Сварка труб отопления газосваркой: Замена батарей отопления методом газосварки: технология проведения работ

особенности, материалы и оборудование, технология, способы

Для соединения металлических труб небольшого диаметра (до 100-150 мм) при монтаже чаще всего используют газовую сварку.

Что собой представляет газовая сварка

Основой газовой сварки является разогрев срезов металла пламенем, образующимся при горении смеси кислорода с горючим газом, и затем заполнение стыка между свариваемыми элементами расплавленным металлом. Прочность сварного шва при газовой сварке ниже, чем в результате других видов сварки (например, электродуговой), но при монтаже труб небольшого диаметра (до 150 мм) или с тонкими стенками (менее 3,5 мм) это единственный возможный способ их соединения.

Особенности применения при работе с трубами

Трубопроводы чаще всего предназначены для транспортировки жидкости или газа. Чтобы на месте стыковых швов внутри не образовывались наплывы, препятствующие продвижению содержимого трубопровода, не допускается проплавление стенок насквозь. По этой причине подготовка деталей при сварке труб будет другой, чем при сварке иных изделий и конструкций.

Газовая сварка труб осуществляется одним слоем и за один проход. Допустимая выпуклость стыкового шва не более 1-3 мм.

Шов должен быть гладким, без пропусков и неровностей, с постепенным переходом к металлу свариваемых частей.

Материалы и оборудование

При газовой сварке применяются материалы:

1. Кислород. Обеспечивает процесс горения.
2. Горючее вещество (газ). Используются ацетилен (чаще всего), пропан, метан, пары керосина. Для соединения труб из цветных металлов или легированной стали применяют аргон.
3. Присадочный материал – сварочная проволока. Ее состав зависит от состава свариваемого материала.
4. Флюсы. Смеси веществ для предотвращения окисления металлических поверхностей, применяются при сварке чугунных и медных труб, а также деталей из легированной стали.

Примерная стоимость сварочного флюса на Яндекс.маркет

Оборудование для газосварочных работ:

1. Баллоны с кислородом и горючим веществом.
2. Горелка.
3. Газовые редукторы для регулирования давления на выходе газа из баллона.
4. Генератор ацетилена (если ацетилен не в баллоне).

Примерная стоимость газовых редукторов на Яндекс.маркет

Технология

Газосварочные работы включают в себя два этапа: подготовку свариваемых деталей и непосредственно сам процесс сварки.

Подготовка труб

Перед работой металл необходимо очистить от загрязнений, ржавчины, технических масел. Очищают кромки и прилегающую к ним поверхность – внутреннюю и внешнюю – на расстояние не менее 20 мм.

Затем следует механическая обработка деталей – при толщине металла более 3,5 мм на кромках делают скосы под углом около 45º. Это связано со способностью металла прогреваться на глубину до 4 мм. Если толщина менее 3,5 мм, выполнять скосы не нужно. Острый край кромки притупляется, чтобы металл не плавился и не стекал внутрь трубы. Точный угол скоса и притупление регулируются ГОСТ 16037-80.

В случаях когда трубопровод не предназначается для транспортировки газа или жидкости под высоким давлением, используются и другие варианты стыковки:

• с подкладным кольцом, без скосов кромок;
• со вставным кольцом и раструбом;
• с выполнением внутренней вытачки в трубах для их центровки.

Перед началом газосварочных работ трубы центруют и прихватывают в разных местах с равным интервалом. Количество прихваток зависит от диаметра.

Материал для прихваток обычно используют тот же, что и для сварки – сварочную проволоку. Поверхность прихватки очищают, а при работе ее переплавляют или удаляют.

Способы газосварки

Сварка труб осуществляется двумя способами:

1. Шов выполняется слева направо (правый способ). Этот способ используется при толщине металла более 5 мм. При проведении работы правым способом пламя горелки направлено назад – на уже обработанную часть шва, сварочная проволока находится за горелкой. Это способствует увеличению глубины плавления. Правый способ имеет преимущества: низкое потребление горючего газа и высокую производительность труда.
2. Проложение шва справа налево (левый способ). Таким образом свариваются тонкостенные элементы. При этом пламя горелки направлено вперед – на еще несваренные стыки, сварочная проволока располагается перед горелкой. Сварщик хорошо видит рабочую поверхность. Это более трудоемкий способ, но в результате получается более аккуратный шов, равномерный и красивый.

Если объект в процессе сварки можно повернуть, то работу производят в нижнем положении. Если стык неповоротный, то работу осуществляют поэтапно нижним, вертикальным и потолочным швом. Это наиболее сложный вариант газосварочных работ. Если диаметр не превышает 150 мм, выполняется сначала нижняя половина шва, затем верхняя в обратном направлении. Более широкие трубы (до 300 мм и больше) свариваются по четырем участкам окружности.

После проведения сварочных работ швы очищаются от шлаков и окалины и проверяются на наличие дефектов: трещин, отверстий, подрезов. Выпуклость шва должна быть 1-3 мм, но не больше 40% толщины металла, ширина не должна превышать толщину стенки трубы больше, чем в 2,5 раза. Поверхность должна быть ровной и гладкой. Если шов имеет дефекты, его необходимо исправить.

подготовка, проверка оборудования и помещения

Газовая сварка относится к особо опасным работам, как и другие сварочные работы. Но в данном случае действует дополнительный фактор, обуславливающий повышенную опасность – это взрывоопасные газы: ацетилен и кислород. Соблюдение правил безопасности при выполнении работ дает возможность обезопасить труд сварщика.

Техника безопасности при газовой сварке: общие сведения

Техника безопасности при выполнении газовой сварки распространяется:

1. На поведение специалиста, ответственного за сварочные работы.
2. На организацию рабочего пространства для выполнения работ.
3. На используемое оборудование.
4. На окончание газосварочных работ.

Основными источниками опасности при газовой резке и сварке могут быть:

1. Взрывы кислородных баллонов при их открытии, если на штуцере баллона или редукторе есть масло.
2. Неосторожное обращение с горелкой газосварочного аппарата может стать причиной возгорания одежды сварщика или его волос, возникновения пожара в помещении.
3. Ожог глаз, если сварщик не использовал светофильтры.
4. Взрыв ацетиленового генератора от обратного удара пламени, если не сработал водяной затвор.
5. Отравление вредными газами при недостаточно хорошей работе вентиляции (при проведении работ в закрытом помещении).

Перед началом сварочных работ все рабочие обязательно проходят инструктаж по технике безопасности и расписываются о его прохождении в специальном журнале.

Требования к помещению для газосварочных работ

Сварочные работы, предполагающие использование горючих и взрывоопасных газов, проводятся в специально предназначенном для этих целей помещении. Они должны полностью отвечать рабочему процессу.

Рабочее место не должно быть менее 4 кв. м. Это значение не распространяется на размещение сварочного оборудования. Между сварочными постами должен быть проход с шириной как минимум метр.

Высота помещения для выполнения работ не должна быть менее 3 метров, при этом не должно быть выступов над рабочим местом. Помещение должно хорошо освещаться и отапливаться: уровень освещения не может быть менее 80 лк. Также помещение должно иметь хорошую вентиляцию и объем от 300 куб. м.

В процессе выполнения газопламенных работ в отсеках, ямах и резервуарах, в которых допускаются скопления вредных отравляющих газов, должны работать приточно-вытяжные мероприятия.

Перед тем как приступить к сварке в закрытом помещении, нужно проветрить помещение, чтобы удалить скопление газов.

Рабочее место сварщика всегда должно содержаться в чистоте, а работоспособность инструментов подлежит регулярной проверке.

На сварочном посту недопустимо наличие дерева, которое предварительно не было обработано спецсоставом, тряпок, пластиковых и иных легковоспламеняющихся предметов. Рядом с рабочим местом сварщика не может быть сосудов с горючим.

В месте проведения газосварочных работ обязательно присутствуют средства пожаротушения. Нужно соблюдать и прочие правила пожарной безопасности. Ацетилен допускается тушить только сухим песком, тушение водой недопустимо.

Не допускается устанавливать газосварочное оборудование в помещениях с высокой температурой (например, в кузнях, котельных).

Если сварочные работы производятся в помещении, в котором работают другие люди, то по периметру выставляется защита.

Требования безопасности к оборудованию

Перед выполнением работ проверяется оборудование:

1. Прочность присоединения шлангов к горелке и редукторам.
2. Герметичность соединений.
3. Целостность шлангов.
4. Исправность редуктора.
5. Состояние горелки.
6. Уровень воды в затворе и плотность соединения.
7. Исправность манометров.

Баллоны

Генератор вместе с баллоном устанавливается вне помещения, а газ к месту выполнения сварочных работ передается по шлангам. Его запрещено ставить рядом с вентиляторами и воздухозаборниками.

Возле генератора нужно вывесить таблицу «Огнеопасно». На ацетиленовый баллон наносится надпись «Ацетилен» красного цвета, баллон с кислородом, а также редуктор окрашиваются голубой краской.

После снятия металлического колпака с баллонов проверяются штуцер и вентиль на предмет их исправности и механических повреждений. В случае если колпак снять не удается, то его категорически недопустимо откручивать с использованием ударных инструментов (молотка и зубила).

Перед подключением редуктора нужно осмотреть штуцер и гайку на предмет их повреждений, убедиться в исправности резьбы, отсутствии жира и масла. Штуцер продувается через открытие вентиля на ¼ оборота на короткое время.

При открытии вентиля нужно соблюдать осторожность для недопущения попадания струи на людей.

Недопустимо использовать редуктор, который имеет поврежденную резьбу или у которого неисправны манометры (с таким приравниваются манометры с просроченными сроками эксплуатации и те, которые не прошли проверку).

Категорически недопустим ремонт вентилей самостоятельно. Для этого существуют специальные станции и службы, проводящие ремонт и замену.

Баллоны должны быть установлены вертикально или на специальных стойках, к которым они крепятся хомутами и цепями. Баллон не допускается подносить ближе метра к отоплению или источнику открытого огня.

Шланги и баллоны не должны соприкасаться с токопроводящими проводами. Баллон и генератор должны разделяться как минимум пятью метрами.

Шланги

Стандартная длина шлангов для выполнения газосварочных работ бывает в пределах 20 м. Но если производятся монтажные работы, то можно пользоваться шлангами с длиной до 40 м.

Не разрешено крепление к шлангам тройников, вилок и других приспособлений для питания нескольких горелок. Шланги не должны иметь дефектов соединения, а к состыковке допускаются шланги с длиной не более 3 м.

Шланги плотно закрепляются на ниппелях редуктора и горелки с помощью хомутов и проволоки. Запрещено менять местами кислородные шланги и те, которые предназначены для подачи ацетилена.

Не допускается перегиб шлангов в процессе их укладки и хранения. На них не должно быть масляных следов.

Во время выполнения сварочных работ шланги подвешивают, чтобы не допустить их повреждения.

Генераторы

Сварщику необходимо следить, чтобы водяной затвор генератора был наполнен водой. Показатель наполненности до нужного уровня нужно периодически подвергать путем открытия контрольного крана затвора.

Минимальное расстояние генератора от места газовой сварки и источника огня составляет 10 м. Если шланг загорелся, нужно незамедлительно перегнуть его со стороны редуктора и перекрыть вентили.

Эксплуатацию генератора допускается проводить только лицом, которое обладает допуском и соответствующей квалификацией. Также должны соблюдаться такие условия:

1. Одноразовая загрузка карбидом не может быть более 4 кг.
2. Максимально допускается применение 2 горелок при наличии водяного затвора для каждой.
3. Мощность горелок не должна превышать 2000 л/час.

Ацетиленовый генератор должен быть установлен таким образом, чтобы избежать падения, толчков и ударов. Затвор должен находиться в вертикальном положении и быть исправным.

Использование генераторов без водяного затвора категорически запрещено. При использовании генераторов на улице или в помещении при отрицательной температуре нужно не допускать замерзания воды.

Если аппаратура при выполнении работ замерзла, то их нужно отогреть в теплом помещении или паром. Не допускается отогрев открытыми источниками огня.

Использование карбида с меньшей грануляцией, чем это указано в техническом паспорте, строго не допускается, так как это может привести к избыточному выбросу газа. Перед загрузкой нужно отсеять и удалить мелкие фракции и карбидную пыль. Карбид допускается загружать только в корзину.

Техника безопасности в процессе газосварочных работ

Отдельные требования касаются одежды сварщика. Выполнять газовую сварку можно только в спецодежде, которая была сшита из спецматериалов, имеющих огнестойкую пропитку. Перед началом работ одежда проверяется на отсутствие прожженных и рваных мест.

Газосварочные работы могут выполнять исключительно совершеннолетние граждане, которые предварительно прошли обучение (теоретическое и практическое). В процессе выполнения работ сварщик должен находиться в средствах индивидуальной защиты: робе, маске и рукавицах.

Роба и рукавицы предохраняют не только от расплавленного металла, но также от излучения (теплового или ультрафиолетового). Сварочная маска может защитить глаза рабочего от УФ-излучения, ИК-света, брызг металла.

Сварщики должны пользоваться светофильтрами в процессе выполнения работ. Если производится резка и сварка, а также другие процессы газопламенной обработки, то сварщикам предстоит работа в защитных очках со стеклами Г1, 2, 3 (уровень отличается степенью затемнения, где 3 является наиболее темным), а вспомогательный персонал – стеклами В-1, 2, 3.

На сварочном посту недопустимо курить. Осмотр рабочего места стоит производить не только перед началом работ, но и в процессе сваривания. Нужно отслеживать, чтобы рядом с местом сварочных работ не выполнялись иные работы: например, по обезжириванию и окрашиванию.

Перед тем как зажигать горелку, нужно приоткрыть вентиль кислорода, а затем – ацетилена. После продувки шлангов зажигается горючая смесь. Недопустима работа горелкой с загрязненными каналами, так как это может привести к хлопкам и обратным ударам.

Строго недопустимо брать горелку замасленными руками, так как масло в данном случае может стать детонатором. При возникновении обратного удара пламени сразу перекрываются вентили на резаке, баллонах и заторе.

Огонь распространяется по шлангам достаточно медленно, поэтому при незамедлительных действиях можно избежать взрыва. Но для того чтобы не допускать обратных ударов при сварке, нужно следить, чтобы не возникали такие ситуации, как:

1. Резкое снижение давления кислорода, когда он заканчивается в баллоне, либо замерзание редуктора или засорение инжектора.
2. Приближение работающего мундштука к предмету, который уменьшает скорость течения газа.
3. Перегрев мундштука и труб резака.
4. Засорение мундштука (уменьшение проходного сечения и падение скорости истечения).

При эксплуатации генератора не допускается загрузка карбида в мокрую тару, превышение давления на большую величину, чем это указано в паспорте, или использование неисправных загрузочных устройств.

При работе нужно следить за недопущением утечки газа из кранов и пробок. Для этого может использоваться мыльный раствор.

Недопустимо проведение сварки емкостей и трубопроводов, которые находятся под давлением. Сварка емкостей и трубопроводов осуществляется только после их полной очистки, промывки и пропарки.

Вентили на горелке при технических перерывах должны быть плотно закрыты, а при длительном перерыве перекрываются и баллоны.

Правила окончания газосварочных работ

Тушение горелки должно происходить в следующей последовательности:

1. Закрывается вентиль ацетилена.
2. Перекрывается вентиль кислорода.
3. Закрывается вентиль на кислородном баллоне.
4. Снимается редуктор.
5. На генераторе разгружается реторта (ее не допускается открывать, пока карбид полностью не остыл).
6. Очищается генератор и промывается корпус водой. Для очистки применяется скребок (латунный или алюминиевый) или волосяная щетка.
7. Проветривается помещение, в котором располагался генератор.

Только после выполнения всех указанных выше действий работу можно считать завершенной.

Таким образом, газовая сварка относится к особо опасным работам. Этот метод сваривания предполагает использование таких взрывоопасных газов, как ацетилен и кислород. Соблюдение техники безопасности позволяет обезопасить работу сварщика. Требования безопасности распространяются на помещение, в котором будут выполняться сварочные работы, одежду сварщика, процесс выполнения работ и используемое оборудование.

Газовая сварка труб

Монтаж трубопроводных систем часто производят методом газовой сварки. При этом используют смесь кислорода и другого горючего вещества: ацетилена, пропана, водорода, бутана. В некоторых случаях газовая сварка труб осуществляется с применением аргона. Такой способ целесообразно использовать, когда необходимо сварить цветной металл или детали из легированной стали. В этом случае аргон предотвращает окисление свариваемых заготовок в процессе выполнения работ.

Материалы и оборудование

Сварка трубопроводов производится с использованием следующих материалов и веществ:

• Кислород. Необходим для поддержания горения используемого газа.
• Газообразная горючая смесь. Чаще всего в качестве основного рабочего вещества применяют ацетилен.
• Сварочная проволока. Является присадочным материалом и по своему составу должна соответствовать свариваемым трубам.
• Флюсы. Не допускают окисления металла под влиянием воздуха. Используются в виде порошков и пастообразных смесей для сварки меди, чугуна или деталей из легированной стали.

Для выполнения газосварочных работ необходимы баллоны с кислородом и горючим газом, редукторы для регулировки давления, горелка, ацетиленовый генератор (если используется ацетилен не в баллонах).

Технологии газосварки

Перед проведением сварочных работ поверхность трубы очищают от загрязнений и обезжиривают. Затем кромки толстостенных труб (свыше 3,5 мм) механически обрабатывают, делая скосы. Это связано с тем, что металл способен достаточно прогреваться на глубину до 4 мм. Если толщина менее 3,5 мм эта операция не проводится.

Технология основного сварочного процесса бывает двух видов. В первом случае сварку производят по направлению слева направо (правый способ). Пламя горелки направляется впереди присадочной проволоки на уже пройденный участок. Этот метод лучше защищает поверхность от проникновения азота и кислорода из воздуха и обеспечивает повышенную глубину плавления. Таким образом удобно соединять трубы с толщиной стенок свыше 5 мм. При втором способе (левый) направление движения горелки справа налево за сварочной проволокой. Пламя направляется на ещё не сваренный металл, поэтому рабочий хорошо видит обрабатываемую поверхность. В результате шов получается равномерным по высоте и ширине. Этот метод используют для работы с тонкостенными трубами.

Сварка труб с использованием аргона

Технология аргонодуговой сварки предполагает использование электродов для плавки металла в защитной среде, создаваемой аргоном. Этот газ тяжелее воздуха, а также он не вступает в реакцию с окружающей атмосферой и обрабатываемым материалом. Сварка труб аргоном происходит следующим образом. Между электродом и поверхностью возникает дуга, которая плавит металл в среде инертного газа. Имея превосходящую массу, аргон вытесняет воздух и предотвращает процессы окисления. Газ начинают подавать за 20 сек. до появления дуги и прерывают подачу спустя 10 сек. после того, как она погаснет. Часто при монтаже трубопроводов защитный газ направляют и вовнутрь трубы.

Таким способом сваривают материалы из легированных сталей, алюминия и других цветных металлов. Сварка аргоном труб с небольшой толщиной стенок может осуществляться без присадочных материалов. Процесс может выполняться автоматически или в ручном режиме.

Материалы и оборудование для аргонодуговой сварки

Для осуществления аргонодуговой сварки необходимы:

• сварочный инвертор;
• горелка;
• баллон с аргоном;
• редуктор, клапан газа;
• электроды;
• осциллятор.

Инвертор вырабатывает необходимый постоянный ток. В силу технических особенностей этого способа сварки, зажигать дугу прямым касанием электрода нельзя. Поэтому современные сварочные аппараты оснащаются встроенным осциллятором. При помощи этого прибора производится возбуждение электрической дуги. После этого он выполняет роль стабилизатора. Газосварка различных труб осуществляется с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов, которые крепятся возле сопла горелки.

Техника выполнения аргонодуговой сварки достаточно сложная. Для овладения ею необходим некоторый опыт подобной работы с металлами. Обрести новые навыки помогут обучающие видео, которые находятся в свободном доступе.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

как варить в квартире под давлением, технология, цены

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 1.3k. Опубликовано 04.07.2018

Сварка газовых труб – это особая операция,  выполнить которую может только опытный сварщик (котельщик), получивший допуск к работе с системами под давлением. Ведь даже в бытовых газопроводах транспортируемая среда давит на стенки труб и стыковочные швы с силой в 3-4 атмосферы. 

В этой статье мы расскажем нашим читателям, как варят бытовые газопроводы низкого давления, коснувшись различных технологий монтажа труб сваркой. Разобравшись в этом вопросе, вы сможете выбрать оптимальную технологию стыковки, подходящую и для конкретных условий последующей эксплуатации трубы, и для конкретного бюджета, выделяемого на установку газопровода.

Сварка газовой трубы: обзор технологий

Технология сварки элементов газового трубопровода зависит от конструкционного материала, применяемого в процессе изготовления трубы. А поскольку в газовом хозяйстве используют только два типа труб: металлические и полимерные то сварка таких трубопроводов может быть, соответственно – электродуговой, плазменной (газовой), аргонодуговой или диффузионной.

Причем каждая технология используется в конкретных условиях – в зависимости от толщины стенок трубы, сорта стали или пластика, внешнего диаметра трубопровода и так далее. Поэтому далее по тексту мы рассмотрим аспекты применения технологий стыковки стальных и полимерных изделий.

Сварка стальных труб

Стыковку компонентов стального трубопровода производят с помощью газовой, электродуговой или аргонодуговой технологий.

Технология газовой сварки труб применяется в случае монтажа элементов стального трубопровода, с толщиной стенки трубы до четырех миллиметров. Ведь, по сути, эта технология напоминает не классическую сварку, а пайку, когда расплавленный присадочный материал стекает в разогретый стык и, остывая, заваривает щель между трубами. Такой шов не обладает прочностью основного материала, но выглядит очень аккуратно.

Электродуговой способ сварки практикуют при значительной толщине трубы – от пяти миллиметров и более. Хотя при должном старании и умении подобрать режимы сварки дугой можно соединить и очень тонкие трубы. Эта технология гарантирует высокопрочное соединение. Ведь присадочный металл соединяется с основным на уровне межкристаллических связей. То есть, сварочный шов по прочности не уступает основному металлу.

Аргонодуговым способом можно стыковать трубы с толщиной стенки от десятых долей миллиметра до шести сантиметров. Толщина  присадочной проволоки изменяется от 0,3 до 10 миллиметров в диаметре, а газовый флюс позволяет заполнять довольно широкие разделы с большой аккуратностью.

То есть, TIG (аргонодуговая с ручной подачей присадочной проволоки) и MIG (аргонодуговая с автоматической подачей сварочной проволоки) технологии гарантируют качество «газового» шва при прочности «электродугового» варианта.

Как это делается?

Сварка аргонодуговым и газовым способом происходит почти одинаково: трубы соединяются встык, кольцевым швом, формируемым в процессе нагревания основного металла и плавления присадочного материала. В качестве присадки используют стальную проволоку того же сорта, что и сталь в трубах.

Проволока вводится за точкой нагрева основного металла (сварочным пятном, образуемым электрической дугой или плазмой) и распределяется по шву возвратно-поступательными движениями (вдоль шва).

Электродуговая сварка ведется плавкими электродами. Причем ось прутка располагается перпендикулярно к плоскости трубы. Электрод заполняет разделку за один проход или за несколько проходов, двигаясь по кольцу без поперечных колебаний.

Сварка полимерных труб

Конструкционные полимеры, используемые в производстве труб, относятся к разряду термопластичных пластиков. Поэтому в процессе монтажа таких трубопроводов используется диффузионная сварка газовых труб под давлением – торцы труб нагревают и сдавливают, формируя соединение материала труб на уровне молекулярной решетки (полимерных цепочек).

Термомеханическая сварка полиэтиленовых газовых труб — это самая простая технология, освоить которую может любой сварщик. С помощью этой технологии соединяют термопластичные полимеры, используя для стыковки особые аппараты.  В итоге получается высококачественный и высокопрочный шов, способный выдержать внутреннее давление до 4,5 МПа (около 40 атмосфер).

Как это делается?

Диффузионная сварка встык осуществляется на особых станках, которые разогревают идеально подогнанные кромки труб с толстыми стенками и сдавливают прогретые кромки.

Тонкие трубы соединяют на электрические муфты. То есть, трубы вводятся в муфту, внутренний диаметр которой совпадает внешним диаметров трубопровода, после чего к клеммам муфты подают «сварочный» ток. В свою очередь клеммы соединены с легкоплавким металлом, встроенным в стенку муфты. Разогреваясь от электричества, этот металл плавит внутренние стенки муфты и наружную поверхность трубы.

Причем разогрев предполагает повышение температуры в зоне контакта лишь до 270 градусов Цельсия. То есть, диффузионная сварка газовых труб в квартире не угрожает ни владельцам жилища, ни их имуществу.

После остывания разогретый полимер образует новую цепочку, в состав которой входят молекулы муфты и трубы. В итоге получается высокопрочное соединение.

Сварка металлических труб отопления | Шадринский электродный завод

Сварка труб отопления является одним из самых востребованных и распространённых способов использующихся для объединения теплоисточника с теплопроводом и отопительными приборами (батареями) в единую систему. Монтаж труб с помощью сварки зарекомендовал себя как в домашних, так и в производственных условиях, а также при ремонте действующих магистралей.

Использование сварки позволяет обеспечить высокий уровень прочности и долгий период работы отопительной системы.

Наиболее популярным методом сварки тепловых сетей, является ручная электродуговая сварка. Значительно реже используется полуавтоматическая и автоматическая газовая сварка. РДС выполняется определенными видами электродов, которые могут обеспечить требуемые характеристики металла шва. Особенности состава и требования к свойствам сварочных электродов регулируются ГОСТом и ТУ.

Сварка труб отопления, при наличии необходимого оборудования и базовых навыков, может выполняться своими руками. Если же опыт сварки отсутствует, лучше обратится за помощью к специалисту сварщику.

Что необходимо для сварки труб отопления?

Для установки стальных труб необходимы следующие инструменты:

– 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

Перед 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.

Электроды для сварки труб отопления

Качество сварного шва зависит от выбранного электрода.

Существует два основных вида электродов: плавящиеся и неплавящиеся. Они отличаются материалом стержня. Сердцевиной неплавящихся электродов могут быть графит, вольфрам или уголь. Основанием плавящихся электродов является сварочная проволока, химический состав которой зависит от конкретной марки изделия. Как правило, плавящиеся электроды имеют диаметр от 2 до 5 мм, но могут встречаться и больших диаметров.

Электрод состоит из металлического стержня, покрытого специальным составом. Сердцевина электрода обеспечивает прохождение тока для создания электрической дуги, а покрытие служит для защиты сварочной ванны от внешних факторов окружающей среды и поддержания стабильности горения дуги.

Согласно ГОСТ 9466-75 существует несколько типов покрытия:

– кислое (А) – преимущество обмазки кислого типа – низкая вероятность, что в области шва образуются поры;

– основное (Б) – универсальное покрытие, которое обеспечивает получение качественного соединения с высокой стойкостью к образованию трещин в широком диапазоне температур;

– рутиловое (Р) – используются в основном для прихваток и угловых швов. Обеспечивают легкое отделение шлаковой корки и зажигание дуги. Металл шва имеет привлекательный внешний вид;

– целлюлозное (Ц) – применяется для вертикальных и кольцевых швов при сварке изделий и конструкций большого диаметра на протяженных технологических магистралях;

– кисло-рутиловое (АР) – самый популярный тип электродов, использующихся для сварки труб отопления и водоснабжения. Обеспечивает получение качественного шва и легкое удаление шлака;

– рутилово-целлюлозное (РЦ) – применяются для формирования вертикальных соединений (шов – сверху вниз).

Важной характеристикой при выборе электрода, является диаметр стержня. Чем больше диаметр, тем большую глубину металла способен проплавить электрод.

Для соединения труб толщиной до 5 мм рекомендуются электроды диаметром 3 мм.

Для сварки труб толщиной до 10 мм можно использовать электроды диаметром 4 мм. Эти электроды позволяют производить сварку в несколько слоев.

Кроме вышеперечисленных характеристик на качественное выполнение сварки влияет сила тока, зависящая от способа соединения труб, марки и диаметра сварочного электрода. Рекомендуемые значения сварочного тока, как правило, указаны на упаковке электродов.

Марки электродов подходящие для сварки труб отопления: МР-3, УОНИ-13/45, GOODEL-ОК46, АНО-21, ОЗС-4.

Технологии выполнения сварочных работ

Соблюдение 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.

Техника безопасности

Чтобы избежать ожогов кожи и сетчатки глаз необходимо использовать защитную экипировку: маску, краги и костюм. Для защиты от удара током можно использовать резиновый коврик или галоши, а также заземлить сварочный аппарат.

Сварочные работы в квартире: безопасность, ответственность

Вступление

Бывают случаи ремонта, когда выполнение сантехнических работ не возможно без сварки. Особые сложности сварочных работ возникают в жилых квартирах, где есть соседи, мебель, жильцы. В них сварочные работы в квартире нужно проводить с особой осторожностью.

Про сварочные работы в квартире

В жилом секторе, обычно используется два типа сварки: электрическая и газовая. Электрическая дуговая сварка используется для резки и сваривания металлов нагретой электрической дугой. Газовая сварка, также используется для резки и сварки металлов нагревом горящей смеси из баллонов кислорода и ацетилена.

Стоит отметить, что оба перечисленных вида сварки пожароопасные. Газовая сварки еще и взрывоопасна. Поэтому, соблюдение мер взрыво- и пожарной безопасности очень важны, особенно в жилых домах.

сварка байпаса

Опасности при проведении сварочных работ в квартире

Любой вид сварных работ связан с высокими температурами. Электрод электросварки и горелка газовой сварки имеют температуру несколько тысяч градусов по Цельсию. Кроме этого почти до таких же температур нагреваются свариваемые или срезаемые металлы труб и металлических конструкций квартиры.

Как следствие любой контакт воспламеняющихся предметов, вещей, веществ со сваркой может привести к пожару.

Кроме этого разогретый металл, имеет свойства растекаться при сварке и даже капать на пол и попадать на стены. Как следствие, при сварочных работах в жилом помещении возможны прогорания отделочных материалов пола и стен, а также прожиги мебели.

Особую опасность несут в себе баллоны для газовой сварки. Их неправильное хранение приводит НЕ к пожару, а к взрыву.

Еще об одной опасности нельзя забывать, проводя сварочные работы в квартире – это соседи. Как я уже упомянул, капли расплавленного металла от сварки могут попасть в квартиры соседей. Например, при проведении сварочных работ на балконе. Или проводя работы в ванной по замене стояков водопровода или установки сварного байпаса.

Проводя сварочные работы в квартире всегда нужно помнить о потенциальной опасности возгорания. Желательно предупредить о сварочных работ соседей и после окончания сварочных работ еще несколько часов следить за местом их проведения, чтобы исключить тлеющее возгорание.

Газовая сварка

Ответственность

Вопрос безопасности сварочных работ непосредственно связан с ответственностью за последствия их проведение. Например, сантехники при смене радиатора отопления с использованием сварки рабочие прожгли вам паркет или мебель. Или при замене стояка водопровода, загорелся туалет у соседей снизу.

У законов много нюансов, но в подобных случаях работает следующее правило:

Ущерб от проведения сварочных работ в квартире, если такой получился, должен возмещать виновник. Виновником считается лицо, организовавшее или производившее сварочные работы и нарушившее правило пожарной безопасности.

То есть, если вы пригласили для сварочных работ организацию, первым виновным будет эта организация. Если вы сами организовывали работы и пригласили прсотого сантехника «по газете», ответственность, скорее всего, будете нести вы.

Меры безопасности

Чтобы не нести ответственность никому, соблюдайте элементарные меры безопасности и не надейтесь, что их соблюдет сантехник.

• От места проведения сварочных работ уберите всю мебель на расстояние более 1 метра;
• Со стен уберите обои и другие отделочные материалы. Если такой возможности нет, отделите место сварки от стен негорючими материалами;
• То же проделайте с полом;
• Исключите попадание расплавленного металла от сварки к соседям;
• Желательно не хранить у себя в квартире баллоны для газовой сварки. Работы сделали – баллоны увезли.

Вывод

Нет никаких причин, бояться сварочные работы в квартире. Есть серьёзные причины относиться к проведению этих работ легкомысленно и надеяться, что рабочие сделают всё аккуратно и правильно. Контролируйте подготовку к сварочным работам и их проведение самостоятельно, и всё будет хорошо.

©ElektrikSan.ru

Основы газовой сварки, преимущества, недостатки и применение

Проще говоря, газовая сварка — это процесс соединения металлов с использованием тепла, передаваемого от пламени. Процесс включает в себя нагревание соединения двух металлов до определенной точки, чтобы они расплавились и сплавились.

СВЯЗАННЫЙ: СВАРОЧНЫЙ ПОТОК: ЗАЩИТНЫЙ АГЕНТ МЕЖДУ ДВУМЯ МАТЕРИАЛАМИ

Несмотря на относительно простое определение, процесс газовой сварки имеет много специфических особенностей.В этой статье мы подробно рассмотрим газовую сварку, ее применение, преимущества и методологию.

Металлы можно соединять разными способами. Газовая сварка — одна из самых важных из-за сферы ее применения. Газовая сварка — одна из старейших форм термической сварки, которая остается популярной во многих отраслях промышленности.

Причина, по которой эта сварочная техника пользуется большой популярностью, заключается в ее простоте использования и низкой стоимости. Проведение процесса сварки с помощью газовой сварки относительно просто и не обязательно требует наличия опытных сварщиков.

При использовании такого топлива, как ацетилен, пламя может достигать температуры 3100 ° C. Эта температура ниже, чем у аппаратов для дуговой сварки, но такие преимущества, как экономия затрат в виде простого оборудования и рабочей силы, делают газовую сварку лучшим выбором для ремонтных и строительных работ.

Как мы обсуждали ранее в статье, газовая сварка — это все, что касается нагрева концов материалов до точки, при которой они плавятся и плавятся. Чтобы добиться этого, сварщик должен иметь оборудование, способное создавать высокотемпературное пламя.

Газовая сварка отмечает этот флажок, используя комбинацию кислорода и легковоспламеняющегося газа. Чаще всего кислород смешивается с такими газами, как ацетилен, водород, бензин, пропилен, бутан и другие.

Каждое топливо имеет свои характеристики, которые проявляются при сгорании. Некоторые топливные газы могут гореть при очень высоких температурах, в то время как другие могут не достигать таких же температур. Выбор для газовой сварки зависит от типа проекта, стоимости и контроля пламени.

Наиболее распространенными топливными газами для газовой сварки являются ацетилен и бензин.Фактически, они настолько популярны, что многие заменяют термин газовая сварка либо кислородно-ацетиленовой сваркой, либо кислородно-бензиновой сваркой, в зависимости от используемого топлива.

Когда пламя воздействует на соединение, оно начинает постепенно нагревать металл. Высокие температуры вызовут плавление металла и образование сварочной ванны. На этом этапе можно добавить наполнитель по своему усмотрению.

Внешние зоны пламени защищают сварочную ванну от атмосферы. Завершение сварки требует, чтобы сварщик медленно удалил пламя из стыка, дав ему время затвердеть без окисления.

Для газовой сварки требуется система, в которой два газа, кислород и топливный газ, могут безопасно смешиваться и сжигаться. Также сварщику требуется механизм для контроля пламени.

Чтобы удовлетворить всем этим условиям, газосварочное оборудование состоит из:

Топливный баллон: Топливный баллон содержит топливо, необходимое для сгорания. Цилиндр герметичен и изготовлен из толстой стали, чтобы сжатое топливо не ослабляло цилиндр.

Кислородный баллон: Кислородный баллон содержит сжатый кислород, необходимый для сварки. Как кислородный, так и топливный баллоны выдерживают давление соответствующих газов.

Регулирующие клапаны: Оба газа имеют отдельные регулирующие клапаны. Регулирующий клапан используется для контроля количества газа, выпускаемого из баллона. Регулирующие клапаны также имеют решающее значение для управления соотношением топлива и кислорода.

Смесительная камера: Это корпус, в котором смешиваются топливо и кислород.Регулирующие клапаны служат для регулирования потока газов из баллона в камеру смесителя.

Сварочная горелка: Сварочная горелка содержит камеру смесителя и контрольные значения. На другом конце горелки находится сопло, в котором сжигается топливно-кислородная смесь.

Некоторые ключевые особенности газовой сварки делают ее настолько популярной в этой области. Мы обсудим некоторые из них здесь.

Сварка черных и цветных металлов: Одним из главных достоинств газовой сварки является то, что она позволяет сваривать вместе цветные и черные металлы.

Электроэнергия не требуется: Если сравнивать газовую сварку с другими популярными методами сварки, такими как дуговая сварка, газовая сварка не требует электричества для работы. Следовательно, вы можете использовать газовую сварку в местах, где нет доступа к электричеству.

Недорогое оборудование: Первоначальный капитал для газовой сварки очень низкий, так как не требует специального оборудования.

Не требует специального труда: Газовая сварка не требует узкоспециализированного труда.Это упрощает поиск газосварщиков, а также снижает затраты на рабочую силу.

Переносное оборудование: Вся установка для газовой сварки легко переносится.

Недостатки газовой сварки

Популярный термин «универсальный не подходит для всех» справедлив и для газовой сварки. Это некоторые из недостатков газовой сварки. К ним относятся:

• Не подходит для толстых профилей
• Не может использоваться для высокопрочной стали
• Низкая скорость нагрева
• Невозможно достичь температуры дуговой сварки
• Нет специальной системы защиты от флюса

Газовая сварка используется в самых разных отраслях промышленности.Вот список некоторых из наиболее распространенных применений газовой сварки.

Ремонтные работы: Одно из наиболее распространенных применений газовой сварки — ремонтные работы.

Производство листового металла: Листы тонкой и средней толщины легко свариваются с помощью газовой сварки.

Авиационная промышленность: Кислородно-ацетиленовая сварка используется для соединения различных деталей самолетов.

Автомобильная промышленность: Используется для сварки частей рамы и шасси.

Соединение высокоуглеродистой стали: Газовая сварка очень эффективна при плавлении высокоуглеродистой стали.

Газовая сварка — один из многих методов сварки, которые мы используем сегодня. Низкая стоимость и доступность рабочей силы делают газовую сварку одним из самых популярных методов сварки, которые мы используем сегодня.

СВЯЗАННЫЙ С: УЛЬТРАЗВУКОВАЯ СВАРКА: ПЕРСПЕКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ СВАРКИ ПЛАСТИКОВ И МЕТАЛЛОВ

Довольно часто начинающие сварщики закладывают основы газовой сварки, а затем переходят к более продвинутым формам сварки.Если вы хотите сделать карьеру сварщика, газовая сварка — идеальный вариант для начала.

Удовлетворяет строгим требованиям сварки труб P91 с использованием усовершенствованных методов обработки проволоки

Соответствие строгим требованиям к сварке труб P91 с использованием усовершенствованных методов обработки проволоки

Меню

• Оборудование
  • Сварщики
  • Механизмы подачи проволоки
  • Сварочный интеллект
  • Автоматизация
  • Плазменные резаки
  • Газовое оборудование
  • Газовый контроль
  • Индукционный нагрев
  • Удаление дыма
  • Тренировочное оборудование
• Технологии
  • Легкость использования
  • Продуктивность
  • Оптимизация и производительность
• Безопасность
  • Голова и лицо
  • Рука и тело
  • Сварочный дым
  • Перегрев
• Аксессуары
  • Аксессуары
• Расходные материалы

• Отрасли
  • Отрасли
  • Приложения
• Ресурсы

• Поддержка

• Около

• Ресурсы

  • Руководства по сварке

  • Сварочное образование и обучение

  • Учебные материалы

  • Меры предосторожности

  • Калькуляторы сварных швов

  • Часто задаваемые вопросы

  • Галерея проектов

  • Библиотека статей

  • Видео библиотека

  • Информационные бюллетени

  • Форумы

  • Подкаст — Сварка труб

  • Связаться с нами

• Поддержка

  • Пункты обслуживания

Сварка TIG или дуговой сваркой вольфрамовым электродом (GTAW)

Сварка вольфрамом в среде инертного газа

Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW), также известная как Tungsten I Nert G as (TIG), в 1940-х годах стала успешной в соединении магния и алюминия.Использование инертного газа вместо шлака для защиты сварочной ванны, процесс был очень привлекательной заменой газовой и ручной дуговой сварки металла. TIG сыграл важную роль в принятии алюминия для высококачественной сварки и строительства.

Характеристики процесса

В процессе TIG дуга образуется между заостренным вольфрамовым электродом и заготовкой в ​​инертной атмосфере аргона или гелия. Небольшая интенсивная дуга, создаваемая острым электродом, идеально подходит для высококачественной и точной сварки.Поскольку электрод не расходуется во время сварки, сварщику не нужно балансировать подвод тепла от дуги, поскольку металл осаждается с плавящегося электрода. Когда требуется присадочный металл, его необходимо добавлять в сварочную ванну отдельно.

Источник питания

TIG должен работать с падающим источником постоянного тока — постоянного или переменного тока. Источник постоянного тока необходим, чтобы избежать чрезмерно высоких токов, возникающих при коротком замыкании электрода на поверхности детали.Это могло произойти либо намеренно во время зажигания дуги, либо случайно во время сварки. Если, как при сварке MIG, используется источник питания с плоской характеристикой, любой контакт с поверхностью заготовки приведет к повреждению наконечника электрода или оплавлению электрода на поверхности заготовки. При постоянном токе, поскольку тепло дуги распределяется примерно на одну треть на катоде (отрицательный) и две трети на аноде (положительный), электрод всегда имеет отрицательную полярность, чтобы предотвратить перегрев и плавление. Однако альтернативное подключение источника питания с положительной полярностью электрода постоянного тока имеет преимущество в том, что, когда катод находится на заготовке, поверхность очищается от оксидных загрязнений.По этой причине переменный ток используется при сварке материалов с прочной оксидной пленкой на поверхности, таких как алюминий.

Запуск дуги

Сварочную дугу можно запустить, поцарапав поверхность, образуя короткое замыкание. Только при разрыве короткого замыкания будет течь основной сварочный ток. Однако существует риск того, что электрод может прилипнуть к поверхности и вызвать включение вольфрама в сварной шов. Этот риск можно свести к минимуму, используя метод «лифт-дуги», когда короткое замыкание формируется при очень низком уровне тока.Самый распространенный способ зажигания дуги TIG — использовать HF (высокочастотный). ВЧ состоит из искр высокого напряжения в несколько тысяч вольт, которые длятся несколько микросекунд. Высокочастотные искры вызовут разрыв или ионизацию зазора между электродом и заготовкой. После образования электронно-ионного облака из источника питания может течь ток.

Примечание. Поскольку ВЧ генерирует аномально высокое электромагнитное излучение (ЭМ), сварщики должны знать, что его использование может вызывать помехи, особенно в электронном оборудовании.Поскольку электромагнитное излучение может передаваться по воздуху, например радиоволны, или передаваться по силовым кабелям, необходимо соблюдать осторожность, чтобы не создавать помех системам управления и приборам в непосредственной близости от места сварки.

HF также важен для стабилизации дуги переменного тока; в переменном токе полярность электрода меняется на противоположную с частотой примерно 50 раз в секунду, в результате чего дуга гаснет при каждом изменении полярности. Чтобы обеспечить повторное зажигание дуги при каждом изменении полярности, в зазоре между электродом и заготовкой генерируются высокочастотные искры, которые совпадают с началом каждого полупериода.

типичная горелка TIG

Электроды

Электроды для сварки постоянным током обычно изготавливаются из чистого вольфрама с содержанием тория от 1 до 4% для улучшения зажигания дуги. Альтернативными добавками являются оксид лантана и оксид церия, которые, как утверждается, обеспечивают превосходные характеристики (зажигание дуги и меньший расход электродов). Важно выбрать правильный диаметр электрода и угол наклона наконечника для уровня сварочного тока. Как правило, чем меньше ток, тем меньше диаметр электрода и угол наклона наконечника. При сварке на переменном токе, поскольку электрод будет работать при гораздо более высокой температуре, вольфрам с добавкой диоксида циркония используется для уменьшения эрозии электрода.Следует отметить, что из-за большого количества тепла, выделяемого на электроде, трудно поддерживать заостренный наконечник, и конец электрода принимает сферический или «шаровой» профиль.

Защитный газ

В качестве свариваемого материала выбирается защитный газ. Следующие рекомендации могут помочь:

• Аргон — наиболее часто используемый защитный газ, который можно использовать для сварки широкого спектра материалов, включая сталь, нержавеющую сталь, алюминий и титан.
• Аргон + от 2 до 5% h3 — добавление водорода к аргону приведет к небольшому восстановлению газа, что способствует получению более чистых сварных швов без поверхностного окисления. Поскольку дуга более горячая и более суженная, это позволяет повысить скорость сварки. К недостаткам можно отнести риск водородного растрескивания углеродистых сталей и пористость металла шва в алюминиевых сплавах.
• Смеси гелия и гелия / аргона — добавление гелия к аргону повысит температуру дуги. Это способствует более высокой скорости сварки и более глубокому проплавлению шва.Недостатки использования гелия или смеси гелий / аргон — высокая стоимость газа и сложность зажигания дуги.

Приложения

TIG применяется во всех отраслях промышленности, но особенно подходит для высококачественной сварки. При ручной сварке относительно небольшая дуга идеально подходит для тонкого листового материала или контролируемого проплавления (в корневом проходе сварных швов труб). Поскольку скорость наплавки может быть довольно низкой (при использовании отдельного присадочного стержня) MMA или MIG могут быть предпочтительнее для более толстого материала и для заполняющих проходов в сварных швах толстостенных труб.

TIG также широко применяется в механизированных системах как автогенно, так и с присадочной проволокой. Однако существует несколько готовых систем для орбитальной сварки труб, используемых при производстве химических заводов или котлов. Системы не требуют навыков манипуляции, но оператор должен быть хорошо обучен. Поскольку сварщик в меньшей степени контролирует дугу и поведение сварочной ванны, особое внимание следует уделять подготовке кромок (механической, а не ручной), подгонке стыков и контролю параметров сварки.

Ссылка (-а):
TWI — Всемирный центр технологий соединения материалов (там можно найти много информации о сварке).
Для голландцев см. NIL — Nederlands Instituut voor Lastechniek

Процесс сварки MIG или газовой дуговой сварки (GMAW)

Сварка МИГ сплошной проволокой

Дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) или M etal I nert G Сварка as (MIG) была впервые запатентована в США в 1949 году для сварки алюминия.Дуга и сварочная ванна, сформированные с использованием неизолированного проволочного электрода, были защищены газообразным гелием, доступным в то время. Примерно с 1952 года этот процесс стал популярным в Великобритании для сварки алюминия с использованием аргона в качестве защитного газа и для углеродистой стали с использованием CO ² .

Смеси

CO ² и аргон CO ² известны как процессы с металлоактивным газом (MAG). MIG — привлекательная альтернатива MMA, предлагающая высокие скорости наплавки и высокую производительность.

(1) Направление движения, (2) Контактная трубка, (3) Электрод, (4) Защитный газ, (5) Расплавленный металл шва, (6) Затвердевший металл шва, (7) Заготовка

Характеристики процесса

MIG аналогичен MMA в том, что тепло для сварки создается за счет образования дуги между металлическим электродом и заготовкой; электрод плавится с образованием валика сварного шва.Основные отличия заключаются в том, что металлический электрод представляет собой проволоку небольшого диаметра, подаваемую с катушки, и необходим внешний защитный газ. Поскольку проволока подается непрерывно, этот процесс часто называют полуавтоматической сваркой.

Режим переноса металла

Способ или режим, в котором металл переходит от электрода в сварочную ванну, в значительной степени определяет рабочие характеристики процесса. Существует три основных режима переноса металла:

• Короткое замыкание
• Капли / спрей
• Импульсный

Короткое замыкание и импульсный перенос металла используются для работы с низким током, в то время как перенос металла распылением используется только при высоких сварочных токах.При коротком замыкании или переносе «погружением» расплавленный металл, образующийся на конце проволоки, переносится путем погружения проволоки в сварочную ванну. Это достигается установкой низкого напряжения; для проволоки диаметром 1,2 мм напряжение дуги варьируется от 17 В (100 А) до 22 В (200 А). Чтобы минимизировать разбрызгивание, необходимо соблюдать осторожность при настройке напряжения и индуктивности в зависимости от скорости подачи проволоки. Индуктивность используется для управления скачком тока, который возникает при погружении проволоки в сварочную ванну.

Для капельного или распылительного переноса необходимо гораздо более высокое напряжение, чтобы провод не касался контакта i.д. короткого замыкания, со сварочной ванной; для проволоки диаметром 1,2 мм напряжение дуги варьируется от примерно 27 В (250 А) до 35 В (400 А). Расплавленный металл на кончике проволоки переходит в сварочную ванну в виде брызг из мелких капель (диаметром примерно с проволоку и меньше). Однако существует минимальный уровень тока, порог, ниже которого капли не будут принудительно выбрасываться через дугу. Если попытаться применить метод открытой дуги намного ниже порогового уровня тока, слабые силы дуги будут недостаточными для предотвращения образования больших капель на конце проволоки.Эти капли будут беспорядочно перемещаться по дуге под действием обычных гравитационных сил. Импульсный режим был разработан как средство стабилизации разомкнутой дуги при низких уровнях тока, т.е. ниже порогового уровня, во избежание короткого замыкания и разбрызгивания. Перенос металла достигается применением импульсов тока, каждый из которых имеет силу, достаточную для отделения капли. Синергетическая импульсная сварка MIG относится к особому типу контроллера, который позволяет настраивать источник питания (параметры импульса) в зависимости от состава и диаметра проволоки, а также частоты импульсов для установки скорости подачи проволоки.

типовая горелка MIG (фото любезно предоставлено Fronius International GmbH)

Защитный газ

Помимо общей защиты дуги и сварочной ванны, защитный газ выполняет ряд важных функций:

• образует дуговую плазму
• стабилизирует корни дуги на поверхности материала
• обеспечивает плавный перенос капель расплава от проволоки в сварочную ванну

Таким образом, защитный газ будет иметь существенное влияние на стабильность дуги и переноса металла, а также на поведение сварочной ванны, в частности, на ее проплавление.Защитные газы общего назначения для сварки MIG представляют собой смеси аргона, кислорода и CO ² , а специальные газовые смеси могут содержать гелий. Газы, которые обычно используются для различных материалов:

Стали

• CO ²
• аргон +2-5% кислорода
• аргон от +5 до 25% CO ²

Цветные металлы

Газы на основе аргона по сравнению с CO ² , как правило, более устойчивы к настройкам параметров и создают более низкие уровни разбрызгивания в режиме переноса по наклону.Однако существует больший риск отсутствия дефектов плавления, поскольку эти газы более холодные. Поскольку CO ¹ не может использоваться в режимах открытой дуги (импульсный или струйный перенос) из-за высоких сил обратной плазмы, обычно используются газы на основе аргона, содержащие кислород или CO ² .

Приложения

MIG широко используется в большинстве секторов промышленности и составляет более 50% всего наплавленного металла сварных швов. По сравнению с MMA, MIG имеет преимущество с точки зрения гибкости, скорости наплавки и пригодности для механизации.Однако следует отметить, что, хотя MIG идеально подходит для «разбрызгивания» металла, от сварщика требуется высокая степень манипулятивного мастерства.

Ссылка (-а):
TWI — Всемирный центр технологий соединения материалов (там можно найти много информации о сварке).
Для голландцев см. NIL — Nederlands Instituut voor Lastechniek

достижений в сварочных технологиях (обновлено в ноябре 2020 г.)

Введение в сварочную технику

Сварочная технология — это процесс изготовления, в котором материалы (термопласты и металлы) соединяются вместе.Соединяемые материалы называются заготовками. Затем эти детали будут расплавлены в месте соединения. После этого в точки соединения добавляется присадочный материал, чтобы сформировать сварочную ванну. Затем эта сварочная ванна затвердевает, образуя прочное соединение между двумя деталями.

Сварка подразделяется на несколько типов в зависимости от метода соединения деталей. Эти типы

1. Арка
2. Газ
3. Сопротивление
4. Энергетический луч
5. Сварка полупроводниковая

Каждый из этих типов использует разные методы соединения материалов, включая использование лазеров, высокотемпературного пламени и электричества.

Как технология сварки изменилась за последние годы

Сварочная технология ведет свою историю со времен промышленной революции 1750 года нашей эры. В этот период использовался процесс, известный как кузнечная сварка. При кузнечной сварке концы материалов просто нагреваются до тех пор, пока они не станут достаточно горячими, чтобы их можно было сколотить.

Затем человек по имени Элиху Томсон изобрел контактную сварку в 1886 году. Его изобретение положило начало современной эпохе сварки и проложило путь другим изобретателям к разработке других методов соединения металлов.В 1920 году П.О. Нобель из компании General Electric изобрел автоматическую сварку, в которой использовалась неизолированная электродная проволока и постоянный ток.

Последние усовершенствования в технологии сварки включают трение, инерцию и лазерную сварку. Эти новейшие технологии сейчас преподаются в нескольких школах сварки для продвинутых программ сварки.

Сварочная автоматика

Благодаря беспрецедентным технологическим усовершенствованиям сварочный процесс достиг эпохи автоматизации.Автоматизация также позволила отрасли удовлетворить постоянно растущий спрос со стороны других отраслей, использующих сварочную продукцию. Автоматизация не только ускоряет производство, но и обеспечивает более точный процесс сварки материалов, что важно для транспортной, морской, автомобильной и морской промышленности.

Количество сварочных роботов также растет. Хотя они требуют огромных вложений, эти роботы могут выполнять работу быстрее. Кроме того, рабочие защищены от возможных травм и опасностей, связанных с процессом сварки.

Технологии сварки рельсов

Одним из применений сварочного процесса является сварка рельсов. Рельсы жизненно важны для строительства железных дорог, что, в свою очередь, также жизненно важно для транспортной системы любой страны. Машины для стыковой сварки оплавлением заменили обычные машины для сварки рельсов. Этот процесс включает использование большого количества электроэнергии, которая затем используется для выработки тепла на концах рельсов. Только тогда, когда будет достигнута оптимальная температура, рельсы будут свариваться.

Эти машины полностью автоматические и могут производить высококачественную, точную и хорошо документированную продукцию. Эти современные машины также могут работать в разнообразных и даже экстремальных условиях. Таким образом, машины уже представлены во всем мире.

Последние достижения в сварочной технике

Ниже приведены последние достижения в сварочной отрасли и их описание.

Лазерная сварка

Лазерная сварка используется для процессов, требующих высокой скорости сварки, низкой термической деформации и небольших сварных швов.Лазер — это аббревиатура от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Таким образом, лазерная сварка — это фактически бесконтактный процесс. Лазер служит источником концентрированной энергии, которая позволяет материалу нагреваться быстрее. С помощью лазерной сварки можно выполнить три типа сварных швов. Это проводимость, проводимость-проникновение и замочная скважина.

Лазерная сварка хорошо подходит для высоколегированных металлов и может использоваться на открытом воздухе. В отличие от других методов, он не требует присадочных металлов и очень точен.Его применение включает производство медицинского оборудования, электроники и ювелирных изделий.

Сварка трением с перемешиванием

Сварка трением с перемешиванием — это процесс, изобретенный в Кембридже. Он работает через вращающийся инструмент, который вдавливается в стык материалов и перемещается по пути сварки. Материалы свариваются за счет тепла трения, создаваемого вращающимся буртиком машины. Заплечик также содержит размягченный материал, который в процессе становится твердофазным сварным швом.

Как и лазерная сварка, он не требует присадочных материалов и используется для соединения деталей из алюминия и других сплавов. Когда компоненты закреплены должным образом, сварка трением с перемешиванием дает высококачественный и прочный сварной шов.

Этот процесс имеет ряд преимуществ перед другими методами сварки. Он производит выходной сигнал с незначительными искажениями или без них, не производит дыма и излучения, а также является энергоэффективным.

Расширенная дуговая сварка

Дуговая сварка — это процесс сплавления металлов.В этом процессе электрический ток используется для создания электрической дуги между материалами и электродом. С помощью тепла расплавляется присадочный металл, помещенный между стыками двух материалов. Когда он остывает и затвердевает, образуется металлургическая связь. Поскольку соединение представляет собой смесь разных металлов, сварной шов потенциально имеет такую ​​же прочность, как и прочность компонентов металла.

Этот процесс используется при сварке цветных металлов. Он также широко применяется при производстве космических аппаратов и велосипедов.Сварные швы, полученные с помощью этого процесса, очень устойчивы к коррозии и растрескиванию даже после длительного периода времени, поэтому он подходит для важных сварочных операций, таких как герметизация контейнеров с отработавшим ядерным топливом.

Карьера в сварке

Карьера сварщика включает не только соединение материалов, она также может включать изучение чертежей и эскизов, расчет размеров материалов, осмотр конструкций и обслуживание оборудования и типов машин. Поскольку сварка используется практически во всех отраслях, сварщики — одна из немногих профессий, которые всегда пользуются большим спросом.Помимо того, что это выгодно с финансовой точки зрения, для сварщиков также есть много возможностей карьерного роста. Некоторые из них даже связаны с путешествиями, такими как строительство и ремонт судов, техническое обслуживание судов, военная поддержка, монтаж трубопроводов и подводная сварка.

Что касается финансового вознаграждения, то высококвалифицированные сварщики могут зарабатывать до 100 000 долларов в год.

Сварочные программы в техническом институте

Один из способов начать карьеру сварщика — получить сертификат сварочного технического института.Например, Технический институт Лоенбро предлагает 12-недельное техническое обучение, которое вооружит студентов навыками, необходимыми для того, чтобы стать профессиональным сварщиком. По окончании 6-12-недельных курсов студентам выдается сертификат, подтверждающий, что теперь вы действительно профессиональный сварщик.

Как и другие программы этого типа, их программа сварки включает в себя сварку конструкций, сварку труб и производственную сварку. Кроме того, их занятия начинаются каждые две недели, так что вы можете записаться в любое удобное время и сразу же начать.Чтобы начать карьеру сварщика, не нужно долго ждать.

Подготовка, расходные материалы и оборудование, необходимые для процесса

Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW) — это процесс электродуговой сварки, при котором возникает дуга между неплавящимся электродом и свариваемым изделием. Сварной шов защищен от атмосферы с помощью защитного газа, который образует оболочку вокруг области сварного шва (см. , рис. 1, ).

GTAW универсален и может использоваться для черных и цветных металлов и, в зависимости от основного металла, во всех положениях сварки. Этот процесс можно использовать для сварки тонких или толстых материалов с присадочным металлом или без него.

При сварке более тонких материалов, кромочных соединений и фланцев присадочные металлы не используются.Для более толстых материалов обычно используется присадочная проволока с внешней подачей. Тип используемой присадочной металлической проволоки основан на химическом анализе основного металла. Размер присадочной проволоки зависит от толщины основного металла, от которой обычно зависит сварочный ток.

Методы работы GTAW могут быть ручными или автоматическими.

Переменные процедуры сварки и конфигурации стыков

Переменные процедуры сварки управляют процессом сварки и качеством получаемых сварных швов.Конфигурация соединения определяется конструкцией сварного изделия, металлургическим анализом, а также процессом и процедурой, требуемыми для сварки.

Параметры сварки выбираются после того, как были выбраны основной металл, присадочный металл и конфигурация соединения. К фиксированным параметрам сварки относятся тип присадочного металла, тип и размер электрода, род тока и тип защитного газа.

Регулируемые переменные управляют формой сварного шва, влияя на такие параметры, как высота шва, ширина шва, проплавление и целостность шва.Основными регулируемыми переменными для GTAW являются сварочный ток, длина дуги и скорость движения.

Вторичные переменные также помогают контролировать процесс сварки, но их сложнее рассчитать. Вторичные переменные включают рабочий угол и угол перемещения, а также расстояние, на которое электрод выходит за край чашки.

Вольфрамовые электроды

Электроды для GTAW изготавливаются из вольфрамового сплава. Вольфрам имеет одну из самых высоких температур плавления среди всех металлов, около 6 170 градусов по Фаренгейту (3410 градусов по Цельсию).

Размер используемого электрода определяется требуемым сварочным током. Электроды большего размера позволяют использовать более высокие токи. Электроды меньшего диаметра можно использовать для сварки более тонких материалов или при сварке в нерабочем положении.

Ниже приводится список различных типов используемых вольфрамовых сплавов:

1. Чистый вольфрам используется для обработки цветных металлов, таких как алюминий и магний, и обычно используется с подготовкой со скругленными концами на переменном токе (AC) (см. Рисунок 2 ).

2. Торированный вольфрам — наиболее распространенный тип вольфрамового электрода для обработки углеродистой и нержавеющей стали. Его можно купить с 1 или 2% тория. Торированный вольфрам легко зажигается и поддерживает стабильную дугу. Он обладает большей устойчивостью к загрязнениям, сохраняет остроту и не разрушается так же быстро, как чистый вольфрам.

3. Цирконий вольфрам обычно используется для сварки цветных металлов с повышенным переменным током.

Подготовка острия или использование угла конуса электрода применимо к торированному вольфраму. Электроды из торированного вольфрама зашлифованы до точки, обеспечивающей лучшее зажигание дуги, с добавлением высокой частоты. Это обеспечивает зажигание дуги и предохраняет электрод от контакта с изделием. Это также помогает стабилизировать дугу.

Степень конуса влияет на форму и глубину проплавления сварного шва.Чтобы уменьшить количество раз, когда электрод нужно затачивать, сварщик должен научиться не прикасаться к вольфрамовой детали во время процесса сварки. Рекомендуемая длина конуса составляет от 21/2 до 3 диаметров электрода (см. Рисунок 3 ).

Защитные газы

Аргон и гелий — два наиболее часто используемых защитных газа, используемых для GTAW.Наиболее желательными характеристиками для целей защиты являются химическая инертность газов и их способность создавать плавную дугу при высоких токах. Оба газа инертны, вызывая эффект ионизации сварочной дуги. Они защищают вольфрамовый электрод и сварочную ванну от атмосферы.

Чистота газа влияет на сварной шов. Металлы выдерживают небольшое количество примесей, но для достижения наилучших результатов процент используемого инертного газа должен быть чистым не менее 99,9 процента.

Аргон тяжелее гелия и может поставляться в жидкой или газообразной форме. Аргон обеспечивает хорошее очищающее действие. Расход определяется размером вольфрама и диаметром газового стакана. Аргон подходит для сварки одинаковых и разнородных металлов и хорошо работает при сварке в вертикальном и потолочном положениях.

Гелий — более легкий инертный газ. Он может распространяться в виде жидкости, но чаще используется в виде сжатого газа. Он покидает зону сварного шва быстрее, чем аргон, и при его использовании необходимы более высокие скорости потока.

Гелий образует узкую, но глубокую зону термического влияния (HAZ), которая хорошо подходит для сварки более тяжелых металлов. Он подходит для сварки на высоких скоростях и обеспечивает хорошее покрытие в вертикальном и потолочном положениях. Это помогает увеличить проплавление, а при использовании в качестве обратной продувки имеет тенденцию сглаживать проход сварного шва. Гелий подходит для обработки цветных металлов большой толщины.

Смеси аргона и гелия используются, когда сварщикам необходим контроль аргона и проникновения гелия.Эта смесь не нужна при сварке простых углеродистых сталей.

Типичные смеси различаются в зависимости от области применения. Он часто используется для автоматической сварки.

Смеси аргона и водорода часто используются для сварки нержавеющей стали, INCONEL® и MONEL®. Эту смесь не следует использовать при сварке простых углеродистых сталей. Типичная смесь состоит из 95 процентов аргона и 5 процентов водорода.

Азот также можно использовать в качестве защитного газа, но он используется редко из-за более высоких требований к току.Подходит для сварки меди.

Сварочный ток, конструкция соединения

Ток зависит в первую очередь от типа свариваемого металла, требуемых уровней тока и наличия аппарата, вырабатывающего сварочный ток данного типа.

Положительный электрод постоянного тока (DCEP) (обратная полярность) иногда используется для сварки очень тонких цветных металлов, а также для шариковой сварки вольфрамового электрода. Отрицательный электрод постоянного тока (DCEN) (прямая полярность) чаще всего используется для сварки нержавеющей стали и черных металлов.

Переменный ток с добавлением высокой частоты чаще всего используется для сварки некоторых цветных металлов, таких как алюминий и магний. Он обеспечивает хорошее очищающее действие и дает умеренное проникновение.

Конструкция сварного соединения

Пять основных типов соединений — это стыковое соединение, угловое соединение, краевое соединение, соединение внахлест и тройниковое соединение (см. Рисунок 4 ). Из пяти типов шарниров наиболее часто используются стыковое и тройниковое соединение.

Прочность сварного соединения — еще один фактор, влияющий на конструкцию сварного соединения.Сварные швы могут быть частичными или полными, в зависимости от требуемой прочности шва. Конструкция сварного соединения или конфигурация сварного изделия для GTAW определяется типом металла, конфигурацией сварного соединения, обозначенными кодами и спецификациями, а также металлургическим анализом. На выбор конструкции соединения влияют несколько факторов, включая требуемую прочность, положение сварки, толщину металла и доступность соединения для сварщика.

Целью любой конструкции стыка является получение прочного сварного шва с желаемыми свойствами с максимальной экономией.Подготовка кромки и стыка важны, поскольку они влияют как на качество, так и на стоимость сварки.

Подготовка к сварке

Перед использованием GTAW необходимо выполнить несколько шагов по подготовке электрода и сварного шва, закреплению сварного соединения, установке переменных и, при необходимости, предварительному нагреву основного металла. Объем подготовки зависит от размера сварного шва, типа основного материала, подгонки и требований к качеству.

Подготовка электродов. Подготовка электродов зависит от типа электрода и области применения сварки. Наконечник может иметь точку заземления или шаровой конец для сварки на переменном токе.

Чтобы приготовить электрод с острием, следы шлифовки должны проходить параллельно электроду.

Чтобы подготовить шарик на конце вольфрама, источник питания должен быть переключен на DCEP (обратная полярность). Затем после зажигания дуги между электродом и куском металлолома или меди ее необходимо поддерживать на умеренном уровне тока.Кончик мяча должен быть идеально чистым, блестящим и иметь зеркальную поверхность.

Подготовка сварного шва. При подготовке сварного шва можно использовать несколько различных методов, в том числе газокислородную резку, плазменную резку, резку ножницами, механическую обработку, строжку угольной дугой, шлифование или скалывание. Помните, что правильная подготовка сварного шва поможет произвести качественную сварку и соответствовать требованиям стандартов качества сварки.

Очистка. Очистка свариваемого материала важна.Сварные швы GTAW часто подвержены загрязнению во время сварки. На свариваемой поверхности не должно быть масла, жира, краски, грязи, окислов и других посторонних материалов.

Алюминий имеет оксидное покрытие, которое, если его не удалить, загрязняет зону сварки. Чистящие растворы, проволочные щетки, шлифовальные машины и абразивоструйная очистка — вот некоторые из методов, используемых для удаления этих загрязнений.

Крепление и позиционирование. Крепление и расположение также влияют на форму, размер и однородность сварного шва.Крепления удерживают сварную деталь на месте, контролируя деформацию, помогая размещать и удерживать детали в их положении относительно сварной конструкции.

Использование крепежа позволяет сократить время сварки. Позиционирование поможет переместить сварную деталь в ровное положение, что повысит производительность сварщика.

Охлаждающие блоки, радиаторы или опорные стержни могут использоваться при сварке некоторых металлов для предотвращения прожога, снижения температуры основного материала или для минимизации деформации.

Предварительный нагрев. В зависимости от легирующих элементов в основном материале, толщины стали и конфигурации соединения иногда требуется предварительный нагрев. Величина предварительного нагрева, необходимая для конкретного применения, обычно определяется процедурой сварки. Доступно несколько методов управления температурой предварительного нагрева, включая нагрев печи, электрические индукционные катушки, кислородные горелки и одеяла резистивного нагрева.

Температуру предварительного нагрева можно измерить с помощью температурных палочек, шариков мелков, индикаторов температуры, термопар, термисторов или инфракрасных термометров.

Заключение

Изучение основ процесса GTAW повысит способность сварщика производить качественные сварные швы. Знание правильных расходных материалов, оборудования и необходимой предварительной подготовки поможет сварщику устранять проблемы при сварке.

Хорошее понимание процесса GTAW поможет сварщику сделать более разумный выбор при выборе присадочного металла, вольфрамовых электродов и защитных газов. Сварщик также сможет выбрать правильный тип оборудования в зависимости от области применения при сварке углеродистой стали, нержавеющей стали или цветных металлов.