Самостоятельная сварка труб отопления — техника выполнения, инструменты и расходные материалы


В автономных системах отопления, где используется котел с высокотемпературным теплоносителем для соединения труб наиболее часто применяется электрическая сварка. Этот способ соединения стыков труб герметичный и надежный, что особенно важно при сильных термических нагрузках.

шов угла

Разновидности сварных швов и соединений

Электросварка – способ соединения металлических фрагментов (профилей, труб) методом локального расплавления металла. Он нагревается до нужной температуры с помощью электрической дуги с помощью сварочного аппарата, преобразующего переменный ток в постоянный.

Электрическая дуга образуется на электроде – металлическом стержне. В области действия дуги создается особая среда, которая одновременно плавит металл, но не дает ему контактировать с воздухом и окисляться.

схема сваривания


С помощью сварки можно создать герметичное соединение двух труб, при котором вероятность протечки, как при фланцевых или муфтовых стыках. Для этого важно выполнить качественный сварной шов путем сплавления металла на кромках обоих отрезков труб. Сварщики используют несколько основных типов швов, в зависимости от типа металла, толщины свариваемых элементов и их взаимного расположения:

  • встык – наиболее распространенный способ сварки труб, при котором они располагаются друг напротив друга, соединяясь сечениями;
  • в тавр – два фрагмента трубы располагаются перпендикулярно в форме буквы Т;
  • угловое — детали располагаются относительно друг друга под углом 45 или 90 градусов;
  • внахлест – один отрезок трубы развальцовывается и надевается поверх другого, затем сваривается.

виды соединений

Важно! Стальные трубы для системы отопления и водоснабжения свариваются встык или угловым соединением. Это дает наиболее надежный и прочный шов.

Кроме способа соединения, различают еще и несколько видов сварного шва, которые используются в тех или иных случаях:

  • горизонтальный шов – выполняется при взаимном вертикальном расположении труб (чаще всего используется в установке систем водоснабжения и отопления);

  • вертикальный – соединение выполняется при взаимном горизонтальном расположении труб, при котором мастер делает вертикальные движения электродом (снизу вверх, сверху вниз и т.д.);
  • потолочный – во время сварки электрод находится под свариваемой деталью, сварщику приходится держать руку над головой;
  • нижний – в противоположность потолочному, электрод находится сверху соединяемых деталей.

Самый удобный способ сварки – с помощью нижнего шва, при котором специалист хорошо видит рабочее поле и может поворачивать фрагменты труб для более быстрой и продуктивной работы.

сварка угла трубы

Потолочный шов обычно не используется при обустройстве инженерной системы с нуля, т.к. этот способ достаточно неудобен (сварщик быстро устает, плохо видит рабочее поле, на него могут попадать капли расплавленного металла). Потолочный шов обычно используется для ремонта, когда изношенный или деформированный фрагмент трубы вырезается, а взамен ему приваривается новый.

Несколько советов по выполнению качественной сварки

Качество сварки зависит от правильной подготовке к сварным работам, выбору электродов и технологии процесса, который несколько отличается при соединении стыков.


Выбираем подходящие электроды

От того, какой электрод применяется для сварки, во многом зависит качество сварного шва. Он представляет собой тонкий металлический стержень с особым покрытием. Внутренняя часть электрода служит проводником для создания электрической дуги, а покрытие обеспечивает ее стабильность, а также участвует в создании сварного шва.

По типу сердцевины электроды делятся на плавящиеся и неплавящиеся. В первом случае в основе изделия находится стальная проволока, во втором – вольфрамовый, угольный или графитовый стержень.

электроды

По типу защитного покрытия электроды делятся на:

  • целлюлозные – маркировка «С» — используются для трудоемких и сложных сварочных работ с трубами большого диаметра, на протяженных технологических магистралях;
  • рутилово-кислые – «RA» — наиболее используемый тип электрода для сварки инженерных сетей водоснабжения и отопления;
  • рутиловые – «RR» — также могут использоваться для сварки труб водоснабжения и отопления, отличаются большей толщиной и лучшим качеством сварного шва;
  • рутилово-целлюлозные – «RC» — дают более прочный шов при использовании вертикального способа соединения;
  • универсальные – «В» — подходят для сварки труб различных диаметров и толщины, в широком температурном диапазоне.

Еще одна классификация электродов для сварки – диаметр стержня. От него зависит сила электрической дуги, способная справиться с трубопрокатом определенной толщины:

  • 3 мм – электроды подходят для сварки труб толщиной до 5 мм;
  • 4 мм – электроды позволяют сваривать толщиной до 10 мм, а также делать многослойные швы металла.

Внимание! Кроме толщины и материала изготовления электрода для качественной сварки нужно учитывать еще и силу тока, которая зависит от способа соединения труб. Например, для простого соединения встык подойдет дуга от 80 до 110 ампер, а для сварки внахлест потребуется переключить аппарат на 120 ампер.

Как выполнить правильный шов

Чтобы сделать качественный шов, необходима правильная подготовка трубы к сварке. Качество кромки труб является определяющим для прочного и герметичного шва.

Например, для сварки встык срез трубы должен быть строго под прямым углом. Перед началом работы его тщательно зачищают наждачной бумагой на 1 см от края трубы, затем удаляют масла, краски, металлической пыли и обезжиривают.

Техника сварки зависит от формы сечения, толщины и диаметра соединяемых труб. Простые круглые трубы для систем отопления свариваются простым непрерывным швом, двигая электрод вдоль поверхности трубы до тех пор, пока два фрагмента не будут полностью сварены.


этап сварки

Для относительно тонкого трубопроката (до 6 мм) подойдет двухслойный шов, при толщине от 6 до 12 мм применяется трехслойная сварка. Массивные и толстые фрагменты трубопровода соединяются четырьмя и более швами.

Швы выполняются поочередно, один за другим. Следующий шов можно начинать только после остывания предыдущего. Чтобы добиться качественного и красивого шва, нужно периодически снимать образующийся в месте сварки шлак, слегка постукивая по трубе молоточком.

Особенности сварки поворотных и неповоротных стыков

Для выполнения качественного поворотного стыка (там, где две трубы соединяются под определенным углом) можно использовать специальный вращатель, который фиксирует и обеспечивает максимально удобный доступ сварщику.

При отсутствии аппарата придется поворачивать трубу вручную, обрабатывая электродом участок сечения трубы 60-110 градусов.

При ручном выполнении поворотного стыка диаметр труб сначала проваривается на 2/4 с внешней стороны в два слоя, затем разворачивают и доваривают стык, используя все три-четыре слоя.

Неповоротный стык делать намного легче: совместить два фрагмента трубы и сделать несколько точек сварки (например, в виде воображаемого креста, или только с двух противоположных сторон). Варить трубу, начиная с нижней точки, двигая электрод к верхнему участку.


Как проверить надежность соединения

Герметичность сварки можно проверить только одним способом – пропустить через трубу воду или газ под давлением и проверить визуально на наличие протечек рабочей среды. Например, если выполняется сварка труб системы отопления, можно присоединить участок трубы к системе и наполнить ее водой. Если на участке сварного шва не покажутся капли воды, сварка выполнена качественно.

Правила техники безопасности при сварке

Процесс сварки с помощью электрического тока несет в себе три потенциальных опасности:

  • получение электротравмы при соприкосновении с проводами или электродами под напряжением;
  • ожог кожи расплавленным металлом;
  • ожог сетчатки глаза дуговой вспышкой.

как правильно варить

Чтобы избежать нежелательных последствий, стоит позаботиться об электроизоляции: использовать специальные резиновые коврики и галоши, заземлить сварочный аппарат, изолировать токопроводящие жилы.

Важно использовать средства индивидуальной защиты – специальные перчатки, а также защитный шлем или щиток для лица.


Особенности и разновидности сварки стальных труб

Одним из самых востребованных на рынке видов работ является сварка стальных труб. Проводить данную работу можно не только в больших промышленных масштабах, к примеру, при строительстве нефте- и газопроводов, но и в быту. Стальные трубы можно сваривать как аппаратами для газовой сварки, так и электродами, применяя электродуговую сварку, а также аппараты MIG-MAG или TIG, в зависимости от того, какой материал используется и от степени необходимого качества. Немалую значимость в процессе сварки будет иметь квалификация сварщика.

Описание процесса

В каждом случае перед началом работы стыковочные кромки труб обязательно очищают от остатков ржавчины, окислов и краски, иначе высокое качество шва будет невозможно. Вторым этапом является снятие фаски с трубы. В этом случае сварочный шов заполняют расплавленным металлом по V-образной площади, вследствие чего шов выходит более прочным и герметичным.

Трубы, сваривающиеся газовой горелкой, требуют, как правило, одного прохода, при этом окончание шва будет проходить не встык, а с небольшим напряжением для того, чтобы исключить непровар в местах где шов начинается или заканчивается. Присадочный материал металлических труб должен иметь необходимую степень соответствия сорту стали. Следует заметить, что использование газовой сварки подразумевает, что толщина стенок труб не больше 4 мм, иначе происходит перегрев шовной зоны и он теряет прочность в дальнейшем.


Наибольшее распространение на сегодняшний день получили методы ручной дуговой сварки металлических изделий или по-другому — сварка водопроводных труб (или других) с помощью полуавтомата. Чтобы сваривать стальные трубы с небольшим диаметром и малой толщиной стенок, от 1,5 до 5 мм, пользуются сварочными электродами с диаметром 3-4 мм, так как они являются наиболее подходящими под все требования.

Дуговая сварка начинается также с очистки торцов металлических труб на ширину от 10 мм и снятия фаски. На втором этапе трубы центруются между собой, прихватываясь в 3-4 точках, равномерно по всей окружности трубы. Прихватка не может превышать 10 мм, а высота прихваточного шва должна быть максимум 2/3 от высоты фаски.

После этого этапа, уверившись в правильности центровки соединений, производят обварку шва. До первого прохода пользуются электродами меньшего диаметра, к примеру 3 мм. При этом фаска заполняется сварочным материалом на глубину 2/3 высоты фаски.

Когда процесс закончен, необходимо вычистить сваренную поверхность стыка, удалить остатки шлака, проверить поверхность на качество сделанной работы. Шов должен быть сплошным, не иметь прерываний и непроплавленных мест.

Чтобы обеспечить высокое качество соединения сверху основного первого шва накладывают второй, для чего используется большего диаметра электрод. Например, если в первом случае пользовались электродом на 3 мм, для того, чтобы наложить окончательный шов, берется электрод в 4 мм диаметром. Шов накладывают с захватыванием прилежащих частей стальных труб, такая технология гарантирует герметичность стыка.


Ручная сварка с помощью полуавтомата не отличается от электродной. Должно обязательно соблюдаться соответствие диаметра сварочной проволоки свариваемой трубе. Обычно пользуются проволокой диаметром от 1 до 1,2 мм, которая позволяет сваривать трубы с толщиной стенок до 5 мм. Чтобы шов получался более качественным, рекомендуется технология, при использующая смесь защитных газов, состоящая из углекислого газа, аргона и кислорода.

Сварка узлов и деталей

Заготовка и монтаж трубопровода, соединения узлов и деталей должно производиться в соответствии с требованиями Госстандарта.

Сварка Т-образных и крестообразных сочленений оси труб должны находиться во взаимно перпендикулярных плоскостях, а ось привариваемого патрубка должна совпадать с центром отверстия трубы. Приваривание патрубков в местах нахождения кольцевого шва недопустимо.

Чтобы проверить патрубки в трубах диаметром до 40 мм, нужно просверлить или проштамповать отверстия, зазор между торцом Т-образного патрубка, который приваривается и трубой не должен быть больше 1 мм.

Если делается сварка труб встык, шов должен быть ровным по всей длине и слегка выпуклый. На протяжении всего стыка не должны встречаться трещины, раковины, поры, подрезы, незаваренные кратеры или потеки направленного металла внутрь трубы.


Трубопроводные узлы, фасонные части, стальные секции, сальниковые и П-образные компенсаторы, изготавливающиеся на базе строительства, не должны иметь заключения о проверке сварочного стыка труб физическими контрольными методами. Арматура без паспортов может монтироваться только после проведения ревизий и испытаний.

Технология газовой сварки нуждается в газовой горелке с двумя ниппелями. Баллон с кислородом присоединяется к одному из ниппелей, а к другому — баллон с горючим газом (ацетиленом либо пропаном) или газогенератор. Затем вентили обоих баллонов открываются, кислород и горючий газ смешиваются в горелке. На выходе из сопла образуется пламя, которое нагревает свариваемые трубы.

Сварка дуговая используется при соединении стальных оцинкованных труб отопления или труб из черных металлов, при этом технология сварки может быть ручной или автоматической под флюсом. Часто применяются все виды сварки — ручная дуговая, контактная, стыковая.

Соединяя детали одного размера разделки кромки, нужно соблюдать соответствия всем принятым требованиям СНиПIII-42-80. К примеру, величина кромки может смещаться не больше чем на 80. То есть смещение кромок не должно превышать 0,15 S + 0,5 мм, где S — толщина стенок.

Дуговая ручная сварка чаще всего применяется для сварки водопровода. Также для этого может быть применена технология автоматической или полуавтоматической сварки, в роли исходной заготовки будет выступать горячекатаная листовая сталь, обладающая мерной длиной. В последнее время часто встречается порошковая сварка, стыковая при высокочастотном нагреве.

Сварка дуговая применяется для стыковки профильной нержавейки. Как подразделяется дуговая сварка для профильной трубы: при толщине профильной трубы 0,8 мм используется сварка стыка короткой дугой, от 0,8 до 3 мм — обычная дуговая сварка, больше 3 мм — дуговая с плавящимися в инертном газе электродами. Для профильной трубы подойдет значение тока 40-60 А. Требуется приваривание корня шва профильной трубы, но сам металл в области стыка не должен прижигаться. То есть нужна ручная проводка электрода без его отрыва вдоль трубы.

При сварке во время нагрева профильной трубы большого или малого сечения происходит распространение тепла в глубину, давление на свариваемых кусках почти равно нулю. После этого следует удалить нагреватель таким образом, чтобы не произошло повреждение или загрязнение нагретых поверхностей стыка.

Контактные поверхности нужно соединить, избегая большого временного промежутка между удалением электрода и соединением, иначе произойдет застывание нагретой поверхности, это негативно отразится на качестве швов. За это время происходит образование окончательного гранта и связей между молекулами, которые обеспечат однородность шва стыка труб. Далее происходит охлаждение.

Особенности и разновидности сварки стальных труб
Сварка является предельно востребованным типом работ с трубами отопления, водопровода и любого другого назначения. Для сварки стали применяют разные виды

Общая информация

Какую технологию выбрать? Для газовых труб подходит дуговая сварка с аргоном, инверторная MIG/MAG и сварка с применением газа.

Есть и производственные технологии, которые включают автоматическое крупногабаритное оборудование и имеют высокую производительность в промышленных масштабах.

Тут речь о домашней сварке, и особенности конвейерного производства нам не нужны. Технологии, которые мы перечислили до этого, как раз помогут вам сварить газовые трубы в жилом помещении.

Идеальной методики сварки нет. Каждую из них можно рассматривать как со «светлой», так и с «тёмной» стороны. Мы не будем рекомендовать какой-то из них, называя его «лучшим».

Всё зависит от того, какая толщина стенок ваших труб, их диаметр, вид стали, из которой сделаны трубы. В некоторых случаях места работы труднодоступны, и это тоже нужно учесть, выбирая технологию.

В любом случае, перед тем как паять, освободите кромки труб от остатков краски, пыли и ржавчины. После нужно разделать их, если они толще шести миллиметров.

Вид разделки выбирается в зависимости от того, в каком месте конструкции будет находиться труба.

К созданию газопровода нужно подходить ответственно. Если швы будут окисляться, трескаться или просто не иметь достаточной герметизации, в первый же день использования системы произойдёт утечка.

Это повышает риск отравления, пожара или даже взрыва в квартире. Чтобы этих последствий не было, нужно в первую очередь не экономить на расходных материалах. Но важно также изучить нужный вам метод сварки и его нюансы.

Техника безопасности

газовые трубы

Сварочные работы опасны, поэтому перед тем, как приступить, изучите правила техники безопасности. Обработка газовых систем небезопасна для здоровья сварщика, поэтому пренебрегать правилами не следует.

Правило №1. Не открывайте газовые баллоны резко. В них встроены редукторы кислорода, которые при резкой подаче газа легко загораются. Баллон находится под высоким давлением, поэтому любое неправильное движение может спровоцировать его взрыв.

Правило №2. Газовая сварка полуавтоматическим аппаратом вредит органам дыхания и глазам, поэтому во время неё используйте защитную маску для лица и сварочную форму.

Но форма, перчатки и маска защищают мастера при любом виде сварки, так что желательно использовать их всегда.

Правило №3. Плотно закрытых окон и выключенной вентиляции во время сварки быть не должно! Также не должно быть и материалов (предметов), которые загораются или могут стать причиной возгорания сами по себе.

Правило №4. После того, как вы закончите создание конструкции, обязательно проверьте каждый из швов на наличие дефектов и непроваров. Если ничего из этого нет, можно начинать использовать газопровод по назначению.

Аргонодуговая сварка

сварка газовых труб

Дуговая сварка с аргоном (TIG) проходит в газовой среде. Её основа — электрод с покрытием из вольфрама и инертный газ. Такие электродные стержни не плавятся и не принимают участия в образовании соединения между элементами.

Они только ускоряют плавление металла заготовок. Расплавленные края соединяются между собой — это и есть шов. Аргон защищает зону сварки от влияния атмосферных газов (например, кислорода) и предотвращает ранее окисление.

TIG-сварка хороша для сваривания труб с тонкими стенками. А, чтобы соединить газовые трубы из стали, используйте постоянный ток. Диаметр стержней, которые вам понадобятся, должен соответствовать сечению свариваемой трубы.

MIG и MAG сварка

Метод MIG/MAG соединяет в себе присадочную проволоку и защитную газовую среду.

Сварщик может подавать присадочный материал в сварочную ванну вручную, использовать полуавтоматический аппарат, в котором он контролирует только скорость подачи, или применять автоматическое оборудование, которое управляет проволокой полностью механизировано.

Первая технология — наиболее экономный вариант. Ручная подача присадочной проволоки не требует дорогой аппаратуры со сложным устройством микросхем и автоматизацией.

Но этот метод сложнее: подавать присадку вручную можно научиться через месяцы практики.

Автоматическое оборудование для MIG/MAG стоит от пятисот долларов. Такая цена возникла не из воздуха. Автоматы сами справляются с большей частью процессов.

Сварщик только зажигает дугу и ведёт её, создавая соединение. Подача проволоки и её скорость полностью автоматичны.

Полуавтоматический сварочный аппарат более универсален. Он помогает сварщику справляться с присадкой, и это облегчает работу. Он стоит меньше, чем автоматический, но качеством готовых швов ему не уступает.

К тому же, полуавтомат можно использовать для разных сталей: низкоуглеродистой, высокоуглеродистой, нержавейки и других.

Соединение в таких условиях формируется за счет двух моментов: плавления краёв труб и припоя присадочного материала. Если вы попрактикуетесь и научитесь хорошо пользоваться полуавтоматом, то получите герметичную газовую конструкцию.

Для этого также нужно правильно установить подачу из газового баллона. Задачу упростит редуктор. Защитного газа расходуется немного, и расхода больше быть не должно.

Например, если вы варите тонкую трубу в углекислой среде, из баллона уйдёт не больше пятнадцати литров.

Сварка газовых труб в квартире

газовые трубы

Знание особенностей поможет вам и в случае, если вы создаете газопровод самостоятельно, и если вы хотите проследить за работой нанятых мастеров.

Сначала перекрывается газовая подача в квартире. Это первое правило, которое нужно соблюдать, чтобы избежать пожара. Если работники не сделали этого, убеждая вас, что «всё будет нормально», вы уже должны насторожиться.

С небольшими трубами может работать и один человек. Если трубы разные по сечению, для их сварки нужно будет купить несколько переходников. Они помогут предотвратить утечку газа. Обращайте внимание на то, насколько плотно они приделаны к трубам.

Чтобы убрать остатки бытового газа из труб, их нужно продувать. Потом шаги выбираются исходя из того, что именно вам нужно сделать.

Если трубы нужно провести в другое место, то в них просверливается отверстие, через которое к системе приваривается отвод. Затем к отводу присоединяется кран-рычаг для регулирования подачи газа.

Как проверить, есть ли в газопроводе утечка бытового газа? Чаще всего это делают при помощи раствора с жидким мылом или любым другим пенящимся средством. Нанесите его на место соединения и немного подождите.

Если в каких-то местах раствор будет пускать пузыри — в этих местах точно будет протекать газ. В этом случае трубы нужно варить заново. Если утечек нет, можно заново подавать газ по трубопроводу.

Что необходимо для сварки труб отопления?

Для установки стальных труб необходимы следующие инструменты:

Инструменты для сварки труб отопления.jpg

– сварочный аппарат – в качестве источника тока;
– болгарка или резак – для резки труб;

– защитная маска, костюм и перчатки – для обеспечения безопасности процесса сварки и здоровья сварщика;
– электроды – для выполнения сварочных работ;

– молоток – используется для удаления шлака.

Также нужны будут средства для зачистки и обезжиривания стальных поверхностей.


Подготовка поверхности

Зачистка трубы отопления перед сваркой.jpgПеред началом выполнения сварочных работ, нужно подготовить свариваемые поверхности. Чтобы исключить появление дефектов в сварочном шве, места стыковки трубных элементов должны быть тщательно зачищены (до металлического блеска) и обезжирены. Деформированные участки необходимо выправить или отрезать болгаркой.

Угол раскрытия кромки у подготовленных трубных стыков, должен быть около 65 градусов. Торцевая плоскость реза должна располагаться исключительно под углом 90 градусов к оси изделия. Величина притупления составляет около 2 мм.

Трубы отопления большого диаметра свариваются после их торцевания с помощью особой техники. Размеры стыков должны соответствовать установленным ГОСТом требованиям к толщине изделий, химическому составу и механическим свойствам.

Важным фактором, влияющим на эффективность работ, является выбор сварочных электродов.


Технологии выполнения сварочных работ

Сварка труб отопления 2.jpgСоблюдение технологии сварочных работ позволит получить надежный и качественный шов. При подготовке труб к соединению необходимо удалить или выправить деформированные концы. Срез трубы должен быть строго под прямым углом. Затем выполнить очистку всех свариваемых элементов от грязи, краски и пыли с помощью наждачной бумаги и обезжирить.

На технику выполнения влияют диаметр, толщина и форма сечения свариваемых элементов. Для сварки трубопроката толщиной менее 6 мм необходимо нанесение двухслойного шва. Для толщины 6-12 мм шов наносится в 3 слоя. При толщине свыше 12 мм – в 4 слоя. Сварка круглых труб выполняется по окружности без отрыва электрода от изделия, пока элементы не будут сварены. Швы наносятся поочередно. Перед нанесением второго и последующих слоев шва необходимо дать предыдущему остыть. После завершения каждого прохода и остывания поверхности, шлаковая корка удаляется легкими ударами молотка. Это обеспечивает получение красивого и прочного шва.

Нанесение первого слоя требует особого внимания. Как правило, для него используется метод ступенчатой наплавки, разбитие на участки с помощью прихваток и дальнейшее соединение остальных участков. Остальные швы наносятся сплошным методом под углом около 70 градусов и совершением колебательных движений электродом. Следующий слой нужно начинать варить со смещением примерно на 30 мм от начала предыдущего. Последний слой необходимо наносить с плавным переходом к основному металлу. Он должен быть ровным и гладким.

Надежность и герметичность сваренного соединения можно проверить, запустив воду или газ по трубе. Если в месте сварного шва не обнаружатся протечки, значит шов выполнен качественно.



Использованные источники

  1. infotruby.ru/soedinenie/svarka-trub-dlya-otopleniya
  2. trubyisantehnika.ru/сварка-металлических-труб.html
  3. prosvarku.info/tehnika-svarki/svarka-gazovyh-trub-svoimi-rukami
  4. goodel.ru/informatsiya/article/svarka-metallicheskikh-trub-otopleniya

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.