Описание технологии сварки труб

Установка трубы в систему

Трубы ПНД выпускаются мерными отрезками стандартной длины – по 6 и по 12 метров, а также в бухтах либо катушках большой длины – по 100-500 метров. В процессе их установки в систему в конкретном помещении обязательно потребуется выполнение следующих операций:

1. Распил (разрез) полиэтиленовых труб под пайку либо фитинговое соединение. Эта операция должна проводиться очень аккуратно, чтобы срез получился максимально ровный, без трещин и заусенцев, перпендикулярный к поверхности трубы. Такой разрез может проводиться с помощью:
   • Ручного либо электрического трубореза, которые справляются с трубами диаметром от 15-ти до 30-ти мм,
2. Кругового резака для бытовых труб диаметрами от 15-ти до 160-ти мм,
3. Так называемой «трубной гильотины», используемой для создания качественного разреза трубы от 63-х до 350-ти мм диаметром,
4. Ленточной пилы, являющейся наиболее дорогим профессиональным инструментом и способной создавать чистые и ровные срезы труб диаметром до 1600 мм.
5. Распрямление колец бухты в прямые отрезки потребуется при покупке большого метража трубы. Сложность состоит в том, что при выпрямлении трубы можно нечаянно повредить ее. Здесь нужно вспомнить, что материал трубы – ПНД, который является термопластичным полимером. Поэтому для небольшого изменения формы достаточно недолго подержать изделия в теплом месте (в отапливаемом помещении, на солнце) либо обдать их горячей водой. После этого они будут легко гнуться.
6. Образование угла посредством сгибания прямых отрезков. В этом случае потребуется больший прогрев определенного участка, чем при распрямлении дуги. Для этого используют нагрев той же горячей водой, строительным феном либо простой газовой горелкой.

ВНИМАНИЕ! Для сгиба трубы ПНД нагревать ее следует очень осторожно, так как при малом прогреве она может сломаться на сгибе, а слишком высокая температура может повредить ее

Процедура стыковой сварки методом оплавления

Стыковая сварка непрерывным оплавлением предполагает постепенное сближение элементов при включённом электроисточнике. Контакт торцов происходит отдельными выступами. В силу того, что площадь контактирующих перемычек совсем небольшая, в них образуется высокая плотность тока,за счёт чего происходит нагрев и расплавление.

Последующее сближение деталей влечёт за собой образование новых перемычек с их оплавлением.

После полного оплавления торцов необходимо произвести осадку. В процессе сближения торцов из стыка выдавливается жидкий металл с оксидными плёнками. При его затвердевании образуется грат, который необходимо удалить в горячем виде.

Методика сварки труб непрерывным оплавлением может производиться как постоянным, так и переменным током. Но, исходя из показателей электроэнергии, меняются и требования к процедуре. В работе с оплавлением при помощи переменного тока к электроду присоединяют инверторный провод с плюсом, а к обрабатываемым стыкам — с минусом.

С такой работой может справиться один человек

Подобное соединение называется «обратной полярностью» и используется с металлическими стыками. Прямо противоположными являются нормы для крепления «прямой полярности». В этом случае плюс отводят на деталь, а минус – на инвертор.

Что такое струбцины для сварки

Струбцина для сварки труб работает по принципу действия тисков с дополнительным функционалом. Ее отличие от обычных зажимов состоит в том, что она обеспечивает комплекс технологических мероприятий, способствующих повышению качества сварных конструкций:

Струбцина для сварки труб имеет, как правило, небольшой вес и достаточно компактную конструкцию. Это позволяет организовать работу с ней в любом месте и в любом положении.

• Применяя в одной сборке несколько струбцин с различными линейными и угловыми размерами, можно обеспечивать сварку многосоставных деталей.
• Струбцины являются хорошим средством в профилактике негативных последствий усадки швов и борьбы с этим явлением. Усадка возникает при остывании шва, когда в металле возникают остаточные напряжения, способные вызывать деформации, которые часто оказываются нежелательными или даже вредными во время эксплуатации детали или при ее монтаже. Особенно часто это проявляется на сложных изделиях, которые имеют несколько сварных стыков, каждый из которых сложным образом влияет друг на друга. Струбцина жестко фиксирует соединяемые элементы. Также закрепление свариваемых элементов способствует более равномерному распределению жидкого расплава между кромками.
• Применение струбцин дает возможность проводить сварочные работы в одиночку. Заранее закрепив этими приспособлениями все свариваемые детали, можно приступать к процессу в полной уверенности, что взаимное расположение свариваемых поверхностей не изменится.

Рекомендовано к прочтению

• Резка меди лазером: преимущества и недостатки технологии
• Виды резки металла: промышленное применение
• Металлообработка по чертежам: удобно и выгодно

Как уже отмечалось ранее, большинство струбцин можно изготовить самостоятельно под конкретную задачу. К материалу для них не предъявляется особых требований. Это может быть любая сталь достаточной прочности, поддающаяся механической обработке.

Чаще всего самодельные угловые струбцины для сварки изготавливаются из:

• Обычной углеродистой стали. Она имеет химический состав широкого диапазона, при этом хорошо сваривается. Швы испытывают незначительные остаточные напряжения, что не приводит к существенным деформациям готовых изделий. Имея толщину примерно 8–10 мм, детали струбцин хорошо поддаются механической обработке. Поэтому для изготовления таких приспособлений допускается использовать стальные профильные трубы, не обращая внимания на их точный химический состав.
• Инструментальной стали. В этом случае нужную форму ей придают при помощи ковки с последующим улучшением – термообработкой, сочетающей закалку и высокий отпуск. Такой способ более приемлем для промышленного производства, так как требует специальных знаний и навыков исполнителя.
• Магнита. Постоянный магнит может являться одним из элементов струбцины. Из него может быть выполнена и все приспособление целиком. В качестве материала для магнита используется, как правило, ниодимовый сплав. Он сравнительно недорого стоит и при собственных размерах (Ø – 30 мм, h – 9 мм) создает постоянное магнитное поле, позволяющее удерживать на весу 93 кг.

В наше время подобрать устройства для фиксации нужной конфигурации свариваемых деталей не представляет особого труда. В продаже можно найти струбцины совершенно разных типов, форм и размеров. Наибольшей популярностью среди них пользуются устройства, позволяющие быстро провести зажим заготовки.

Как сделать сварочный трансформатор своими руками. Как рассчитать, намотка. Самодельный аппарат дуговой или контактной сварки

Если приобрести готовое заводское оборудование не получается, собрать сварочный аппарат можно и своими руками.
Трансформатор можно намотать и своими руками. Он представляет собой две индуктивно связанные обмотки: первичную и вторичную. Они размещаются в сердечнике из электротехнической стали, который служит магнитопроводом.
Как правило, самодельные агрегаты рассчитаны на силу тока в промежутке от 150 до 170 А. Они выдерживают напряжение в районе 50 В. Для бытовых нужд этих показателей более, чем достаточно. Если необходимы красивые ровные швы, лучше всего использовать электрода диаметром до 3 мм. Если хочется применять 4-мм и толще, то лучше собрать аппарат мощнее, ведь об аккуратных швах придется забыть.
Аппарат, собранный в кустарных условиях всегда будет допускать погрешность. Это нужно помнить перед расчетом намотки. Чтобы получить напряжение в 60 В и силу тока от 120 до 160 А, необходимо выбрать проволоку с сечением не меньше 4 кв. мм. Хороший вариант – 7 кв. мм. Использование такого провода убережет от перепадов напряжения. Первичная обмотка выполняется медными проводками диаметром в 3 мм. Оболочка их должна быть тканевой, но не полимерной. Во втором случае вероятность короткого замыкания при перегреве будет значительно выше.
Сердечник трансформатора собирается из пластин электротехнической стали толщиной от 0,35 до 0,55 мм. Пластины должны быть Г-образными. Они накладывают друг на друга, пока не будет получен сердечник нужной толщины. После этого его необходимо изолировать и можно приступать к созданию намотки.
Первичная намотка – 210 витков, вторичная – в районе 70. Закрепляются концы обмотки текстолитовой пластиной.

Применение магнитов

При сварке в домашних условиях удобно пользоваться магнитными фиксаторами. Они бывают электромагнитными и на основе постоянных магнитов. Электромагниты применяются больше на производстве. Для бытовых нужд и мелких производств удобны фиксаторы на постоянных магнитах. Они компактны, могут устанавливаться где угодно, некоторые имеют переменный угол фиксации.

Наиболее простыми по конструкции и распространенными являются магнитные угольники. Достаточно приложить угольник к свариваемой детали одной плоскостью, и соответственно расположить вторую деталь, чтобы получить надежное закрепление под прямым углом.

Остается прихватить детали в нескольких местах. После этого полностью приваривают изделие. Без прихватки магнитные угольники не выдержат температурных деформаций при сварке.

Как пример, можно рассмотреть устройство MagTab. Приспособление имеет две основные плоскости с магнитами. Угол между плоскостями меняется, поэтому приспособление можно закрепить на цилиндрической, ровной поверхности или в любом углу.

Предусмотрено еще две плоскости, к которым крепят детали. Плоскости расположены под прямым углом и имеют возможность смещаться относительно основания. Это дает возможность устанавливать свариваемое изделие в том положение, которое необходимо.

Если есть в наличие мощные постоянные магниты, особенно из неодима, то можно самостоятельно сделать подобные устройства. При использовании магнитных фиксаторов нужно учитывать, что они теряют свою силу под воздействием высокой температуры, поэтому нужно избегать их перегрева.

Материалы, применяемые при газовой сварке

Для сварки труб нужно иметь в распоряжении следующие материалы:

• Кислород. Этот газ обеспечивает стабильное горение смеси и ее высокую температуру.Ацетилен. Этот газ применяется в качестве горючего.

Сварочная проволока. Для заполнения шва необходим присадочный материал – сварочная проволока.

Как правило, при выполнении сварки выбирают присадку, которая по своим химическим и физическим свойствам близка к составу свариваемого металла.Флюсы. Для того чтобы снизить процент окисления металлов во время проведения сварки используют флюсы – порошки или пасты. При нагревании вещество флюса всплывает наверх, образуя защитную пленку, препятствующую проникновению в металл воздуха.

Приспособления для установки и крепежа

Такую работу как сварка профильных труб,большинству из нас приходиться делать очень часто. Поэтому для данного процесса разработали большое количество разных приспособлений.

Центраторы. Благодаря им сохраняется соосность свариваемых частей, а так же происходит совмещение кромок на торцах. Они разделяются на внутренние и наружные.

Наружные механизмы применяются на много чаще. Этот механизм составляют несколько звеньев, скрепленных шарнирным способом. Между собою они создают замкнутый контур.

Кроме этого, соосность заготовок неплохо обеспечивают самодельные конструкции, которые делают из уголка и наваренных на него струбцин.

Механизмы с магнитами

Угольники на магнитах. Эти приспособления для сварочных работ применяют очень широко, и они бывают разнообразной формы. Они соединяют в нужном расположении листовые заготовки, рамного вида сооружения и так далее.

Такие приспособления используют не только в форме угольника, но и другого типа. Сила магнита в них позволяет прочно установить часть профильной конструкции в необходимом расположении, и в процессе сварки детали сохраняют неподвижное состояние.

Сварочные приспособления своими руками:  струбцина

Сварочные приспособления своими руками изготовить не трудно.  Многие мастера для работ предпочитают устройства, изготовленные своими руками, так как магазинные варианты не являются достаточно надежными.

Нужно подготовить:

1. Лист из стали толщиною от 9 до 11 мм.
2. Три гайки.
3. Шайбу. Она нужна с большим диаметром.
4. Трубопрокатную заготовку с наружной резьбой соответствующей резьбе на гайке.

Процесс изготовления своими руками

Из стального листа вырезают три полосы шириною 4 см, и длиною 50 см, 25 см и 10 см. Затем подготавливают еще две прямоугольные пластины для крепежа подвижного элемента и для обеспечения упора в статичной части устройства.

Видео: делаем своими руками фильм 1

СТРУБЦИНЫ своими руками. Фильм первый. Clamp Handmade Part 1.

Watch this video on YouTube

После этого к основанию струбцины приваривают вспомогатель. Все это вместе создает Г-образную форму. К меньшей стороне конструкции приваривают второй лист прямоугольной формы. Шайбы тоже сваривают вместе.

Гайки укладывают “на ребро” к подвижной детали, таким способом, чтобы выкручиваемый стержень находился параллельно по отношению к основе струбцины.

Видео: делаем своими руками фильм 2

СТРУБЦИНЫ своими руками — фильм второй. Clamp Handmade Part 2.

Watch this video on YouTube

Сварку выполняют по внешней стороне первого прямоугольного листа. К его внутренним краям присоединяют подвижное устройство. В завершении на край стержня приваривают шайбы, их располагают плашмя.

Видео: делаем своими руками фильм 3

СТРУБЦИНЫ своими руками — фильм третий. Pipe Clamp Handmade Part 3.

Watch this video on YouTube

Самодельное устройство на магнитах

Необходимо подготовить:

• Квадратную металлическую листовую пластину с размером стороны на 25 см.
• Трубу с квадратным сечением.
• Три болта и три гайки небольших размеров.
• Цилиндр из стали диаметром 4,5 мм.
• Аппарат для сварки, сверло, дрель.

С разных сторон металлической листовой пластины приваривают две трубы на 15 и 20 см. Затем изготавливают две вспомогательных детали.

Видео: делаем своими руками фильм 4

Магнитное приспособление для сварочных работ на даче своими руками

Watch this video on YouTube

Первая П-образная (из заготовок по 10 см). Вторая – это равнобедренная трапеция. Основание на 11,5 и 5,4 см, а боковые стороны по 10 см.

Собирать приспособления с постоянными магнитами следует в строгой последовательности крепления элементов. Такие приспособления отлично справляются с поставленными перед ними задачами.

Приспособления для сварки профильных труб являются незаменимыми в проведении сварочных работ. Они значительно облегчает весь процесс сварки.

Особенности процесса сварки и небольшая инструкция

Первым шагом при соединении двух труб является их фиксация. Они должны крепиться так, чтобы при сварке не расходиться в разные стороны или не продавливаться электродом.

Сварочный шов требуется делать цельным и непрерывным. Для этого во время работ нельзя отрывать электрод от поверхности материала. Но для труб с большим диаметром такое правило неприменимо, поэтому для соединения таких изделий применяется многослойная сварка, при которой число слоёв должно быть рассчитанным исходя из толщины стенок.

Чаще всего для труб с толщиной в 6 мм используется 2 слоя, для изделий со стенками от 6 до 12 делаются 3 слоя, а для большей толщины навариваются от 4 и более слоёв. Каждый последующий шов требуется делать только после того, как будет проверен предыдущий. Следует дождаться полного остывания соединения, а после этого проверить его на наличие дефектов.

Пример многослойного сварочного шваИсточник yandex.net

Если толщина стенок трубы более 4 мм, то можно сделать коренной шов. Его особенность в том, что при сварке область между поверхностями полностью заполняется, не оставляя большого навара сверху шва. Аналогом считается валковое соединение, при котором над поверхностью трубы остаётся 3 мм валик.

Так как заварить трубу с водой электросваркой практически невозможно, то следует вначале перекрыть воду и слить её из системы. После этого можно приступать к процессу соединения. После завершения работ рекомендуется провести тестовый запуск для проверки на герметичность шва.

В этом видео показано, как правильно варить трубу электросваркой

Полезные советы и возможные ошибки

Чтобы сделать все правильно сразу и не переделывать через время плохую работу, нужно следовать некоторым советам:

1. В труднодоступных местах лучше использовать согнутый электрод и контролировать процесс с помощью зеркальца.
2. Если необходимо поменять электрод, то шов нужно продолжить с накрытием в 1-2 см.
3. Металл током лучше прогревается с помощью прямой полярности, а не обратной.

Чаще всего дефекты возникают из-за того, что неопытные мастера невнимательны во время работы. В случае со сваркой даже небольшое отклонение шва приведёт к тому, что он не будет герметичен и прочный. Если изменить длину дуги, то в швах образуются пустоты и не проваренные места. Также дефекты могут возникнуть из-за оборудования или плохого качества труб.

Пример некачественного шваИсточник varim.by

Также во время сварки необходимо помнить о технике безопасности:

• проверить жилы и детали аппарата, они должны быть изолированы;
• корпус оборудования должен быть заземлён;
• вся одежда, рукавицы и маска должны быть сухими;
• перед началом работы необходимо обуть резиновую обувь или постелить под ноги коврик из этого материала, это обеспечит дополнительную изоляцию;
• обязательно нужно надевать защитный щиток, чтобы обезопасить глаза и лицо.

Если игнорировать правила техники безопасности, то можно получить ожоги или удар током.

После того, как сварочные работы окончены необходимо проконтролировать качество шва, так как сварка водопроводных труб требует тщательного анализа. Наружно можно определить, есть ли на швах прожоги, поры, свищи или другие дефекты.

Для проверки швов на трещины необходимо использовать компрессор. На концы устанавливаются заглушки, а швы обмазываются мыльной пеной. После этого в трубу под давлением необходимо закачать воздух. На местах, где соединение недостаточно прочное будут появляться мыльные пузырьки.

Так выглядит окалина на сварном швеИсточник a.d-cd.net

Коротко о главном

Самая важная часть в подготовке к сварке – выбор подходящего электрода. Для каждого вида сварки они разные.

Для магистралей лучше брать с целлюлозной оболочкой, для аккуратных швов желательно брать рутиловые и рутилово-целлюлозные.

Основная группа считается универсальной, но чаще всего её берут для использования при минусовой температуре.

Перед сваркой нужно зачистить поверхность до блеска, сделать фаску, обезжирить и проверить трубы на наличие дефектов.

Для труднодоступных мест лучше использовать согнутый электрод и контролировать процесс с помощью зеркала. При смене электрода шов нужно делать внахлёст на 1-2 см.

Чтобы проверить прочность шва нужно присоединить трубу к компрессору, с обоих сторон установить заглушки и места сварки смазать мыльным раствором. Если есть трещины, то из них будут появляться пузыри.

Условия монтажа трубопроводов

В процессе установки трубопроводов часто применятся стыковая сварка. Для качественного проведения контактная сварка должна соответствовать следующим требованиям:

• хорошая проплавленность кромок присоединяемых элементов;образование валика с равномерной толщиной на внутренней поверхности шва;на внешнем слое должна быть гладкая чешуйчатая поверхность.

При строительстве трубопроводов используются самые разные способы соединения труб.

Но, безусловно, наиболее часто используется сварка. Этот способ позволяет получить практически монолитные соединения, имеющие высокие характеристики прочности и герметичности. Разберемся, как проводится сварка стальных труб.

При строительстве трубопроводов используют различные виды труб. Они могут отличаться как по размеру, так и по материалу изготовления. Естественно, что и технология сварки металлических труб будет значительно отличаться от технологии соединения труб, выполненных из других материалов, например, из меди или из пластика.Сварка – это процесс, который используют для соединения как различных типов металла, так и неметаллических материалов – пластика, стекла.

Все существующие способы можно поделить на две группы:Сварка с использованием давления.Сварка с использованием термического воздействия – плавления.В свою очередь, в названных группах можно выделить следующие типы сварочных процессов. Сварки с использованием давления:Ультразвуковая сварка.Контактная сварка.Сварка трением.Прессовая и газопрессовая сварка.Термитная сварка.Холодная сварка.Совет! Как правило, холодная сварка применяется при работе с трубами из цветных металлов, которые отличаются пластичностью (алюминий, медь и пр.).Сварка термическими методами:Электродуговая, которая может осуществляться в среде инертного газа или под флюсом. При этом в зависимости от используемого оборудования, выделяют ручную или автоматическую сварку.Газовая сварка.Совет! В процессе монтажа трубопроводов чаще всего применяется сварка канализационных труб путем плавления.

Вспомогательные инструменты

При сварке деталей потребуются дополнительные инструменты:

1. Молотки со специальным бойком и щетки с металлическим ворсом, используемые для удаления шлака с поверхности шва. Для снятия крупных фрагментов флюса и удаления лишнего металла применяют слесарные зубила.
2. Измерительный инструмент (угольник, рулетка, штангенциркуль), необходимый для переноса чертежных габаритов на заготовки. Линии рисуют маркером, кусковым мелом или металлическим стержнем с заостренным наконечником.
3. Угловая шлифовальная машинка с защитным кожухом и набором дисков для резки металла, применяемая при нарезке заготовок. Слесарную ножовку используют для разделки профиля небольшого сечения. Абразивный инструмент с электрическим приводом применяют для зачистки кромок перед сваркой, а также швов.

Щетки с металлическим ворсом используются для удаления шлака.

Как происходит процесс сборки и сварки

Последовательность зависит от типа и назначения изделий. Можно разобрать распространённые примеры.

Сварка прямоугольных рамок из стандартных уголков

Элементы нарезаются по размерам, указанным в чертеже, так, чтобы при складывании получилась конструкция с заданными параметрами. Концы нужно отпилить болгаркой под углом 45 градусов – в этом случае длина стыкового соединения будет максимально длинным. Элементы складываются на сварочной плите или иной ровной поверхности и прихватываются по диагонали – по 2 небольших сварочных шва в каждом углу. Параллельно с этим необходимо контролировать размеры: диагонали прямоугольной рамки должны быть одинаковыми. После проверки требуется прихватить элементы более надёжно.

Если нужно сварить несколько рамок с равными габаритами, то следующие собираются на первой, которая переворачивается полками вверх. Это позволяет производить работы быстрее – достаточно следить за расположением уголков относительно изначально собранной конструкции, а производить замеры диагоналей не требуется.

После сборки нужно обварить рамку, начинать следует со стороны, обратной той, где делали прихватки.

Сварка объёмной конструкции из профильных (прямоугольных) труб

Заготовки нужно нарезать при помощи болгарки, соблюдая размеры. Собрать основание (нижнюю рамку) на 6-12 прихваток (в зависимости от толщины трубы). Проверить диагонали. Установить вертикальные столбы, проверяя перпендикулярность при помощи угольника, прихватить их к основанию на 3-8 небольших швов. Приступить к монтажу верхней рамки. Её элементы надёжно приварить к вертикальным стойкам. Проверить все диагонали при помощи рулетки. Только после этого допускается обваривать всю конструкцию, соблюдая принцип: не перегревать углы. Если полностью обварить один из них за один раз, то велика вероятность деформации, которую будет сложно исправить. В конце требуется вырезать прямоугольные заглушки из стали толщиной 3-5 мм и приварить на концы труб – это нужно для предотвращения попадания воды внутрь.

Сварка изделий из листов толщиной 2-3 мм и стальных рамок – ворота, двери

Необходимо собрать основную рамку так, чтобы она свободно помещалась в будущий проём. Внутри поместить усилители в виде прямоугольных труб – 2-3 на одну рамку. Для ворот необходимо вварить продольные и поперечные перемычки для увеличения жёсткости. Вырезать наружный лист, подготовить его к сварке: выполнить изгиб краёв (если необходимо), просверлить отверстия под крепление замков, запоров. Разметить лист для облегчения монтажа и прихватить его к рамке на ровной площадке. Проверить все размеры: углы, диагонали. Обварить всё вместе небольшими (3-3,5 см) прихватками с шагом 7-10 см, не допуская нагрева конструкции.

Сварка конструкций из водопроводных труб встык

Для создания герметичного соединения необходимо подготовить кромки под сварку – сделать скосы под 45 градусов, но так, чтобы края не были острыми. Притупление должно быть около 2 мм. При сборке требуется соблюдать зазоры между элементами: 1,5-2 мм. Это нужно для обеспечения формирования качественного коренного шва. При монтаже делается 4-6 прихваток, которые должны представлять собой полноценные швы. Обваривание рекомендуется производить в нижнем положении, поворачивая трубу. Если стык неповоротный, нужно вести электрод снизу вверх, первый шов должен перекрывать нижний сектор стыка, а последний – верхний. Обваривание производится как минимум в 2 приёма: корень шва, облицовочный шов.

Похожие записи:

Ветчина в домашних условиях Подъемные механизмы для строительства своими руками видео Как сделать охотничий нож из дерева. как сделать нож своими руками в домашних условиях: удобная вещь для себя Декоративная телега Ручная роспись бокалов на свадьбу по контуру, узорами, по трафаретам Садовые скамейки из дерева