Зварювання труб електрозварювання проводиться із застосуванням металевих електродів, які служать в якості присадочного матеріалу для заповнення зварювального шва і провідником електричного струму до дуги.
Якість зварного шва визначається більшою мірою станом поверхонь труб, що зварюються, від використовуваного електрода, який являє собою металевий стрижень зі спеціальним покриттям, і точності суміщення торців труб.
Властивості і характеристики електродів для зварювання труб
Металевий стрижень в центрі електрода виготовляється з різної товщини електродного дроту. При зварюванні труб застосовують дріт 2-5 мм завтовшки.
Покриття електродів ділиться на тонке і товсте. Товсте покриття означає більш якісну глину. Електродна обмазка з тонким покриттям складає близько 1-2% маси металевого стержня. У якісному електроді обмазка становить близько 20-30% маси металевого стержня.
Освіта шлаку - основна властивість обмазки. Шлаки представляє собою неметаллический сплав, який володіє меншою питомою вагою в порівнянні зі зварюваних металом.
При зварюванні шлак спливає наверх, створюючи механічний покрив для розплавленого металу і захищаючи його від поглинання шкідливих для шва азоту і кисню з розпеченої навколишнього середовища.
Через більш низької температури плавлення в порівнянні з основним металом, шлак при затвердінні стає крихким, завдяки чому зварювальник з легкістю видаляє його зі зварюваного шва легкими ударами прута електрода.
Шлакування шва - дефект зварки труб, так як будь-який неметалевої включення значно знижує міцність шва.
Ручна дугова зварка труб передбачає використання електродів Е-42 і Е-42А. Застосовувані електроди повинні бути оснащені обмазкой однакової товщини без тріщин по всій поверхні електрода, місцевих потовщень і інших зовнішніх дефектів.
Діаметр електрода вибирають відповідно до товщини зварюваних труб:
- З'єднання труб встик, що мають товщину стінки до 5 мм, необхідно зварювати електродами 3 мм в діаметрі при силі електричного струму в 100-250. А для поворотних стиків і 80-120А - для неповоротних стиків.
- Сварка металу більшої товщини вимагає застосування електродів 4-5 мм в діаметрі.
- При виконанні багатошарових стикових швів перший шар виробляють 4 мм електродом, щоб забезпечити глибокий проварена, такі шви - більшого діаметру електродами.
Електроди з якісної обмазкой
Види зварних з'єднань
При зварюванні труб електрозварювання можуть бути виконані наступні типи з'єднань:
При зварюванні внахлест один з елементів накладають на інший. Ширина нахлеста, як правило, становить не менше подвійного значення товщини металу.
Відповідно до положення проведення зварювання розрізняють наступні види швів:
Нижній шов вважають найбільш зручним для зварювання. Він розташований внизу під електродом, тоді як зварювання виробляють зверху.
Горизонтальний шов виконується по колу труби, яка встановлена вертикально. Вертикальний шов виробляють збоку прямовисно встановленої труби, яка зварюється по довжині. Стельовий шов проводиться над головою зварника.
Найкраще зварювати трубопровід в нижньому положенні (шви поворотні). Тільки замикають установчі стики виконують неповоротними.
Труби зі сталі, як правило, з'єднуються встик. Подібне з'єднання труб в обов'язковому порядку вимагає провару крайок по всій товщині стінок.
З метою зменшення напливів у внутрішній частині труби кут нахилу електрода відносно горизонтальної площини повинен становити близько 45 ° (не більше).
При зварюванні Т-образних і стикових з'єднань труб малого діаметра використовують електроди типу Е-42А і Е-42 діаметром 3 мм. Силу струму встановлюють на рівні 80-110А. У висоту зварений шов повинен бути 2-3мм, в ширину - 6-8мм.
Сварка з'єднань внахлест вимагає застосування таких же електродів, а сила струму встановлюється на рівні 110-120А. Висота зварного шва при цьому составляет3 мм, ширина - 6-8 мм.
Підготовчі роботи
Перед зварюванням необхідно виконати наступний комплекс робіт:
- очистити труби від бруду, сміття і грунту;
- виправити або обрізати деформовані торці труби;
- при дуговому способі зварювання очистити кромки, внутрішню і зовнішню прилеглі до крайок поверхні до металевого блиску на ширину не меньше10 мм.
Сварка квадратних труб вимагає таких же підготовчих заходів.
Опис зварювального процесу
Зварювання стиків виробляють безперервно до повного приварювання всього стику. Трубопроводи зварюють без застосування підкладкових кілець. Дугове зварювання неповоротних і поворотних стиків з товщиною стінок не більше 6 мм виконується в два і більше шару, 6-12 мм - в три шари; понад 19 мм - в чотири.
Технологія зварювання труб така. що кожен накладається шар шва слід очищати від шлаків і тільки потім починати накладення наступного. Перший шар зазвичай забезпечує повний проварена кореня стику.
Зварювання труб з товщиною стінок понад 8 мм передбачає накладення першого шару ступінчастою зварюванням, наступних - суцільний. Окружність стику при ступінчастою зварюванні розбивається на ряд ділянок, зварюються спочатку ділянки, розташовані через один, а потім пропущені.
Перший зварювальний шар вважають найбільш відповідальним. Накладення даного шару вимагає повного розплавлення притуплення і кромок. Потім його ретельно оглядають на наявність тріщин. При виявленні тріщин їх вирубують або виплавляють, а потім знову зварюють дані ділянки.
Другий і третій шар зварюються при повільному обертанні труби. Початок і кінець усіх верств зміщують на 15-30 ммотносітельно початку і кінця попереднього шару.
Завершальний шов роблять з рівною поверхнею і плавним переходом до основного металу.
Багатошарова зварювання вимагає ведення кожного наступного шару в зворотному напрямку щодо попереднього, а замикають точки кожного шару повинні розташовуватися вразбежку відносно один одного, що поліпшить якість зварювання труб.
По закінченню зварювання кожного шару утворився шов, а також прилеглу зону необхідно очистити від бризок і шлаку для поліпшення сплаву шарів.
Порада! По закінченню зварювальних робіт слід подбати про те, як правильно фарбувати труби, щоб запобігти їх зовнішню корозію.