Стыковая сварка труб (стык в стык)

Соединение труб в стык – способ, при котором 2 сегмента привариваются друг к другу одновременно по всей плоскости.

Аппарат для стыковой сварки пластиковых труб

Такой вариант – более удобный и более быстрый, чем обычная сварка, при которой соединение осуществляется постепенно, по всему шву.

Cодержание статьи

Правила работы

При соединении труб методом стыковой сварки необходимо соблюдать следующий порядок производства работ:

1. Подготовить трубы и зачистить кромки.
2. Разложить элементы на сборочном оборудовании.
3. Центрировать и придать взаимное расположение деталям для обеспечения нужной длины зазора.
4. Приступить к процессу сварки стыка.

Необходимо начинать сварочные работы сразу после прихватывания. Если труба сделана из низколегированной перлитной стали, стыковая сварка должна производиться не позже, чем через 4 часа после выполнения прихваток.

Если толщина деталей составляет более 5 миллиметров, выполнять сварочный шов необходимо, как минимум, за два подхода.  Какой бы из вариантов многослойной сварки не был применён, стыки участков нужно смещать относительно нижних слоёв и закрывать на конкретном расстоянии.

Для автоматической сварки под флюсом необходимо не меньше 50 миллиметров, для механизированной и ручной – не меньше 15 миллиметров. Предварительно производится очистка от остаточных фрагментов плавленого металла и окалин и проверка на прожоги и трещины.

Нормативы контактной сварки

Для такого сложного процесса, как стыковая сварка, требуется абсолютное знание и соблюдение правил и требований.

Процесс контактной сварки

Нормы, согласно которым ведётся соединение труб, определяются по СНиП 2.04.08-87:

1. Установка предполагает сдвиг крайних кромок трубопроводов. Для верного расчёта этого показателя используется формула: 0,15S + 0,5 мм, где под S имеют виду толщину стенок трубы.
2. Контактная сварка электродами и флюсом регламентируется ГОСТ 16037-80. При неудовлетворительном состоянии швов работу необходимо переделать.
3. Соединение кромки труб разрешается только с фасками не более 5 мм.
4. При минусовой температуре сборка и ремонт трубопроводов запрещён.Но при возникновении острой необходимости необходимо подогревать монтажные материалы.
5. На толщине стенок от 6 мм ручная сварка встык производится двойным швом. Для меньших размеров допускается один слой.
6. Временные нормы проведения сварки пластиковых и металлических трубопроводов исходят из материала трубы. Значительную роль играет и мощность инвертора, которым совершается обработка.

Особенности соединения полиэтиленовых труб

Стыковая сварка ПЭ труб имеет ряд бесспорных преимуществ. Во-первых, полностью исключается человеческий фактор, и как следствие, обеспечивается высокий уровень качества всех соединений.

Во-вторых, качество всех сварочных стыков регулируется юридическим заключением. В-третьих, во время работы сварочного аппарата ведётся строгий учёт. В расчет берутся как размеры и тип свариваемых труб, так и время, которое аппарат затратил на соединение.

При сварке ПЭ труб стоит соблюдать следующий алгоритм действий:

1. Монтировать концы труб в сварочный аппарат.
2. Между торцами труб поместить нагретую плиту.
3. Под необходимым давлением прижать торцы к нагревателю.
4. Дождаться, когда вместе с оплавлением образуется и первичный грат.
5. Немного снизить давление и дождаться, пока торцы прогреются.
6. Нагреватель удалить.

Процесс сварки встык

После удаления нагревательного элемента также стоит придерживаться предписанной нормы работы:

1. Соединить трубы требуемым осадочным давлением.
2. Дождаться, пока собранная конструкция до конца остынет.

Современный рынок предлагает ряд специальных аппаратов для контактной сварки полиэтиленовых труб:

• аппарат, оснащённый механическим приводом;
• аппарат, оснащённый гидравлическим приводом;
• аппарат на программном управлении.

Процедура стыковой сварки методом оплавления

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

Последующее сближение деталей влечёт за собой образование новых перемычек с их оплавлением. После полного оплавления торцов необходимо произвести осадку. В процессе сближения торцов из стыка выдавливается жидкий металл с оксидными плёнками. При его затвердевании образуется грат, который необходимо удалить в горячем виде.

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

С такой работой может справиться один человек

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

Соединение элементов сопротивлением

Чтобы стыковая сварка сопротивлением была соблюдена технически верно, в начале процесса необходимые элементы сдавливают осевым усилителем до тех пор, пока не возникнет плотное соприкосновение сжимаемых торцов.

Далее подаётся ток, прохождение которого позволяет довести стыкуемые поверхности до пластичного состояния. После этого ток отключается и происходит осаждение заготовок с образованием соединения в твёрдой фазе.

Контактная сварка сопротивлением позволяет соединять детали с круглым или прямоугольным сечением и  площадью до 200 мм².

Чтобы обеспечить равномерный нагрев торцов, нужно убедиться в их идентичности размеров и произвести предварительную очистку химическим или механическим методом.

Нормы процедуры сварки сопротивлением предусматривают следующее: сечение свариваемых поверхностей не должно превышать размер 200 мм². В противном случае качество сварки существенно снизится в основном, из-за окисловых образований на стыке.

Чаще всего такой вариант применяется для стержней, проволок и трубопроводов из низкоуглеродистой стали. Хорошие результаты можно получить, если применить сварку сопротивлением к низколегированным и малоуглеродистым сталям, алюминию и медным сплавам.

Стыковая сварка ПНД труб (видео)

Условия монтажа трубопроводов

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

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

trubypro.ru

сварка поворотных и неповоротных труб в неповоротном положении

Содержание:

Технология сварки неповоротных стыков труб подбирается в соответствии с тем, как расположены трубы и с каким наклоном.

В связи с этим выделяют несколько видов сварных соединений:

• Вертикальное.
• Горизонтальное.
• С уклоном в 45⁰.

Кроме того, способ сварки во многом зависит от толщины стенок трубных изделий. К примеру, соединение трубных изделий, имеющих стенки толщиной 12 миллиметров, выполняется методом наложения трех слоев. При этом толщина каждого слоя не должна превышать 4 мм. Сварка неповоротных стыков труб имеет множество особенностей, определяющие наклон электродов, которые следует знать.

Правила техники безопасности

Приступая к соединению поворотных стыков труб или неповоротных аналогов, нужно знать, что работы такого типа имеют высокий уровень опасности. Поэтому необходимо выполнять определенные требования.

Соединение трубных изделий встык посредством газовой или электрической сварки необходимо выполнять на специально оборудованных площадках, которые имеют специальное оснащение, включая различные средства защиты от электрической дуги. Эти элементы распределяются так, чтобы присутствующие поблизости люди были полностью изолированы.

Для соединения трубных изделий, имеющих большое диаметральное сечение и вес свыше 20 кг, рекомендуется использовать специальные подъемники. Вход на площадку требуется освободить, его ширина не может быть менее 1 м. Рабочие температурные значения в помещении должны поддерживаться в пределах +16

0С. Обязательным условием считается наличие вентиляционной системы и свободное пространство.

Согласно технологии осуществления работ, предполагающих использование сварочного оборудования, все металлические детали и элементы должны быть заземленными (прочитайте также: «Виды технологий сварки труб – преимущества и недостатки способов»). Аналогичные требования предъявляются для корпуса трансформатора и рабочего места. Применение сварочного устройства допускается только с изолированными проводами и кабелем.

Как уже говорилось выше, соединение неповоротных стыков трубы выполняется несколькими способами, которые напрямую зависят от того, как расположена труба.

Вертикальное сваривание неповоротных стыков

Наложение швов по вертикали на не поворачивающиеся торцы свариваемых труб выполняется аналогично горизонтальному свариванию с одним различием: постоянная смена наклона электрода по отношению к периметру шва.

Процесс сварки предполагает выполнение таких шагов:

• Создается стык, получаемый в процессе сварки трубы, который относится к корневому валику.
• Формируется три валика, которые должны заполнить разделку.
• Создается замок, соединяющий начало и конец валика.
• Выполняется декоративный шов.

Первый шаг считается самым важным, так как в это время создается соединение, формирующее основу шва. Диапазон сварочного тока определяется толщиной металла и зазором между стыкующимися деталями. На первом этапе создается два основных валика.

Для создания стыка на трубе захватывают основание каждой соединяемой кромки, в это же время формируется второй корневой слой и поправляется первый слой.

Формирование обратного валика с использованием электродов диаметром 3 мм выполняется только в тех случаях, если свариваемый стык должен быть высокого качества.

Для выполнения работы выбирают средний или минимальный диапазон тока, учитывая при этом следующее:

• Толщина металлической заготовки.
• Расстояние между кромками изделий.
• Толщина притупления.

Наклон электрода определяется направлением сварных проведений и зависит от проплавления первого слоя шва.

Длина дуги также зависит от степени проплавления:

• Короткая дуга используется в том случае, когда коренной валик недостаточно проплавлен.
• Средняя дуга — при хорошем проплавлении.

Скоростные показатели сварки во многом зависят от объема сварочной ванны. Валик большой высоты на стыках металлических деталей приводит к тому, что он на протяжении долгого времени не застывает. Это может стать причиной образования различных дефектов. Подбирая скорость сварки необходимо помнить, что только качественный сплав кромок обеспечивает нормальное состояние валика.

Обработку металла определенной толщины, а также выборку и подварку, рекомендуется выполнять электродами диаметром 4 мм. При этом наклон электрода должен быть отличным от угла наклона при работе с корневым валиком. Здесь следует применить метод, который называется «угол назад». Скорость в этом случае должна быть такой, чтобы валик оставался в норме.

Правила заполнения заделки труб

Начинать заполнение заделки нужно с низа кромки, которая является площадкой. Это необходимо для выбора оптимального способа сварки. Валик горизонтального расположения следует выполнять в повышенном режиме. Также метод сварки определяется расположением шлака, «угол назад» или « под прямой угол».

Для получения валика необходимо усиление или «горбинка», образующаяся при сварке в положении снизу для создания полки, благодаря которой выполняется сварка следующего валика при повышенном режиме. Вторая обработка должна проводиться аккуратными движениями, придерживаясь нижнего края.

Перед началом сварки  третьего валика определяют уровень его полноты. При этом важно, чтобы разделка, незаполненная между соединительным швом и верхней кромкой, была не очень большой для четвертого валика и не очень узкой для двух валиков. Третий валик по верхнему краю должен иметь наименьшее значение ширины до верхней кромки. Оптимальный размер может совпадать с диаметром электрода.

Заполнение разделки проводится при формировании еще 3 валиков, которые позволяют заполнить основу сварного шва и укрепить стык. При проведении работ важно держать прямой угол, а разделку заполнять при высокой скорости сварки. Только так можно добиться прочного скрепления слоев между собой.

Выполнение замков

Этап выполнения замков предполагает окончательные работы по формированию валиков. При этом сварка каждого валика сопровождается заступом на основной шов величиной 2 мм. Готовый замок представляет исходную точку валика, со смещением по отношению к предыдущему слою на 5 мм.

Декоративный шов завершает сварку труб в неповоротном положении. Выполняя наплавку в горизонтальном положении, формируют узкие валики. Последний из них должен быть абсолютно плоским. Сваривание выполняется в высокоскоростном режиме.

При полном сваривании стыка должен учитываться весь периметр без обрыва. Допускается смещение замков относительно друг друга не больше, чем на 50 мм.

Многопроходной вид сварки поворотных и неповоротных труб, имеющих толстые стенки, предполагает спиралевидное ведение. В этом случае сокращается количество замков и, как следствие, уменьшается число дефектов. Сварку следует прекращать на расстоянии около 20 мм от начала валика, чтобы выровнять сварные швы по высоте. Больший валик можно подрубить, а также сточить.

Подрубить валик можно практическим способом, позволяющим снизить количество замков и выполнить более качественное соединение. Такой способ берет начало от кромки валика, которая подплавляется задержкой дуги. Затем делают заход на валик с действующей электродугой и переходят на следующий слой, учитывая предыдущий. В результате окончание одного слоя становится продолжение другого валика.

Горизонтальная наплавка

Сварка неповоротных стыковых труб горизонтального расположения считается достаточно сложной технологией. Выполнить такую работу может только профессиональный сварщик, имеющий определенные навыки и опыт. Наиболее трудным можно назвать постоянное регулирование электрода для изменения угла наклона.

Сварка выполняется в трех последовательных позициях:

• Потолочная.
• Вертикальная.
• Нижняя.

Каждый шов выполняется с индивидуальным значением величины тока. Потолочная позиция предусматривает сварку на высоком уровне мощности. Все этапы предполагают безотрывную сварку, в ее начале лучше всего использовать метод «углом назад», а завершать работу — «углом вперед».

Сварка труб под углом 45 градусов

Выполнение сварки трубных изделий, располагающихся под углом 45⁰, имеет некоторые особенности.  В частности речь идет о пространственном положении шва, учитывая определенный угол. Выполнять работы такого типа могут универсальные мастера, выполняющие различными навыками сварки. Первый валик создается посредством электрода под прямым углом.

Шов формируется при непрерывном заполнении второго слоя. После этого сразу переходят к проплавке первого слоя. Выполнив сварку с постоянным применением электрода, требуется провести фиксацию трубы для создания горизонтально и вертикально расположенных швов. В этом случае сварочный слой с лицевой стороны не является плоским, если сравнивать с остальными валиками.

Вертикальное соединение металлических труб посредством дуговой ручной сварки осуществляется аналогично сварке в горизонтальном положении. Отличительной особенность первого способа можно назвать использование метода, осуществление которого подразумевает применение поступательного движения электродов. Следовательно, требуется постоянно регулировать угол наклона электродов относительно шва, который проходит вдоль всего периметра свариваемого трубного изделия.

trubaspec.com

виды, преимущества и недостатки, свойства швов – Термомеханическая сварка на Svarka.guru

Стыковая контактная сварка – это сварочный процесс, при котором соединение отдельных элементов происходит по всей плоскости касания.

Технология стыковой электросварки металлов

С позиции технологического процесса, стыковая сварка считается одной из разновидностей контактной технологии. Сварочное оборудование для проведения работ имеет следующие характерные признаки:

• использование мощного трансформатора;
• подвижный электрод, который обеспечивает подачу энергии;
• неподвижный электрод для передачи сварочного тока;
• гидравлический или механический регулируемый привод, осуществляющий давление на соединяемые детали;
• аппараты высокой и средней автоматизации оборудованы электронным блоком контроля и управления.

При использовании сварочного оборудования с ручным управлением, оператор осуществляет визуальный контроль процесса. Это сказывается на конечном результате, ведь аппараты высокой автоматизации управляют операциями на всех стадиях, вплоть до удаления нагревательного элемента.

Возможны незначительные изменения конструкции, в зависимости от сферы использования. Технологический процесс также имеет свои особенности:

1. Сварка не требует большого количества тока – специальные расходные материалы отвечают за стабильность дуги. Трансформатор генерирует напряжение до 10 В.
2. Высокая эффективность. Тепловое воздействие оказывается непосредственно на место сварки, что значительно снижает затраты энергоресурсов.

Процесс осуществления ручной сварки

Агрегаты для соединения стыковой сваркой с ручным управлением, в виду относительно низкой стоимости, пользуются наибольшей популярностью. Алгоритм действий при выполнении работ следующий:

1. Перед началом работ соединяемые детали фиксируются специальными зажимами. Для получения качественного результата, они должны повторять форму детали.
2. Для выполнения работ используют электроды для стыковых аппаратов, которые отличаются повышенной стойкостью к механическим воздействиям.
3. С помощью привода детали соединяют между собой. От силы давления привода зависит качество соединения.
4. В работу включается сварочный трансформатор. Ток подается на сопрягаемую плоскость. Передачу тока обеспечивают электроды.
5. Под воздействием тока контактная поверхность нагревается, образуя сварочный шов.

Принципиальная схема контактной стыковой сварки

Ручной метод производства работ, по сравнению с применением автоматизированных устройств, отличается худшим качеством работ.

Преимущества

Данная технология имеет ряд преимуществ, за счет которых она получила широкое распространение в промышленности:

1. Отсутствуют строгие правила подготовки поверхности. Сварка стык в стык не требует обработки соединяемых кромок. Кроме того, отсутствует необходимость в предварительной термической обработки поверхности, как при обычной дуговой сварке.
2. Качество соединения. При условии соблюдения требований технологического процесса, качественные характеристики сварочного шва обеспечивают длительный срок эксплуатации соединения. При сварке металла локальное тепловое воздействие в сочетании с давлением, позволяют получить однородный металл.
3. Требования к квалификации оператора. Простота рассматриваемого метода позволяет привлекать к работе специалистов низкой квалификации, не обладающих особыми навыками.
4.  Высокая производительность. Особенно при использовании автоматических аппаратов.
5. Автоматизация процесса. На некоторых устройствах соблюдении технологии контролируется блоком электронного управления.

Недостатки

Сварка встык имеет свои недостатки, которые не позволяют применять ее в быту. К ним относят высокую стоимость оборудования, которое невозможно сконструировать в домашних условиях, а также высокую энергоемкость процесса. Кроме того, имеются строгие требования к соединяемым поверхностям.

Методы стыковой сварки

Существуют различные методы выполнения работ. Чаще всего применяют технологию плавления или сопротивления.

Методом сопротивления

Если диаметр соединяемых поверхностей не превышает 40 мм, можно применять сварку сопротивлением. Аппарат имеет специальные губки, которые прижимают свариваемые элементы. Через них на пятно контакта подается напряжение и ток. Кроме того, губки не допускают скольжения детали. В результате получается соединения без расплавления металла.

Методом оплавления

Метод стыковой сварки оплавлением позволяет получить высокопрочное неразъемное соединение. Он отличается постоянным напряжением на протяжении всего процесса. Соединяемые детали движутся напротив друг к другу с постоянной скоростью и давлением, что позволяет получить качественное сопряжение. Таким образом, отпадает необходимость в тщательной подготовке кромок.

Стыковая сварка пластиковых труб

Пластик является диэлектриком. Поэтому для получения сварного стыкового шва в качестве проводника используется контактный нагреватель. Специальные фиксирующие насадки полностью повторяют форму трубы. Под воздействием высокой температуры они сжимают трубу. В продаже имеется огромный выбор аппаратов, для соединения труб из ПВХ.

Важно! После воздействия высокой температуры, во избежание травматизма, шов должен остыть несколько минут

Свойства шва

Шов от стыковой сварки имеет следующие свойства:

• Прочность;
• Надежность;
• Аккуратность.

Благодаря локальному воздействию температуры, металл вокруг шва не теряет качественные свойства.

Устройства для осуществления процесса

В продаже имеет широкий выбор аппаратов – от ручных или полуавтоматических устройств до полностью автоматизированных линий. Все зависит от сферы применения и свойств материала. При выборе устройства, обращайте внимание на соответствие изделия ГОСТу.

Виды сварочной проволоки

Правильный выбор проволоки – залог качества соединения. В настоящее время для ее производства применяют следующие материалы:

1. медная;
2. нержавеющая сталь;
3. алюминий.

Каждый материал подходит различным видам металла, например, медь незаменима при сварке низкоуглеродистой стали. Помимо материала обращайте внимание на диаметр сечения.

Про другие виды сварки читайте на нашем сайте:

Области применения

Стыковая сварка получила применение в следующих сферах:

• машиностроение;
• кораблестроение;
• авиастроение;
• строительство;
• производство металлоконструкций;
• производство и монтаж трубопроводных систем.

Заключение

 Таким образом, стыковая контактная сварка позволяет получить качественное неразъемное соединение различных материалов: от полиэтиленовых труб и арматуры до массивных металлических листов и двутавровых балок.

Монтажник ООО «Аквасервис» Ломакин Владимир Петрович, опыт работы – 13 лет: «Моя работа связана с монтажом пластикового водопровода, диаметром 63-110 мм. Использование аппарата для стыковой сварки существенно облегчает процесс: им просто пользоваться – можно научить даже новичка, а скорость работы позволяет одной бригаде монтировать до 3 км труб за смену. На сегодняшний день я не вижу альтернативы данному методу».

svarka.guru

Стыковая сварка сопротивлением и оплавлением. Аппараты для пластиковых труб

Стыковая сварка — это контактное соединение, где заготовки привариваются по всей площади стыкуемых кромок, при помощи тока и сжатия.

Как происходит процесс

Предназначенные изделия для сварки зажимаются в электродах и прижимаются друг к другу осевым усилием. Одна плита машины всегда стоит на месте, а другая передвигается. Нагрев заготовок происходит от подачи тока на них, на стыке прогрев максимальный.

Стыковая сварка от вида сжатия и подачи тока бывает:

• оплавлением;
• сопротивлением.

Стыковая сварка сопротивлением

Сначала заготовки прижимаются друг к другу и только потом подается ток, который превращает стыкуемые части в пластическое состояние. Далее, машина сжимает с определенным усилием детали для получения твердого сварного шва. Обесточивание происходит немного раньше.

Рисунок-схема ниже демонстрирует технологию процесса.

Такой технологией соединяют прямоугольные и круглые заготовки. Для качественного сцепления, детали стыков должны быть тщательно зачищены и подогнаны.

Видео: аппарат стыкового соединения (сопротивлением) арматуры и круга.

Стыковая сварка оплавлением

Технология может выполняться прерывистым или непрерывным оплавлением.

Как происходит стыковая сварка непрерывным оплавлением? Включается ток и начинается постепенное сближение заготовок. Касание стыков происходит по выступающим отдельно кромкам. В виду малой площади выступов, они от тока моментально греются и плавятся.

Часть расплавленного материала вылетает наружу, благодаря этому происходит очищение деталей. В процессе непрерывного сближения и оплавления других маленьких выступов-перемычек, получается расплавленный слой металла. После оплавления заготовок по всему стыку, происходит сжатие с большим усилием.

Схема ниже поможет лучше понять суть технологии.

Стыковая сварка прерывистым оплавлением используется для сваривания деталей с большой площадью сечения. Процесс происходит так: электрический ток поступает всегда, а изделия с малым усилием сжимаются и размыкаются. При смыкании и размыкании от притока тока происходит оплавление поверхностей. При появлении жидкого металла, происходит сжатие с усилием, при котором расплавленный металл вытекает из стыка и получается сварной шов.

Соединение оплавлением используется для материалов с сечением различной формы и нет надобности в подготовке свариваемых торцов.

Технология востребована для соединения:

• трубопроводов;
• арматуры;
• рельсов;
• автомобильных дисков;
• звеньев цепей и т. д…

Видео: машина 130 (метод оплавления) для ленточных пил.

P.S. Итак, стальные заготовки сближают, разогревают током и сжимают, при необходимости шлифуют.

Машины и аппараты для пластиковых труб

Стыковой сварочный аппарат — центрирует, торцует, плавит и сжимает кромки свариваемых изделий. Рассмотрим подробнее, как работают подобные агрегаты!

Технология сварки полимерных материалов:

1. установка заготовок в удерживающее приспособление;
2. центровка деталей и обрезка торцов;
3. вставка нагревательного элемента между торцами;
4. удаление нагревателя и стыковка (сжатие) деталей.

Устройство аппаратов контактной стыковой сварки труб:

• центратор со шкалой перемещения, с механическим или гидравлическим приводом;
• торцеватель для подгонки торцов;
• нагревательный элемент для полимерных материалов;
• блок управления.

Видео: инструкция по использованию аппаратов стыковой сварки полиэтиленовых труб Turan Makina.

Типы машин для ПНД труб

Сварочные аппараты для стыковой сварки труб подразделяются на несколько видов.

1. Ручные сварочные зеркала. Основа аппарата — это нагревательный элемент (зеркало). Весь процесс выполняется вручную: прижимание и удержание деталей.

Нагревательный элемент Dedalo 280 (сварочное зеркало)

Минусы. Такой подход влияет на прочность шва. Поэтому, технология годится для соединения трубопроводов низкого давления (канализация).

Плюсы. Малые габариты, небольшой вес, доступная цена.

2. Более массивный стыковой сварочный аппарат для пнд труб имеет большую оснащенность. В виде:

• станины с центратором и фиксаторами;
• торцевателя;
• нагревательного элемента;
• механического или гидравлического привода.

Аппараты серии TOP

Так как механический привод работает от мышечной силы сварщика, то аппаратом рекомендуется сваривать трубы диаметром до 150 мм. Гидравлический привод используется для труб всех диаметров.

Также, машина стыковой сварки труб может иметь разные блоки регулировки и контроля за температурой нагрева, и давления сжатия при сварке полиэтилена.

P.S. Металлические и пластиковые трубы свариваются встык специальными аппаратами (машинами) ручными или автоматическими. Сварной шов по герметичности превосходит другие виды соединений.

Загрузка…

plavitmetall.ru

Сборка стыков труб | Сварка и сварщик

При сборке стыков с односторонней разделкой кромок и свариваемых без подкладных колец и подварки корня шва смешение внутренних кромок не должно быть выше, чем установлено технической документацией на трубопровод.

Подготовленные кромки и прилегающие к ним участки должны был, зачищены механическим способом до металлического блеска и обезжирены на ширину не менее 20 мм с наружной и не менее 10 мм с внутренней стороны.

При сборке стыков труб под сварку следует пользоваться центровочными приспособлениями, предпочтительно инвентарными, непривариваемыми к трубам.

Прямолинейность труб в стыке (отсутствие переломов) и смещение кромок проверяют линейкой длиной 400 мм, прикладывая ее в трехчетырех местах но окружности стыка.

В правильно собранном стыке просвет между концом линейки и поверхностью трубы должен быть не более 1,5 мм, а в сваренном стыке — не более 3 мм.

При сборке труб и других элементов, имеющих продольные и спиральные швы. последние должны быть смещены один относительно другого. Смещение — не менее трехкратной толщины стенки свариваемых труб, но не менее 100 мм.

Последовательность сборки стыка с подкладным кольцом:

• устанавливают кольцо в одну из труб с зазором между ним и внутренней поверхностью трубы не более 1 мм;
• делают прихватку кольца с наружной стороны трубы в двух местах, а затем приваривают его к трубе ни точным швом с катетом не более 4 мм;
• зачищают ниточный шов от шлака и брызг;
• надвигают на выступающую часть подкладного кольца стыкуемую трубу;
• устанаваливают зазор 4-5 мм между ниточным швом и стыкуемой трубой;
• проверяют правильность сборки;
• приваривают подкладное кольцо ниточным швом к стыкуемой трубе.

Приварка подкладного кольца

Корневой шов сваривают электродами диаметром 2,5-3,0 мм. Размеры подкладного кольца: ширина 20-25 мм, толщина 3-4 мм.

Перед прихваткой и началом сварки качество сборки должен проверять сварщик. Качество сборки стыков трубопроводов под давление выше 2,2 MПа или диаметром более 600 мм независимо от рабочего давления проверяет мастер или контролер. При контроле качества сборки стыков паропроводов с рабочей температурой 450°С и выше необходимо убедиться в наличии заводского номера плавки, номера трубы.

Конструкция стыков трубных элементов по РД 153-34.1-003-01

Подготовленные кромки свариваемых деталей	Способ сварки	Наружный диаметр, мм	Конструктивные размеры
			S, мм	a, мм	b, мм	α, град
Разделка без скоса кромок и без подкладного кольца	РД	≤ 159	2 — 3	0,5 — 1,5	—	—
	РАД	≤ 100	1 — 3	≤ 0,3; (0,5 — 1,5)	—	—
	Г	≤ 100	1 — 3	0,5 — 1,5	—	—
	ААД	≤ 159	≤ 4	≤ 0,3	—	—
	АФ	≥ 200	4 — 8	1,5 — 2,0	—	—
V-образная разделка без подкладного кольца	РД, МП	любой	3 — 5	1,0 — 1,5	0,5 — 1,5	30±3; (25 — 45)
	РД, МП	любой	6 — 14	1,0 — 2,0	0,5 — 1,5	30±3; (25 — 45)
	АФ	≥ 200	15 — 25	2,0 — 2,5	0,5 — 1,5	30±3; (25 — 45)
	КСС	≥ 32	4 — 25	≤ 0,5;(1 -2)	0,5 — 1,5	30±3; (25 — 45)
	РАД, АДД	≤ 630	2 — 10	≤ 0,5; (1 — 2)	0,5 — 1,5	30±3; (25 — 45)
	Г	≤ 159	3 — 8	1 — 2	0,5 — 1,5	30±3; (25 — 45)
V-образная разделка с подкладным кольцом	РД	>100	£ 16	7 — 9	—	15 ±2
	РД	> 100	£ 16	7 — 9	—	7 ±1
	РД	>100	£5	2,5 — 3,5	—	30+3; (25 — 45)
	МП	>100	>5	8 — 9	—	30±3; (25 — 45)
	МП	≥ 133	2 10 .	8 — 9	—	15 ± 2
	АФ	>200	4 — 5	4 — 5	—	15 ± 2
	АФ	>200	>5	6 — 7	—	15 ± 2
Двухскосная разделка без подкладного кольца	Зазор a без скобок — при выполнении корневого слоя аргонодуговой сваркой без присадочной проволоки, в скобках — с присадочной Углы скоса кромок α в скобках — предельно допустимые
	МП	≥ 133	≥ 16	1,5 — 2,5	1,5 — 2,0	10 ± 2
	КСС	≥133	≥ 10	≤ 0,5; (1 — 2)	1,5 — 2,0	10 ± 2
Чашеобразная разделка без подкладного кольца	КСС	≥ 108	≥5	≤ 0,5; (1 -2)	3 ±0,2	15 ± 2
	РД — ручная дуговая сварка РАД — ручная аргонодуговая сварка ААД — автоматическая аргонодуговая Г — ручная газовая ацетиленокислородная МП — полуавтоматическая в углекислом газе АФ — автоматическая дуговая сварка под флюсом КСС — комбинированная: корень шва выполняется РАД, а остальные слои — РД или МП

Допустимые смещения (несовпадения) внутренних диаметров стыкуемых трубных элементов по РД 153-34.1-003-01

Характер отклонения и эскиз стыкуемых элементов	Толщина стенки, мм	Давление рабочей среды, кгс/см2 (МПа)	Диаметр, мм	Допустимое отклонение, мм
	S ≤ 4	Р < 22 (2,2)	Dн>200	n1≤0,2S
	S > 4	Р < 22 (2,2)	Dн>200	0,15S< n1 ≤2
	Не нормирована	Р ≥ 22 (2,2)	Не нормирован	(0,02S+0,4) ≤ n1 ≤ 1
	Не нормирована	Не нормировано	Dp2-Dp1 ≤ 2	n1 ≤ 1
	Не нормирована	Не нормировано	Не нормирован	При n ≤ 6 фигурное подкладное кольцо размером n1≤1

Правила выполнения прихваток

Прихватки ставят всегда только с наружной стороны трубы и тщательно зачищают. Нельзя ставить прихватки в местах пересечения торца трубы и продольных швов. В процессе сварки прихватки нужно полностью переплавить или удалить механическим способом.

Прихватка собранных под сварку элементов трубопровода должна ставиться с использованием тех же сварочных материалов, которые приготовлены и для сварки. Рекомендуется тот же способ сварки, что и для корневого шва. Если для него выбрана автоматическая или механизированная сварка, то прихватки следует ставить ручным дуговым или ручным аргонодуговым способом. Это делает сварщик, допущенный к сварке стыков труб соответствующей марки стали, который и будет сваривать данный стык.

Прихватки располагают равномерно по периметру стыка:

	Диаметр труб, мм	Число прихваток	Протяженность прихваток, мм
	До 50	1 -2	5-20
	Св. 50 до 100	1 -3	20-30
	Св. 100 до 400	3-4	30-40
	Св. 400	Через 300-400 мм	40-60

Высота прихваток

	S, мм	Вид ручной сварки
		Покрытым электродом	Аргонодуговая
	1-3	h = S	h = S
	3-10	h = (0,6-0,7)S	h = b + 0,5 мм
	Св. 10	5-6 мм	h = b + 1,5 мм

К качеству прихваток предъявляются те же требования, что и к основному шву. Прихватки с недопустимыми дефектами, обнаруженными визуально, удаляют механическим способом и ставят новые.

weldering.com

КОНТАКТНАЯ СТЫКОВАЯ СВАРКА[метод оплавления и сопротивления]

[Контактная стыковая сварка] представляет собой сварочный процесс, в рамках которого отдельные детали соединяются по всей плоскости касания, причем это соединение происходит в результате нагрева.

В зависимости от требований к готовому сварному шву, площади сечения, а также конкретной марки металла, подобное воздействие выполнять можно несколькими способами, а именно оплавлением или же сопротивлением.

Соединение в процессе [контактной сварки] формируется на порядок быстрее, чем в процессе сварки плавлением. В итоге, такой процесс отличается большей производительностью, а также характеризуется меньшим короблением детали.

Контактная стыковая сварка достаточно часто используется в серийном и массовом производстве.

Это обусловлено тем, что данный процесс более легко автоматизируется, а также отлично встраивается в конвейеры (поточные).

Схема — виды контактно-стыковой сварки

Подобная сварка достаточно активно используется в авиакосмической, а также автомобильной промышленности.

Однако и в других отраслях (к примеру, данной технологией, сваривают газопроводы и нефтепроводы) этот способ нашел также широкое применение, в частности из-за того, что соединения, полученные таким образом, выгодно отличаются высокой прочностью.

Также стоит отметить и тот важный факт, что с контактной сваркой, в случае необходимости, легко справится даже неопытный сварщик, то есть качество готового соединения от квалификации работника не зависит.

Контактную сварку можно использовать для соединения между собой деталей толщиной от сотых до десятых миллиметров (и вплоть до десятков миллиметров).

Для работ сегодня обычно используются системы с повышенной частотой питающего напряжения. В итоге, это позволяет снизить габариты трансформатора.

Технология стыковой сварки

Контактная стыковая сварка арматуры и стыковая сварка полиэтиленовых труб (в общем, к какому бы конкретно изделию подобная метода не применялась) работает всего по одной и той же технологии.

О том, как в технологическом плане происходит сварка стыковых соединений – далее.

Cтыковая сварка арматуры, труб пнд и прочих материалов является, по сути, разновидностью контактной сварки, то есть в основу технологии здесь заложено тепловое воздействие тока (закон Джоуля-Ленца), а также усилие сжатия, которое прикладывается к свариваемым деталям.

Если сварка производится с нагревом стыка до пластического состояния, то она называется сваркой сопротивлением, а если до оплавления – оплавлением.

Сварка сопротивлением выполняется так: детали, которые закреплены в зажимах сварочной машины, плотно прижимаются к друг другу теми поверхностями, которые нужно присоединить.

Затем, между ними пропускается электроток. Когда поверхности приобретут пластичность, будет произведено сжатие (осадка) и одновременно отключен ток.

Видео:

Дефекты стыковой сварки сопротивлением возможны в том случае, если контактирующие элементы отдельных деталей не будут, как следует подготовлены. Так, в данном случае необходимо удаление всех оксилов, неровностей, загрязнений.

Все это может провоцировать неравномерный нагрев и, следовательно, дефект.

Стыковая сварка труб пнд и других элементов должна производиться с учетом того, что чем больше сечение у свариваемых поверхностей, тем ниже качество полученного соединения.

Это можно объяснить образованием в стыке окислов. Кстати, этим же легко объясняются некоторые ограничения на применение сварки сопротивлением для соединения деталей, площадь сечения которых превышает 200 квадратных миллиметров.

Учитывая все, о чем шла речь выше, вовсе не удивительно, что подобная сварка обычно используется при необходимости соединить стержни, проволоку, трубы из низкоуглеродистой стали (небольшие сечения).

Кроме того, сварка сопротивлением неплохой результат показывает и для металлов, которые отличаются хорошей свертываемостью в пластичном состоянии.

Имеются в виду медные и алюминиевые сплавы, конструкционные стали (низколегированные, малоуглеродистые).

Сварка оплавлением

Контактная стыковая сварка оплавлением, по своей технологии от сварки сопротивлением отличается тем, что напряжение на обмотках трансформатора подается ровно до момента контактирования свариваемых между собой концов.

В процессе сближения деталей контактировать начинают отдельные микронеровности на торце.

Причем количество последних на порядок меньше, чем в том случае, когда детали предварительно сдавили. В итоге, выступы сминаются, а площадь контактирования вырастает.

При первом контакте возникает ток, который приходится на несколько микровыступов. Причем плотность тока в контакте отдельных выступов так высока, что металл греется за тысячные доли одной секунды, а потом и вовсе – закипает.

При этом жидкие перемычки контактов нарушаются микровзрывами.

Контактировать начинают все новые и новые микровыступы и, в итоге, в зоне выступов возникают пары металлов, а вернее повышенное давление таких паров, которое защищает нагретую зону сварки от воздействия атмосферы.

Схема стыковой сварки оплавлением

Когда торцы детали переходят в такое состояние, когда на их поверхностях появляется слой жидкого металла, к ним прикладывается определенное усилие.

В итоге, жидкий слой выдавливается в град и, затем, формируется действительно прочное сварное соединение.

Полученное соединение, кстати, будет отличаться минимальным количеством дефектов в виду того, что все окисные пленки и продукты разложения также оказываются выдавленными в град.

Стыковая сварка оплавлением дает более качественное соединение из-за того, что металл на поверхности торцов, который, например, может быть загрязнен, удаляется в процессе оплавления.

Так, части пластичного металла, а также жидкий слой выдавливается в процессе сварки в град, а это значит, что сварной контакт образуют «молодые», чистые поверхности.

Преимущество этого способа заключается также и в том, что здесь отсутствует необходимость обрабатывать, особым образом готовить к сварке торцы, как этого требует сварка соединением.

Кроме того, в процессе сварки деталей с различным сечением можно сделать особый скос. Таким образом, площадь изначального контакта уменьшится, а процесс оплавления будет более эффективным – по мере нагрева детали примут нормальную форму.

Видео:

Отдельно стоит отметить стыковую сварку оплавлением с предварительным подогревом или же, как ее еще называют, сварку прерывистым оплавлением. Этот способ используется в том случае, когда нужно соединить между собой крупногабаритные детали – трубы, рельсы и т.д.

На начальной стадии для облегчения всего процесса используют специальный прием. Он заключается в том, что сначала детали медленно сводят до того, пока между ними не возникнет контакт, и не образуются пары металла, жидкость.

Потом детали разводят, а то тепло, которое выделяется в зоне сплавления, распространяется на иные части детали, подогревая их.

Следующий этап предусматривает опять же создание контакта между торцами, но здесь это уже происходит до тех пор, пока они не нагреются. Весь последующий процесс проходит стабильно, без перерывов.

Сварка сопротивлением

Контактная стыковая сварка сопротивлением характеризуется тем, что при ее выполнении детали изначально прижимаются губками к электродам.

Это необходимо для того, чтобы обеспечить достойный электроконтракт, а также исключить вероятность проскальзывания деталей между электродами.

Потом происходит сжимание с усилием, включают сварочный ток, который нагревает детали. Следующий этап – прикладывание осадок, уменьшение наплава, а затем вновь максимальный нагрев, в процессе которого на детали воздействуют осадки.

В тот самый момент, когда деформируемое сопротивление является самым малым, прикладывают усилие осадки и включается ток.

При всем при этом металлы, будучи нагретыми до высочайшей пластичности, выдавливаются от центра стыка к перифериям. Вместе с металлом к перифериям также выдавливается и град, остатки окисных пленок.

Этот способ сварки подходит для соединения деталей с небольшим сечением (максимум – 40 миллиметров). При этом само соединение формируется в твердой фазе в стыке без расплавления металла.

Схема сварки сопротивлением

Главная особенность всего способа заключается в том, что пластичный, разогретый до очень высокой температуры металл выдавливается в град, то есть в контакт вступают разогретые частички детали.

Недостатком этого способа является необходимость действительно тщательно готовить торцы под сварку. Кроме того, при соединении деталей с большим сечением, необходимо использование действительно огромных мощностей.

Машины и аппараты

Машина стыковой сварки, как показывает практика, используется чаще всего для соединения полиэтиленовых и иных труб, выполненных из полимерного материала.

Аппарат стыковой сварки полиэтиленовых труб свою высокую популярность приобрел из-за безопасности, надежности, возможности работы с трубами различного размера.

А еще сварка стыковых швов, таким образом, легко удовлетворит даже самые высокие запросы к качеству.

Видео:

Сварочные машины для стыковой сварки труб активно используются при прокладке газо и водопроводов.

Ручная и полуавтоматическая машина стыковой контактной сварки подходит для монтажа трубопроводов среднего и низкого давления.

rezhemmetall.ru