Как своими руками сваривать трубы электросваркой?

Очень часто возникает вопрос, как сваривать трубы электросваркой. Ведь обустройство любого жилища предусматривает монтаж трубопроводов разного назначения (водопровод, система отопления, газопровод и т.д.), а их прокладка немыслима без стыковки труб между собой.

В процессе укладки коммуникаций возникает необходимость в сварке труб.

Несмотря на то, что в последнее время широкое применение находят пластиковые магистрали, стальные трубы не уступают им в распространенности. Проблема, как сваривать трубы электросваркой, продолжает быть актуальной, потому что является основным способом соединения бытовых трубопроводов. Сама постановка вопроса вполне уместна, так как электрическая сварка трубных конструкций имеет свои особенности.

Особенности сварки бытовых трубопроводов

Основные задачи сварки бытовых трубопроводов – надежное соединение труб при монтаже или герметизация их при ремонте поврежденных участков. С учетом функционального назначения системы, основными требованиями, предъявляемыми к сварным швам, являются:

Нормы на сварные швы.

1. Механическая прочность.
2. Герметичность при избыточном внутреннем давлении.
3. Стойкость к воздействию среды, находящейся внутри при повышенной температуре.
4. Аккуратный внешний вид.

Кроме того, при формировании шва должно быть выполнено важное условие: он не должен создавать сопротивление для движения носителя (вода, пар, газ), т.е. не должен сужать внутренний диаметр трубы.

Условия проведения работ имеют свою специфику. Вопрос, как сваривать трубы электросваркой, приходится решать непосредственно на месте монтажа трубопровода, а при ремонте – на уже смонтированной системе. В этих условиях возникает основная проблема – ограниченная доступность к поверхности трубы, расположенной близкок стене, полу или потолку. Трубная конструкция может расположиться в разных местах, на различных уровнях; поэтому варить металл придется и внизу у пола, и вверху возле потолка. При этом труба может располагаться горизонтально, вертикально, под углом и по дуге.

Читайте также:

Как производится газовая сварка.

Особенности электросварки.

О термитной сварке читайте здесь.

Особенности электросварки

Схема ручной электродуговой сварки.

Обычно вопрос, как сваривать трубы, решается с помощью ручной электродуговой сварки. Принцип сварки основан на том, что на электрод, поднесенный к поверхности трубы, подается большой ток, вызывающий образование электрической дуги в зазоре между металлом детали и электродом. За счет дуги в зоне сварки температура достигает 5000 градусов, что приводит к расплавлению металлов заготовки и электрода, которые, перемешиваясь, создают прочное соединение заготовок. Участок расплавления металлов носит название сварочной ванны и имеет размеры: длина 10-30 мм, ширины 8-15 мм, глубина – до 6 мм, в зависимости от режимов термического воздействия.

Для проведения ручной электросварки используются инвертор и сварочный трансформатор, которые обеспечивают подачу сварочного тока большой силы и плавное регулирование его величины; электроды в виде металлического стержня с обмазкой, которые закреплены в специальном держателе. Параметры расплавления металла зависят от температуры дуги и продолжительности ее воздействия. В свою очередь, температура дуги устанавливается силой сварочного тока и длиной дуги, т.е. расстоянием между поверхностью трубы и концом электрода. Продолжительность и степень воздействия дуги, помимо времени ее включения, определяется характером движения электрода вдоль поверхности заготовки. Сила тока может плавно регулироваться до 200 градусов. Сварка стали должна проводиться с введением флюса, который удаляет окисную пленку с поверхности и защищает металл от ее образования при термическом воздействии. Роль флюса исполняет обмазка электродов.

Выбор электродов

Виды покрытия электродов для сварки.

Сварка труб электросваркой невозможна без правильного выбора электродов. В общем случае электроды представляют собой металлический пруток разной структуры, на котором нанесена отвердевшая обмазка специальным составом, являющимся флюсом. Они отличаются по диаметру, материалу основы и составу обмазки. Задачи электрода при сварке: заполнить сварочную ванну расплавом за счет плавления своей основы и защитить зону сварки, путем создания облака при испарении обмазки.

Для сварки обычных труб из углеродистых сталей применяются электроды марок АНО-4, МР-3, УОНИ-13/55, УОНИ-13/45, АНО-27, АНО-21. Их покрытие (обмазка) может быть выполнено из разных составов и разной толщины. Полное наименование электродов включает маркировку основных параметров покрытия. Так, тонкое покрытие обозначается как А; среднее – С; толстое – Д. Для бытовых труб находят применение обмазки А и С.

Покрытие стержня может быть следующих типов: кислое (обозначается индексом А), основное (Б), целлюлозное (Ц), рутиловое (Р). Реализуются также электроды со смешанным слоем: кисло-рутиловое (АР), рутилово-основное (РБ), рутиловое в смеси с порошком из железа (РЖ). Наибольшее использование для труб находят электроды Р и РБ.

Диаметр электрода выбирается с учетом размера свариваемых труб (диаметр и толщина стенок). Для прихвата можно использовать электроды диаметром 2-3 мм. При сварке труб с толщиной стенки до 5 мм применяются стержни диаметром 3-4 мм. Если надо сварить более толстые трубы или трубы диаметром более 100 мм, то следует воспользоваться электродами диаметром 5 мм.

Типы сварных швов

Типы сварных соединений.

Тип сварного шва, прежде всего, определяется расположением соединяемых труб. Стыковой шов образуется, когда свариваются торцы труб, срезанные перпендикулярно оси (т.е. сварка встык). Такое соединение наиболее распространено при монтаже бытовых магистралей.

Тавровый шов выполняется при соединении торца одной трубы к боковой поверхности другой трубы (при выполнении ответвления от магистрали). Наконец, угловой шов формируется, когда стыкуются трубы под углом друг к другу.

Угловой тип может использоваться и при выполнении таврового соединения. По направлению формирования шов может быть вертикальным, когда труба располагается горизонтально пола, а дуга направлена или сверху вниз, или снизу вверх; и горизонтальным, если труба размещена в вертикальном положении, а дуга воздействует сбоку.

Необходимый инструмент

При сварке труб с помощью электросварки потребуется следующий инструмент и оборудование:

Для сварки труб понадобится сварочный трансформатор с инвертором.

• сварочный трансформатор с инвертором;
• электроды;
• болгарка;
• ножовка по металлу;
• напильник;
• молоток;
• шкурка наждачная;
• тиски;
• зубило;
• штангенциркуль;
• линейка металлическая;
• щетка металлическая;
• кисточка.

Подготовка к сварке

Для того чтобы правильно сваривать трубы, необходимо тщательно подготовить заготовки к соединению. Прежде всего, концы очищаются от грязи, ржавчины, покраски и т.д.; а торцы срезаются строго под прямым углом (при соединении встык) или под нужным углом (угловое соединение). Поверхность торцов очищается от заусенцев и других неровностей, а на внешней кромке формируется небольшая фаска. На расстоянии до 1-1,5 см от торца, концы труб начищаются до металлического блеска с помощью наждачной шкурки.

Непосредственная сварка труб

Сварочный процесс начинается с зажигания дуги и установки ее длины. Длина дуги должна быть не менее 3 мм, оптимальная длина – 5 мм – большая длина может привести к разбрызгиванию расплава.

Если дуга не зажигается при зазоре 5 мм, то следует увеличить сварочный ток.

Трубы фиксируются в нужном положении с максимальным прижатием торцов между собой. В одной или двух точках производится прихватка труб путем точечного касания стыка электродом. Прихватывание производится электродом диаметром 2-2,5 мм.

Формирование шва начинается с участка, наиболее удаленного от точки прихвата. Полный шов изготавливается в два слоя. Кромки обвариваются по всей своей высоте. При сварке электрод наклоняется на угол 45 градусов к оси трубы. Первый слой шва имеет размеры: глубина – 2-3 мм, ширина – 5-8 мм. Второй слой наносится после застывания первого и очистки его от шлака; причем в направлении, противоположном первому этапу. Если диаметр свариваемой трубы более 30 мм, то ее рекомендуется разделить на 4 сектора и формировать сварочный шов по секторам. Верхний слой шва выполняется максимально гладким и так, чтобы плавно переходил в поверхность самой трубы. При обваривании в местах, где визуальный контроль затруднен, используется зеркало для наблюдения за процессом.