Для выполнения сварочных работ с различными типами изделий из металла самым главным фактором, влияющим на качество соединения, является мастерство работника.
Если говорить о сварке газовых труб, то она может быть проведена с использованием газового, аргонового и электродугового сварочных аппаратов. К выполнению сварки труб не могут быть допущены сварщики, у которых отсутствует опыт и соответствующий разряд. Сотрудник обязан соблюдать нормы сварки труб, которые прописаны в государственных стандартах.
О том, кто и как именно может проводить сварку газовых труб разного диаметра, а также какими материалами и способами нужно пользоваться, будет рассказано в этой статье.
Общие сведения о процессе сварки металла
Сваркой принято называть физико-химический процесс, во время которого металл труб поддается воздействию высоких температур. За счет этого воздействия сварки происходит процесс плавления. Во время плавления, атомы металла начинают движение быстрее, он раскаляется. В месте, соединения двух заготовок происходит объединение этих атомов в единое целое, за счет чего швы сварки получаются прочными.
Сварщик – это человек, способный за счет своей квалификации, оперировать сварочными аппаратами. Они бывают электродуговыми, газовыми, лазерными, контактными и ультразвуковыми. Каждый из видов требует от мастера наличия особой категории мастерства.
Какие аппараты используются для сварки газовых труб
Процесс сварки газовых труб является сложным и не может быть доверен неквалифицированному сотруднику. Мастер обязан соблюдать правила сварки по технике безопасности. Тип сварочного аппарата принято выбирать в зависимости от того, в каких условиях, расположении в пространстве будут проложены трубы, а также толщины и типа используемого металла.
Существуют три основных вида, которые применяются для создания соединений при прокладке газовых трубопроводов:
- Газовая.
- Электродуговая.
- Аргонодуговая.
Фото: процесс сварки.
Сварочный аппарат, использующий газ
Работу сварочного аппарата MAG, который использует газ, можно настраивать. Для этого на газовые трубки устанавливается редуктор. Регулировка проводится в зависимости от того, какие сварочные работы проводятся. В основном, в работе применяются ацетилен, бутан, пропан с примесью кислорода. Сварку газом используют для проведения таких работ как:
- Окислительные.
- Восстановительные, которые проводятся с большинством существующих металлов.
- Работы с повышенным потоком газовой смеси.
Во время сварочных работ образуется «ванна», а в ней происходит два процесса – восстановительный и окислительный. Металл, который используется для способа создания соединения газовых труб, по своей структуре должен быть зернистым, чтобы обеспечить лучшую надежность. Благодаря тому, что изделия нагреваются до сверхвысоких температур за счет газового аппарата, происходит улучшение прочности.
Главные особенности, которые необходимо учесть во время сварки с использованием газа:
- В ходе сварки низкоуглеродистых сталей, необходимо использовать соответствующие стальные проволоки.
- Сталь нержавеющая, с содержанием легирующих элементов, должна проводиться с использованием проволоки из никеля. Подбор расходников для сварки газовых труб происходит с учетом состава свариваемого материала.
- Изделия из меди должны быть соединены на сверхвысоких температурах, а за счет хорошей текучести они требуют создания больших зазоров, чем черные типы металлов. Чтобы получить надежное соединение, следует использовать медную проволоку и флюс, который предотвратит попадание кислорода в шов соединения труб.
- То же касается и работы с латунными изделиями: использование соответствующей по составу присадки поможет достигнуть качественного результата, а во избежание появления пор на швах, следует подавать повышенное количество кислорода.
- Изделия из бронзы обязательно должно быть проведено с использованием восстановительного типа газовой струи, чтобы избежать выжигания основы металла. В присадках присутствует кремний, за счет которого металл быстрее раскаляется.
Способы сварки труб с использованием газа
Существует две технологии создания швов на металлических газовых трубах:
- «Правый» способ, заключается в том, что формирование шва между изделиями происходит в направлении слева направо. Направление пламени горелки обращено в сторону, противоположную движению. Используется такой способ для создания швов на трубах газопроводов, толщина которых составляет минимум 5 миллиметров. К достоинствам данного способа относится повышенная глубина оплавления детали, а также низкий расход газа в совокупности с хорошим уровнем производительности.
- «Левый» способ подразумевает создание шва в противоположном направлении движения горелки, пламя которой обращено в ту же сторону, в которую производится движение. При этом проволока должна находиться перед пламенем. Используется при создании швов трубы изделий с тонкими стенками. К преимуществам такого способа относится равномерность и аккуратность поверхности шва на соединяемых изделиях.
В случае если изделия зафиксированы и нет возможности провернуть их по своей оси, проводится сварка вертикальных сторон, нижней, а затем верхней – потолочной. В изделиях с небольшим диаметром, в первую очередь формируется нижняя часть шва, а изделия от 30 сантиметров в диаметре привариваются сразу с четырех сторон.
Швы, получаемые в результате использования газосварочного аппарата, имеют выпуклую форму, толщиной до 3 мм. Они должны быть проверены на наличие недочетов.
Электродуговая сварка
У такого типа сварочных аппаратов также есть свои особенности, которые следует применять в работе:
- Сварочный аппарат должен быть заземлен.
- Изделие перед созданием шва обрабатывается болгаркой, до достижения прямого угла. При наличии заусенцев металла шлифуются напильником. Проводится очистка стыков от ржавчины и грязи, а также их обезжиривание с помощью растворителей или бензина.
- В процессе сварки необходимо учитывать толщину металла. Изделия толщиной до 3 мм сваривают за один подход. Количество подходов может меняться в зависимости от толщины труб.
- Стыки, которые располагаются под углом, проваривают в один подход, используя специальный механизм, вращающий сварочный аппарат. При отсутствии легкого доступа к трубе, проварка производится по фрагментам, до полного заполнения металлом стыка. После каждого отдельного слоя металлу дают остыть, а последний слой проходят полностью и внахлест к предыдущему.
Для того чтобы проводить сварочные работы на таких объектах, как магистральный газопровод, работник должен быть высоко квалифицирован и обладать обширным опытом. Прежде чем приступить к сварке, необходимо провести корректное сопоставление стыков и кромок.
Производится зачистка и затирка торцевых частей труб и кромки. Работа производится с использованием напильника или болгарки, угол под которым производится зачистка, должен составлять минимум 60 градусов.
Следующим этапом сварки происходит прихватка. Точки прихватки должны иметь диаметр более 3 миллиметров, при этом в толщину занимать как минимум половину толщины стенок труб. Для повышения качества соединения газовых труб, прихватки выполняют на небольших расстояниях друг от друга.
Если проводится формирование поворотного стыка труб, можно как вращать деталь, так и сварочный аппарат. Таким образом можно достичь оптимальной скорости и качества шва.
Сплошной шов формируется в случае, когда первые слои, «корневые», фиксирующие две части трубы между собой уже готовы.
Электродуговая сварка не используется в домашних условиях, но популярна на производственных работах, при возведении газовых магистралей.
Сварка с использованием аргона
Технологии MIG и TIG подразумевает использования расходных материалов в виде электродов из вольфрама. Особенностью таковых является тугоплавкость и высокое содержание углеродов.
За счет дуги получается достигнуть оплавления кромок стыков, в которую подается проволока. Состав проволоки должен соответствовать составу соединяемых металлов.
В ходе сварочных работ применяются выпрямители или инверторы. Газ аргон применяется для создания защитной среды и предотвращения окислительных процессов.
Основные особенности использования аргонно-дугового сварочного аппарата:
- Во время создания шва, толщина которого не превышает 4 миллиметра, движение выполняется сверху в низ, для лучшего заполнения стыка.
- Для изделий с более толстыми стенками, движение происходит в обратном направлении.
- Каждый новый подход подразумевает создания точки прихвата в другом месте, отличном от предыдущего. При этом следует проводить соединение внахлест.
- Аргон необходимо подать еще до того, как электродуга будет разожжена, а прекращают после полного застывания последнего слоя шва.
- Стали с легирующими компонентами в составе должны быть сварены с использованием особого вида флюса. Газ, для лучшей защиты внутренностей шва подается прямо в завариваемую трубу.
- При сварке изделий с толщиной более 1 см следует применять прокладочные кольца.
Силу тока принято регулировать в зависимости от толщины свариваемого изделия и его материала. Электрод также выбирают исходя из силы тока, которая будет применена. Обычно, рабочий промежуток находится в значениях между 150 и 500 Ампер.
Расходные материалы для сварки
При проведении сварочных работ, расходные материалы могут различаться. Связано это с технологией и способом, по которой происходит соединение металла.
При использовании сварочного аппарата, защитная среда которого образуется за счет инертного аргона, следует запастись баллоном с соответствующей смесью газов и присадочной проволокой. В случае с электродуговой или газовой сваркой, используются электроды.
- Чтобы сварщику было проще выбрать электрод, Государственная служба стандартизации подготовила записи в реестре для каждого свариваемого металла. В них указываются основные расходные материалы для сварки, содержанием в них примесей или легирующих веществ. Для того чтобы правильно подобрать электрод – необходимо руководствоваться инструкцией и знать состав свариваемого металла.
- Аргоновая сварка производится с использованием смеси газа аргона и примесью углекислоты, в пропорции 70% на 30% соответственно. Цена такой смеси оптимальна, а использование ее позволяет получить качественный шов и чистую дугу.
- Для проведения сварочных работ также требуется использование присадочной проволоки, подбор которой, также, проводится с учетом состава свариваемых металлов. Основными качествами, которыми должна обладать проволока – это устойчивость к воздействию сверхвысоких температур и низкое содержание углеродов. При сварке труб из нержавейки следует подбирать проволоку, содержание легирующих материалов в которой будет соответствовать, либо превышать содержание таких элементов в свариваемых конструкциях.
Техника безопасности
Первое, что должен знать профессиональный сварщик – это правила технической безопасности. Чтобы избежать проблем со здоровьем, пренебрегать ими строго запрещается. Основные понятия о технике безопасности в процессе работы:
- Прежде чем приступить к работе, убедитесь в том, что газовый баллон закрыт. Строго запрещено проводить резкое открытие клапана, подающего газ, ведь всегда существует вероятность, по которой открытый резко клапан редуктора может привести к воспламенению. Более того, существует вероятность взрыва баллона с кислородом из-за высокого давления внутри. Неосторожное обращение с баллоном может привести к плачевным последствиям.
- Сварочные работы следует проводить только при наличии хорошей вентиляции в помещении, а также при отсутствии легковоспламеняющихся материалов в непосредственной близости к разлету капель оплавленного металла. Во избежание пожароопасных ситуаций помещение следует предварительно подготовить.
- В конце сварочного процесса проводится обязательный контроль свариваемых газовых труб, в ходе которого соединения проверяются на прочность, качество и герметичность. Убедившись в полной герметичности, можно приступать к подаче газа.
Правила персональной защиты
Во время проведения сварочных работ, рабочий обязан использовать методы персональной защиты от эффектов сварки, таких как:
- Специальная сварочная маска, которая обеспечит защитой не только глаза, но и лицо. Большая площадь покрытия маски способна защитить также шею и волосы.
- Термоустойчивые перчатки для сварки, которые называются «краги». Их существует несколько видов, различных по форме и длине. Главная цель таких перчаток – предотвратить воздействие на кожу высоких температур от сварки и защитить от удара током.
- Костюм, который призван защитить от прямого попадания на тело расплавленных капель металла. В составе такого костюма содержится специальная пропитка, предотвращающая возгорание.
Сварочные схемы
Такие сварочные схемы являются частью рабочей документации. Разработка такой документации проводится сотрудниками, способными руководить сварочным процессом, такими как инженеры и технологи. Составляются в виде схем, но не масштабных примеров.
В таких документах содержится информация и обозначения, которые нужны для создания поворотных и стыков без поворота. Первый вариант является простым для опытного мастера, ведь ее можно проводить, выбрав наиболее удобное для работника положение тела. Поворотная технология соединения сварочных стыков также снижает вероятность проявления недостатков.
Каждый стык в схеме сварки труб обычно указывается с определенной нумерацией. В том числе указывается вид проверки качества выполнения операции соединения. Также описывается изделие с указанием класса трубопровода.
Табличные значения содержат информацию о параметре и количестве стыков труб, а также проверке контрольных образцов. Ниже представлена типичная схема сварных стыков:
Одним из способов представления схем является аксонометрическая проекция, которая подписывается руководящими лицами. Данные лица следят за правильной планировкой рабочего процесса и грамотным использованием сварочного оборудования.
Сварка газовых труб в жилых помещениях
Процедура сварки в доме опасна и ее следует доверять профессионалам, имеющим соответствующий уровень квалификации.
Если же навыки обращения со сварочными аппаратами присутствуют, а просить кого-то о помощи не хочется, либо есть желание проследить за правильностью действий специалистов газовых служб, следует придерживаться определенного алгоритма:
- В первую очередь перекрывается подача газа в трубы. Как и любой другой, бытовой газ отличается легкостью воспламеняемости. В случае, если газ в трубе перекрыт не был, это может привести к пожароопасной ситуации.
- При работе с газовыми трубами, установленными в большинстве домов, будет достаточно участия только одного мастера. Для создания соединений между трубами с разным диаметром следует использовать соответствующие переходники, которые обязательно должны быть приварены герметично, чтобы в будущем не возникали утечки газа.
- После отключения подачи газа, необходимо произвести выдув оставшегося внутри труб газа.
- В конце работы с газовыми трубами следует провести контроль качества выполненных соединений. После пуска подачи газа по трубам, следует руководствоваться собственным обонянием, а еще проще – воспользоваться спичкой. Зажженная спичка подносится ко швам труб, и, если утечка присутствует, пламя изменяется, возможно даже небольшое возгорание в том месте, где газ покидает пределы трубопровода, однако это не критично. Также можно использовать мыльный раствор, который наносится на шов. Появление пузырей в каком-либо месте означает наличие утечки газа. Работу с газовыми трубами в таком случае необходимо либо доделать, либо полностью переделать с самого начала.
Соединение пластиковых труб
Для создания трубопроводов все чаще используется изделия из полимеров. Такие изделия принято относить к классу термопластичных, именно из-за этой характеристики для создания конструкций используется диффузионный метод сварки газовых труб. Он заключается в предварительном нагреве заготовок с их последующим соединением под давлением. В процессе соединения образуются полимерные цепочки, обеспечивающие прочную связь на уровне молекул пластика.
Диффузионный метод также называют термомеханическим. Для того чтобы создавать конструкции из пластиковых труб, необходимо иметь под рукой специальный сварочный аппарат с насадками, которые подойдут под определенный диаметр труб и фитингов. Результатом сварочных работ являются качественные изделия, которые могут выдержать давление до 40 атмосфер в полости трубы.
Такая технология создания конструкций, на данный момент, используется в ходе прокладки труб водопровода и отопления. Температура, в которой происходит создание швов трубы, не превышает 2700 градусов.
Рекомендации к работе
Прежде чем приступить к сварке с использованием газовой или электросварки, следует провести несколько нехитрых манипуляций по настройке оборудования и подготовке рабочих поверхностей. Такие действия позволят повысить качество получаемых швов и снизят вероятность дефекта:
- При создании соединений с применением таврового или стыкового методов нужно использовать электроды диаметров до 3 мм.
- В работе следует применять оптимальную силу тока, настраивая оборудование на значения, колеблющиеся на уровне 90-100 Ампер. От силы тока зависит глубина провара. Если проводится соединение двух изделий внахлест друг к другу – ее можно поднять до значения в 120 Ампер.
- Во время формирования шва трубы послойно, следует понимать, что последний шов должен быть поднят над плоскостью конечного изделия на высоту до 3-х мм.
- Для создания соединений в трубах, которые имеют отличную от круга форму, к примеру, квадратную или прямоугольную – следует использовать метод точечной сварки.
Выводы
Сварка является сложным процессом, в особенности, если дело касается газовых труб. К этому делу следует подходить с особой осторожностью, а мастер должен обладать многолетним опытом, чтобы провести работу с газовыми трубами качественно и безошибочно. В данной статье были описаны основные виды сварочных аппаратов и расходников, которые используются для создания газовых трубопроводов, а также нюансы, которые следует учитывать в ходе работ.