Выбор способа сварки для круглых труб
Электрическая сварка
Наиболее простой метод соединения круглых труб – ручная дуговая сварка покрытым электродом. При воздействии активного электрода на свариваемые элементы деталям передаётся сварочный ток. Температура на электрической дуге достигает 7000°С; кромка свариваемых элементов мгновенно плавится с электродным металлом, формируя сварочную ванну. В процессе слияния основного металла и металла электрода на поверхность выплывает шлак, формирующий слой защитной плёнки. После остывания в области плавления остаётся крепкое и надёжное сварное соединение.
Для электросварки подобрать рабочие параметры:
- Источник энергии (переменный или постоянный ток). Подача постоянного тока снижает количество брызг металла; переменный ток экономнее в плане энергопотребления и даёт хороший результат на трубах малой и средней толщины.
- Величина тока для сварочных работ. Чтобы рассчитать требуемое значение в амперах, диаметр рабочего электрода умножают на 35.
- Длина дуги. Максимальное качество шва даёт короткая дуга (не длиннее диаметра электрода), но использовать её бывает сложно даже опытным сварщикам. Общепринятый компромисс – среднее значение между минимумом и максимальным превышением (плюс 1-2 мм к диаметру электрода).
- Скорость сварки. Определяется по толщине сварочного шва и поверхности круглой трубы. Стабильная скорость продвижения гарантирует качество швов, тогда как промедление и спешка провоцируют непровар, препятствуя правильному формированию шва.
Чтобы рассчитать точные значения для каждого параметра, воспользуйтесь таблицами взаимозависимости: информация находится в открытом доступе в справочных пособиях.
Холодная сварка
Метод холодной сварки используется при соединении труб, не испытывающих большой нагрузки. Технология предполагает применение одно- или двухкомпонентных составов и не требует нагрева поверхности металла.
Для применения технологии свариваемые поверхности очищаются от грязи и ржавчины и обезжириваются. Клеевой состав размягчается руками, после чего производится стыковка труб. В течение нескольких минут состав набирает прочность, изделием можно пользоваться по назначению.
Достоинства холодной сварки:
- допускается сварка материалов разных по составу и структуре, при этом свойства материала в районе стыка не изменяются;
- высокое качество герметизации соединения;
- отсутствие больших финансовых и трудозатрат;
- использование холодной сварки актуально при нахождении в непосредственной близости огне- и взрывоопасных сред;
- отсутствие потенциального риска для здоровья сварщика и персонала производства.
Газовая сварка
Технология газовой сварки основана на использовании специальной горелки, баллона с кислородом или ацетиленом. Температура горения газа должна превышать аналогичные показатели плавления металла не менее, чем в 2 раза.
Сварка газом состоит из следующих этапов:
- поверхность трубы очищается от загрязнений, ржавчины, окалины и других подобных элементов, далее производится ее обезжиривание;
- выполняется механическая обработка кромок, при помощи которой обеспечивается более качественная фиксация труб;
- пламя горелки направляется на свариваемый отрезок справа или слева, при этом проволока подается за горелкой или перед ней соответственно;
- после завершения процесса проверяется качество сварного шва.
Подобный способ позволяет обеспечить высокое качество соединения труб, при этом металл не прожигается насквозь. К операциям привлекаются профессионалы, имеющие большой подобной работы с газосварочным оборудованием.
Сварка простых (неповоротных) стыков
Сваривание простых стыков происходит в два этапа: окружность стыка мысленно разделяют на два равных участка, затем последовательно обрабатывают и закрывают шов. Порядок действий одинаковый для каждой из половинок:
- Сварка начинается с верхней точки с применением короткой дуги в полдиаметра электрода.
- Дуга аккуратно проводится по горизонтальному участию без изменения скорости воздействия.
- Электрод подводится к нижнему отделу, после чего создаётся замок и сверху наносится декоративный шов.
Перед сваркой стыки тщательно обрабатывают для удаления острых углов, рваных краёв и других мелких дефектов. Если не удаётся добиться ровности простой механической обработкой, используют абразивный круг или рашпиль.
В процессе сварки особое внимание уделяется стабильному положению дуги: удаление инструмента на 3 мм или более приводит к образованию дефектов и ломкости шва после застывания металла. При нанесении новых слоёв поверх основного шва соблюдаются те же правила, но добавляется нахлёст в 20-40 мм по краям.
Сварка вертикальных и горизонтальных элементов дугой практически не отличается: единственное различие – необходимость постоянно менять угол наклона рабочего электрода к линии шва.
Сварка перпендикулярных стыков
Для соединения взаимно перпендикулярных поверхностей, находящихся в одной плоскости, используется стыковая сварка. Для качественной фиксации изделий необходимо контролировать чистоту стыкуемых поверхностей, а также минимизировать зазор между заготовками.
Особенностями технологии являются:
- при соблюдении методики соединение получается надежным и прочным;
- минимальный расход электродной стали;
- возможно соединение трубопроводов различного диаметра и толщины металла;
- допускается применение одностороннего шва при сваривании изделий большой толщины;
- выполнять подобные операции может сварщик не самой высокой квалификации.
Применение стыковой сварки актуально в системах, подверженных переменным механическим нагрузкам. Одним из немногих недостатков считается возможность деформации поверхности металла после завершения работ.
Контроль качества шва
Контроль качества сварных соединений предполагает использование разрушающей и неразрушающей методики. Первый вариант используется редко для оценки нескольких швов из партии продукции. Неразрушающая проверка проводится несколькими способами:
- визуальный контроль помогает выявить грубые дефекты на соединениях, не требующих высокой герметичности и качества;
- капиллярный способ предполагает использование специальной жидкости и ее свойство проникать во все воздушные полости и щели;
- технология пневматической проверки основывается на использовании сжатого воздуха и мыльного раствора;
- гидравлическая проверка предполагает заполнение емкости маслом или водой с избыточным давлением;
- радиационный способ основна на применении специального рентгеновского аппарата;
- в ультразвуковой дефектоскопии ипспользуется прибор, излучающий и отражающий волны в УЗ-диапазоне;
- технология магнитной дефектоскопии основывается на искажении поля при прохождении через металл и воздушные полости.
