуется присадка, которая заполняет сварной шов. Более простой метод представляет сварка с применением неплавящейся оснастки, поэтому он востребован при сооружении бытовых сетей.

По виду покрытий, которые применяются для формирования защитной поверхности стержня, различают следующие виды электродов для сварки труб:

• Целлюлозные. Используются для выполнения кольцевых и вертикальных швов при соединении труб большого сечения.
• Рутиловые. Если варить трубы с помощью таких электродов, то получают качественный и эстетически привлекательный шов, а удаление шлака не вызывает затруднений. Поэтому они востребованы при выполнении угловых швов и для прихватки.
• Рутилово-целлюлозные. Отличаются широкой сферой применения, в том числе и при сварке труб вертикальным швом.
• Рутилово-кислотные. Для них характерно образование шлака с особой структурой, который легко удаляется по завершении сварочных работ.

Универсальными для сварки трубопроводов считаются электроды, имеющие основное покрытие. Они представлены марками ОЗС, НИАТ, ЭА, УОНИ, ВИ и другими. Сварные швы, полученные с их помощью, отличаются хорошей вязкостью и не склонны к растрескиванию.

Собираясь варить стальные трубы, нужно определиться с видом сварочных соединений, которые могут выполняться:

• Встык. Такой способ предполагает размещение участков трубопровода напротив друг друга. Качество сварки трубопроводов встык определяется режимом ее выполнения, видом используемых электродов, полярностью силы тока и ее величиной. На максимальную глубину металл проваривается при уменьшении силы тока, а ее увеличение ускоряет процесс сварки стыков. В среднем сила тока должна составлять от 80 до 100 ампер.
• Внахлест. Метод используется, если нужно варить трубы разного сечения или одинакового размера при условии развальцовки одной из них, что приводит к механическому увеличению диаметра. При выполнении сварки труб внахлест величину силы тока увеличивают до 120А.

Кроме того, при сварке трубопроводов применяют тавровое и угловое соединения. Первый способ необходим, если фиксируются участки трубопровода, расположенные в перпендикулярных плоскостях. Когда трубы стыкуются под углом менее 90°, применяют угловое соединение.

На первый взгляд самым простым для сварщика является фиксация труб из стали в стык. Однако такой вариант соединения имеет свои нюансы. Во-первых, металл потребуется проварить на полную толщину стенок участков трубопровода. Кроме того, выполнять сварочное соединение целесообразно в нижнем положении с подачей электрода сверху. Если предполагается стыковая сварка или использование таврового соединения, то потребуются электроды диаметром 2-3 мм.

Подготовительные работы перед выполнением сварки

Чтобы варить трубы электросваркой и получать прочные и надежные соединения, сварщику нужно провести ряд мероприятий. Основная задача — подготовка кромок стальных труб, которая включает следующие технологические операции:

• Проверку габаритных размеров и подтверждение их соответствия прокладываемому трубопроводу. Если свариваются стальные трубы, имеющие разную толщину стенок, то возможен прожог менее массивного проката.
• Осмотр стенок участков трубопровода, который позволяет исключить материал с заломами, трещинами и другими дефектами.
• Срезание торцов под углом 90°, чтобы получить безупречное соединение.

На качество сварочного стыка также влияет сечение трубопровода, которое должно быть исключительно круглой формы. Прокат с овальным сечением применять не следует. В рамках подготовки труб к сварке срезы защищают с помощью наждачной бумаги и жесткой щетки, причем величина участка должна быть не менее 1 см от торца.

Необходимо удалить пятна жира, масла и красок, для чего срезы обрабатывают любым видом растворителя. Подготовка труб к сварке также предусматривает очистку торцов от ржавчины и устранение выявленных дефектов, которые могут негативно отразиться на качестве шва на стыке.

Технология и особенности сварки стальных труб

Выбор используемых для сварки труб соединительных швов зависит от формы сечения и диаметра трубопровода. Фиксация круглого металлопроката выполняется беспрерывным швом, который получают без отрыва электрода. Если требуется сварка труб сечением более 110 мм, то применяют многослойный метод. Количество слоев, которыми будет свариваться стальная труба, зависит от величины стенок. Для толщины в 6 мм понадобится два слоя металла, для 6-12 мм — три, а свыше 12 мм — 4 и более.

Для сварки труб квадратной формы применяется точечная технология, согласно которой сначала должен свариваться участок малого размера на одной стороне и на противоположной. Потом аналогично соединяют остальные стороны и варят стык полностью. Такой способ позволяет избежать деформации и коробления металлопроката.

Нюансы сборки трубопровода

Собираясь сваривать трубы, нужно сначала собрать соединяемый стык. Для этого их устанавливают в соответствии с проектом конструкции, прочно зажимают и делают прихватку. Если приходится варить трубопроводы большого сечения, то прихватку выполняют в нескольких местах. Затем можно приступать к сварке труб, учитывая следующие нюансы:

• Если потребуется сварить элементы трубопровода с толщиной стенок более 4 мм, то следует использовать коренной шов. При его выполнении происходит заполнение промежутка между кромками металлом на всю глубину. Можно также выполнять соединение валковым швов, в результате которого образуется валик в 3 мм.
• При необходимости заварить металлопрокат сечением от 30 до 80 мм применяют вертикальный шов, заполняя стыки сначала на 75%, а потом полностью.

Как правило, при соединении труб в единую конструкцию с помощью сварки, их необходимо поворачивать. Поскольку поворот выполняется вручную, то его оптимальное значение составляет 60-110°, при этом сварщик может выбрать удобное расположение шва. Если нужно зафиксировать трубы неподвижной конструкции, то их торцы соединяют частями. Для получения сваренного стыка работу начинают с нижней точки, постепенно перемещаясь вверх. Аналогично фиксируют и вторую половину стыка.

На завершающем этапе визуально проверяют шов, сбив предварительно шлак с помощью молотка. Отсутствие выемок, сколов и других дефектов свидетельствует о профессионализме сварщика.