Как сварить трубы отопления электросваркой

Как сварить трубы отопления электросваркой

Основным способом монтажа автономных и централизованных систем является сварка отопления. В отличие от резьбовых соединений она не нуждается в регулярном обслуживании. При сварке труб отопления нужно учитывать, что соединение подвергается не только механическим, но и термическим воздействиям. Поэтому необходимо правильно выбирать электроды, иначе при нагреве он может треснуть.

Подготовка

Сначала нужно заняться подготовкой труб. Поверхности, которые планируется сваривать, должны быть зачищены и обезжирены. Только так можно избежать дефектов в швах.

Изделия должны иметь соответствующий угол раскрытия кромки, должна быть соблюдена перпендикулярность плоскости торца оси изделия. Подготовка труб отопления большого диаметра осуществляется с помощью фрезерных машин или же газокислотной резки.

Размеры, соответствие толщины изделий, химического состава, механических свойств – все должно сочетаться с требованиями ГОСТа.

Нужно отметить, что зачастую величина притупления — около 2 мм, а угол раскрытия – около 65 градусов.

Немаловажным этапом подготовки является и выбор материалов.

Подготовка к работам

Перед началом основных операций следует заняться подготовкой труб отопления, подлежащих свариванию. Она состоит в том, что поверхности заготовок в местах состыковки тщательно зачищаются, а затем обезжириваются. Только при этом условии удаётся получить качественные швы в местах их соединения на сварку.

В процессе подготовки трубным стыкам придаётся удобная для сваривания форма с соответствующим углом раскрытия кромки. Помимо этого, обязательно выполнение требования по качеству торцевой плоскости среза. Она должна располагаться строго перпендикулярно оси трубы.

Сваривать трубы отопления большого диаметра рекомендуется лишь после их торцевания с привлечением специальной техники (фрезерных механизмов или же газорезательных машин).

Геометрические размеры подготавливаемых стыков выбираются исходя из толщины самих трубных заготовок, их химического состава и установленных ГОСТом механических свойств. На практике параметр притупления кромок, как правило, выбирается порядка 2-х мм, а угол раскрытия делается около 65°.

Одним из наиболее ответственных показателей эффективности подготовительных работ при сварке труб отопления является правильный выбор расходных материалов.

Технология сварки металлических труб

Чтобы соединение было крепким и герметичным, перед монтажом необходимо подготовить детали системы. Следует проверить ровность краев, снять фаски и отшлифовать металл на расстоянии 10 мм от среза. После этого нужно обработать зачищенные места растворителем, чтобы их обезжирить.

Чтобы сваривать трубы различного предназначения используются электроды с таким составом покрытия:

  • рутилово-кислое (RA) — для монтажа холодного и горячего водоснабжения в коммунальной сфере;
  • рутиловое (RR) — для сборки отопительных систем, работающих под высоким давлением;
  • рутилово-целлюлозное (RC) — применяется в конструкциях, требующих обеспечения высокой надежности стыков;
  • универсальное (B) — для сборки всех видов трубопроводов в жилом секторе и на производстве.

Варить трубы из металла можно используя такие технологии:

  • Электросварка. Проводится вручную или с помощью автомата. Принцип действия основан на создании электронной дуги, возникающей при коротком замыкании. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла, вызывающего плавление металла. Для создания шва используются плавящиеся или неплавящиеся электроды.
  • Газовая сварка. Стыки труб плавятся под воздействием горящего газа, одновременно с накладыванием на него металла, выполняющего функцию соединительной муфты. Образуется монолитный стык, имеющий однородную структуру с соседними деталями.
  • Холодная сварка. Данный метод применяется при монтаже трубопроводов низкого давления или их ремонтах в труднодоступных местах. Суть метода состоит в обматывании вокруг стука бандажа, пропитанного клеящим составом быстрого застывания.

Выбор варианта является правильным, если соответствует особенностям системы и характеристикам теплоносителя.

Как выполнить правильный шов

Чтобы сделать качественный шов, необходима правильная подготовка трубы к сварке. Качество кромки труб является определяющим для прочного и герметичного шва.

Например, для сварки встык срез трубы должен быть строго под прямым углом. Перед началом работы его тщательно зачищают наждачной бумагой на 1 см от края трубы, затем удаляют масла, краски, металлической пыли и обезжиривают.

Техника сварки зависит от формы сечения, толщины и диаметра соединяемых труб. Простые круглые трубы для систем отопления свариваются простым непрерывным швом, двигая электрод вдоль поверхности трубы до тех пор, пока два фрагмента не будут полностью сварены.

Для относительно тонкого трубопроката (до 6 мм) подойдет двухслойный шов, при толщине от 6 до 12 мм применяется трехслойная сварка. Массивные и толстые фрагменты трубопровода соединяются четырьмя и более швами.

Швы выполняются поочередно, один за другим. Следующий шов можно начинать только после остывания предыдущего. Чтобы добиться качественного и красивого шва, нужно периодически снимать образующийся в месте сварки шлак, слегка постукивая по трубе молоточком.

Особенности сварки поворотных и неповоротных стыков

Для выполнения качественного поворотного стыка (там, где две трубы соединяются под определенным углом) можно использовать специальный вращатель, который фиксирует и обеспечивает максимально удобный доступ сварщику.

При отсутствии аппарата придется поворачивать трубу вручную, обрабатывая электродом участок сечения трубы 60-110 градусов.

При ручном выполнении поворотного стыка диаметр труб сначала проваривается на 2/4 с внешней стороны в два слоя, затем разворачивают и доваривают стык, используя все три-четыре слоя.

Неповоротный стык делать намного легче: совместить два фрагмента трубы и сделать несколько точек сварки (например, в виде воображаемого креста, или только с двух противоположных сторон). Варить трубу, начиная с нижней точки, двигая электрод к верхнему участку.

Как проверить надежность соединения

Герметичность сварки можно проверить только одним способом – пропустить через трубу воду или газ под давлением и проверить визуально на наличие протечек рабочей среды. Например, если выполняется сварка труб системы отопления, можно присоединить участок трубы к системе и наполнить ее водой. Если на участке сварного шва не покажутся капли воды, сварка выполнена качественно.

Сварка стали (электрическая, газовая)

Сварка труб отопления из стали предпочтительней резьбового соединения. Этот метод основан на нагревании кромок соединения до температуры плавления. При этом образуется плавильная ванна с расплавленным металлом, в которую подается припой в необходимом количестве. Постепенно продвигаясь, расплавленный металл заполняет швы. После остывания получается монолитное соединение.

Если нужно заделать небольшое отверстие в контуре, можно воспользоваться двухкомпонентной холодной сваркой для труб отопления.

Методов сварки стальных труб отопления достаточно много. Мы будем рассматривать только те, которые могут быть применены при монтаже отопления в домах и квартирах. Главный критерий – это мобильность. Ест два основных подхода.

Электрическая дуговая сварка

Электрод ручной дуговой сварки

Суть сварки труб отопления электросваркой заключается в том, что на электрод подается напряжение (обычно плюс, но не обязательно), а к контуру подводится минус. Движение электронов направлено от плюса к минусу. Когда от электрода для сварки труб отопления до рабочей поверхности остается совсем немного (расстояние приблизительно равно его диаметру) возникает электрическая дуга. Она настолько мощная, что плавит металл. С этого момента начинаются отличия. Подача металлической проволоки может выполняться вручную, либо же автоматически. Сварка труб отопления электросваркой бывает:

  • ручной;
  • полуавтоматической (аргонной).
Читайте также  Припой для стали

В обоих случаях процесс плавления проволоки в варочной ванной происходит в газе, который выталкивает кислород и улучшает сплавление металла. Для ручной сварки нужны электроды – это металлический плавящийся стержень в специальной обмазке. При горении обмазки выделяется газ и шлак, которые защищают варочную ванну.

В полуавтоматической сварке из баллона подается аргон. Электрод для сварки труб отопления состоит из вольфрама, температура плавления которого 3000 град. Сварка может быть на постоянном и переменном токе. На переменном варят алюминий. При сварке используют присадочную проволоку, аргоновый стержень выступает в качестве нагревателя, по аналогии с газовой сваркой. Также электросварка труб отопления бывает импульсной и безимпульсной.

Есть много вариантов, как заварить трубу отопления, а также траекторий движения электрода, которые выполняются с отрывом и без отрыва.

Как варить трубы отопления:

  • двигать электрод от стенки к стенке, ёлочкой;
  • чередовать движения вперед и назад по прямой;
  • чередовать движения вперед по прямой и назад по наружному краю. Края каждый раз чередуются.

Важный момент – это формирование корня шва. Также имеет значение расположение электрода относительно рабочей поверхности. Трубу с обратной стороны варят, смотря в зеркальце, такое получается не у каждого. Как видите, тема очень обширная и сварщик должен обладать определенным багажом знаний и, конечно же, опытом.

Газовая сварка металлических труб отопления

Звук, когда загорается пламя на резаке газовой сварки, нельзя перепутать ни с чем. Это как взлет маленького реактивного самолета. Как сваривать трубы отопления:

  • на резак подается из баллона ацитилено-воздушная смесь. У нее очень высокая температура горения;
  • вентилями на резаке регулируется подача;
  • факел пламени расплавляет металл, создавая варочную ванну, и вручную в нее макается проволока;
  • нельзя давать варочной ванне остыть и потихоньку продвигать ее вдоль шва.

Остается вопрос о том, как правильно варить трубы отопления с обратной стороны. При таком методе чтобы заварить стояк со стороны стенки, нужно совершить дополнительную процедуру. На лицевой стороне, в месте соединения, нужно вырезать окошко и через него с внутренней стороны стояка заварить шов. После этого окошко закрывается тем же вырезанным клочком и заваривается. Газовая сварка труб отопления предпочтительней при работе с малыми диаметрами и тонкостенными катушками.

Что нужно для сварки

Для выполнения процесса сварки потребуется специальное оборудование и некоторые навыки:

  1. Для сварки используют аппараты следующей конструкции:
  • с электродами для соединения металлических труб;
  • аппарат, напоминающий паяльник, для стыковки пластиковых деталей.
  1. Требования к профессиональным навыкам:
  • для электросварки металлических труб требуется наличие опыта работы с достаточно сложным сварочным оборудованием;
  • качественно провести процесс соединения полипропиленовых труб через электромуфты под силу даже непрофессионалу.

Выбор подходящих электродов

Для сварки металлических изделий требуется расходный материал. От его качества зависит надежность швов, герметичность трубопровода. Электрод представляет собой металлический стержень, покрытый специальным составом. Он поддерживает устойчивую электрическую дугу, участвует в формировании сварного соединения.

Стержни классифицируют по типу сердцевины и внешнего покрытия.

На основании первого признака выделяют такие виды расходных материалов:

  1. С неплавкой сердцевиной. Для изготовления стержня используют вольфрам, уголь или графит.
  2. С плавящейся вставкой. Сердцевина представляет собой проволоку, сечение которой выбирают в зависимости от технологии сварки.

На основании типа покрытия электроды делятся на следующие группы:

  1. С целлюлозной оболочкой (C). Стержни применяют при сварке труб большого диаметра, например, при монтаже водо-, газо-, нефтепроводов.
  2. С рутилово-кислотным (RA) покрытием. Изделия используют для получения аккуратных сварных швов. Под воздействием электрической дуги соединение покрывается тонким слоем шлака, легко удаляемым механически. RA-электроды используют при прокладке систем отопления и водоснабжения.
  3. С рутиловым покрытием (RR). При использовании таких стержней получают равномерные швы. Образующийся при работе шлак легко снимается. Стержни этого типа применяют при создании угловых стыков, наваривании дополнительного слоя.
  4. С рутилово-целлюлозной оболочкой (RC). Такие электроды позволяют соединять элементы трубопровода, лежащие в любой плоскости. Они часто применяются при создании протяженных вертикальных швов.
  5. С основным покрытием (B). Универсальные стержни используются при сварке любых металлических конструкций, эксплуатирующихся в экстремальных условиях. Соединение не трескается, не разрушается со временем.

Выбор сварочного аппарата

В последнее время наибольшей популярностью как в бытовых, так и в промышленных условиях пользуются инверторные сварочные аппараты. Они отличаются превосходным качеством, позволяют обеспечивать постоянное горение дуги и формирование надежной сварной ванны. В результате за счет использования данного аппарата можно получить наиболее качественное соединение.

Трансформаторные сварочные аппараты более громоздкие и не слишком надежные. Они создают довольно серьезную нагрузку на электрическую сеть, что в дальнейшем может стать причиной возникновения короткого замыкания. Из-за этого их нежелательно подключать к разного рода генераторам бензинового или дизельного типа.