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.

Виды сварных швов и соединений

В зависимости от взаимного положения трубы соединяются:

• встык, когда торцы примыкают друг к другу;
• в тавр, если трубы расположены в виде буквы Т;
• под углом, когда необходимо изменить направление на 45 или 90˚;
• внахлест путем развальцовки торца одной трубы и одеванием его на другую.

В зависимости от возможности доступа к стыку соединение выполняется:

1. Горизонтальным швом, если монтируется вертикальный участок трубопровода.
2. Вертикальным при горизонтальном положении трубопровода.
3. Потолочным когда стык сваривается снизу. Такой шов приходится накладывать во время ремонта системы отопления при замене аварийного участка.
4. Нижним свариваются трубы при монтаже новых систем, когда есть возможность их поворачивания, чтобы электрод находился сверху стыка.

Подготовительные работы

Чтобы соединения получились без дефектов, перед сваркой труб отопления электросваркой проводится подготовка. Проверяется перпендикулярность среза торцов относительно оси, при необходимости корректируется. С кромок снимаются фаски, оставляя притупление 2 мм, чтобы угол между ними был 65 — 70˚. Поверхность труб на расстоянии не менее 1 см от стыка зачищается до блеска наждачной бумагой и обезжиривается растворителем.

Выбор электродов

В большинстве случаев сварку металлических труб отопления ведут плавящимися электродами. При толщине стенок до 5 мм достаточно диаметра 3 мм, до 10 мм — 4 мм. Величина сварочного тока при соединении встык устанавливается 90 — 110 А, внахлест — не менее 120 А. Неплавящиеся электроды из вольфрама или графита с использованием присадочной проволоки и инертного газа используются редко. Область применения стальных электродов зависит от состава покрытия:

• целлюлозное (с маркировкой C) предназначено для сварки магистральных трубопроводов большого диаметра;
• с рутилово-кислым (RA) часто применяются при монтаже коммунальных систем водо и теплоснабжения;
• рутиловое (RR) позволяет создавать швы лучшего качества, чем предыдущий вариант;
• рутилово-целлюлозное (RC) повышает прочность сварочного соединения при вертикальном монтаже;
• универсальное (B), оно же основное, используется при сварке труб разного диаметра и толщиной стенок, работающих в широком диапазоне температур.

Процесс сварки трубы отопления

Прежде чем сваривать трубы отопления электросваркой их нужно прихватить между собой в нескольких местах, чтобы зафиксировать в нужном положении. Если диаметр не превышает 30 см достаточно четырех точек длиной по 5 см, расположенных крестообразно. Трубы большего размера прихватываются с интервалом 25 — 30 см по окружности. Прихватка выполняется теми же электродами, которыми будет свариваться стык.

На стык накладывается непрерывный шов, продвигая электрод вдоль стыка до полного соединения заготовок. Для глубокого прогрева металла его наклоняют под углом 30 — 60˚ назад, заставляя сварочную ванну двигаться за ним. Для поверхностного прогрева положение меняется на противоположное.

Если толщина стенок не превышает 6 мм, накладываются два шва, один поверх другого. Металл до 12 мм сваривается тремя слоями. При стыковке толстостенных труб отопления накладываются четыре и более шва. Перед наложением следующего слоя нужно дождаться остывания предыдущего и удалить с него шлак.

При сварке поворотного стыка, когда меняется направление трубопровода полезно пользоваться специальным вращателем. С его помощью заготовки закрепляются в нужном положении, обеспечивая свободный доступ к стыку со всех сторон. Если такого приспособления нет, на доступную часть окружности накладывают два шва. Затем трубу поворачивают вручную и поэтапно сваривают остальные участки. Сварку неповоротного стыка начинают снизу, продвигая электрод вверх.

Полезные советы и возможные ошибки

Чтобы правильно варить трубы отопления не следует пренебрегать рекомендациями специалистов:

• сварку труднодоступных мест удобней проводить согнутым электродом, используя зеркальце для контроля;
• при смене электродов шов продолжается с накрытием в 1,5 см уже наложенного;
• качество сварного соединения улучшится, если верхний шов выполнять в обратную сторону от нижнего, заканчивая его в другом месте;
• прямая полярность при сварке постоянным током обеспечивает лучший прогрев металла, чем обратная.

Причиной появления дефектов часто становится невнимательность новичков и самоуверенность опытных сварщиков. Например, даже незначительное отклонение шва в сторону приводит к нарушению герметичности соединения. Изменение длины дуги во время сварки заканчивается образованием пустот и непроваров. Новички не замечают этих нюансов, а опытные считают, что на такие мелочи не стоит обращать внимание. По независящим от сварщика причинам дефекты образуются из-за некачественного оборудования и материала труб.

Контроль качества сварного соединения

Завершив электросварку, наружным осмотром определяется наличие прожогов, пор, свищей и других видимых дефектов. Для выявления микротрещин, незаметных невооруженным глазом, обычно смонтированный участок подключают к отопительной системе. Если на швах не появятся капельки воды, работа проведена качественно. Такой способ проверки приемлем в частном доме, где систему можно заполнить в любое время.

В квартирах с центральным отоплением проверку качества сварных соединений в летний период проводят с помощью компрессора. На концы труб ставятся заглушки, стыки обмазываются мыльной пеной, закачивается воздух под давлением. Места, где есть изъяны, определяются по пузырькам на их поверхности.

Замену или монтаж новых труб отопления лучше делать летом, чтобы большую часть сварочных операций выполнять на улице. Вблизи от места работы в помещении не должно быть легковоспламеняющихся материалов. Если опыта сварки труб пока маловато сначала можно сварить несколько ненужных обрезков, чтобы потом не портить новые заготовки.

Учебное пособие по сварке труб отопления

Сегодня для построения систем отопления используются разные методы – пайка полипропиленовых труб, фитиновое соединение металлопластиковых труб, резьбовое соединение труб из металла. Но, несмотря на использование новых технологий, металл по-прежнему остается востребованным, поэтому и применяется сварка труб отопления электросваркой. Для профессиональных сварщиков нет особой разницы, с каким материалом работать, а вот для тех, кто только решается попробовать себя в роли сварщика стоит внимательно изучить все тонкости работы в этой профессии.

Сварка труб отопления: технология соединения металлических труб

Нормальная работа системы отопления дома возможна при полной герметичности всех соединений. Достигнуть необходимого результата при постройке системы с использованием стальных труб способна сварка труб отопления. Используемые технологии сваривания металлов основаны на расплавлении небольшого участка труб и наложения поверх этого участка дополнительного слоя металла – сварного шва.

На сегодняшний момент широко используется две технологии сварки – сварка труб отопления электросваркой и соединение при помощи газосварки. Первая использует для работы электрический ток, во втором случае делается нагрев и расплавление металла при помощи пламени газовой горелки.

Сварка металлических труб отопления при помощи электросварки

Сварка металлических труб отопления при помощи электросварки осуществляется с помощью сварочного аппарата, подключаемого к электрической сети. В основе большинства таких устройств лежит принцип плавления металлического стержня электрода в среде защитных газов под действием электрического тока большой силы. Этот метод менее опасный, чем газосварка поскольку в работе не используется летучий огнеопасный газ и открытое пламя. С другой стороны, сварка отопления электросварочным методом требует наличия определенного опыта работы и знания основ сварочного дела.

При кажущейся простоте технологии сварка труб отопления дело очень кропотливое, без достаточного опыта сделать нормальный шов очень трудно. Дело в том, что электрод касается металла только при розжиге дуги, в дальнейшем он отрывается от металла и держится на определенном расстоянии, так, чтобы металл электрода плавился в сварочной ванне – области жидкого металла. Кроме того, сварщик не проводит по месту соединения строго прямой шов, движение кончика электрода напоминает что-то похожее на урок каллиграфии, когда ученики в специальных тетрадях прописях пишут специальные упражнения – завитки, зигзаги, сложные и простые линии, напоминающие волны.

Использование такой техники и заключается секрет, как правильно варить трубы отопления ручной электросваркой.

Разновидности сварных швов и соединений труб

В теории сварки и резки металла при помощи электродуговой сварки используется несколько видов сварных соединений, различающихся между собой в зависимости от положения электрода.

Для начинающего сварщика достаточно знать три основных типов соединений деталей:

Прямое соединение подразумевает расположение деталей друг против друга с минимальным зазором между ними. Кстати, как отмечают профессионалы, мастерство заключается не в том, чтобы соединить трубы с большим зазором, а как раз, чтобы соединить поверхности таким образом, чтобы между ними был минимальный зазор.

Угловая сварка подразумевает соединение деталей находящихся под углом друг к другу. Такое соединение встречается в месте врезки трубы меньшего диаметра в трубу большего. Здесь соединяемые поверхности находятся под углом друг к другу.

Сварка внахлест делается, когда детали накладываются друг на друга. Сварка металлических труб отопления делается с применением различных пространственных положений шва – горизонтального, вертикального, потолочного или нижнего.

Горизонтальное расположение имеет свиду нахождение свариваемого объекта в горизонтальной плоскости, при этом электрод двигается подобно острию карандаша на листе бумаги, который лежит на столе. Здесь все предельно просто.

С вертикальным швом намного сложнее – здесь электрод ведется не только вверх или вниз, но еще и вправо, и влево.

Самым сложным считается потолочный шов – здесь работа осуществляется с нижнего положения, сварщик находится под соединяемыми деталями. Правда, для таких типов работ существует и специальный инструмент – электрод, у которого при работе кончик напоминает кратер вулкана. Обмазка при сгорании образует чашу, в которой находится расплавленный металл, более того, он не выплескивается и не выпадает во время работы. Что касается приемов работы то стоит помнить, что в процессе соединения всех элементов сварка труб отопления проводится без их жесткой фиксации относительно основных конструкций дома, только в самом конце большие отрезки соединяются в единое целое, вот тогда и приходится варить в самых неудобных положениях. Поэтому предварительно трубы рекомендуется сваривать большими отрезками, чтобы сократить количество потолочных швов до минимума. Кроме того, можно аккуратно согнуть электрод, чтобы получить возможность дотянуться до самой дальней и неудобной точки.

Какими электродами лучше варить трубы отопления: металлы, оборудование, инструкции

Для начинающего электросварщика имеющего небольшой опыт работы важно на начальном этапе сделать два основных шага – правильно выбрать сварочный аппарат и также правильно подобрать к нему электроды. Почему важны именно эти моменты? Дело в том, что сварочные электрические аппараты имеют свои особенности. Для новичков лучше использовать инверторный сварочник постоянного тока. Это небольшой компактный прибор, устройство которого основано на полевых транзисторах, он выдает постоянный ток, который легко можно регулировать. Даже самый простой инвертор позволит новичку научиться держать дугу и правильно регулировать ток. Для более опытных мастеров можно попробовать поработать на аппарате переменного тока. Он мощнее, у него больше запас по мощности, а для сварки труб отопления это большой плюс. Но у него есть и минус – с ним сложно работать, для новичка трудно поймать дугу, нужен опыт, чтобы правильно выставить сопротивление резистора, да и по размерам это устройство намного больше бытового инвертора.

Что касается выбора электродов, то здесь стоит учитывать качества каждой марки, поскольку и диаметр стержня и марка оболочки сильно влияют на качество шва. Для работы используются:

• Марка С – электроды с целлюлозным покрытием. Основное назначение соединение ответственных швов на материале с большой толщиной металла;
• Марка RA – электроды рутилово-кислотные основной вид электродов для работы с металлическими трубами. Особенность этой марки заключается в быстром покрытии шва слоем шлака, который придется удалять.
• Марка RR – электроды для тонких и аккуратных работ. Марка позволяет получить почти ювелирный шов с небольшим слоем шлака, который легко снимается щеткой.
• Марка RC – рутилово-целлюлозные электроды универсального назначения. Они предназначены для сварки в любых положениях.
• Марка В – основные электроды универсального назначения для горизонтальных и вертикальных швов.

Кроме знания марки оболочки важно учитывать и толщину металла сердечника, и толщину металла свариваемых деталей.

Подготовка труб к электросварке

Также как и от оборудования и расходных материалов многое зависит от правильной подготовки самих труб для сварки. Для получения надежного и красивого шва необходимо выполнить ряд операций, облегчающих проведение дальнейших работ:

• Зачистка поверхности края трубы. 15-20 мм от среза трубы поверхность должна быть зачищена от ржавчины, лакокрасочного покрытия, масляных пятен;
• Необходимо доработать срез – он должен быть максимально ровным, так легче будет сочленить части трубы.
• При использовании толстостенных труб на соединяемых концах рекомендуется сделать фаску не меньше чем на половину толщины металла.

Сварка труб отопления проводится в несколько слоев, это зависит от толщины металла. Профессионалы рекомендуют:

• При толщине стенки до 6 мм наложить 2 слоя;
• При толщине больше 6 и до 12 мм рекомендуется снять фаску и сделать 3 слоя;
• При толщине стенки трубы больше 12 мм делается 4 сварных шва.

Профессионалы советуют при многослойном наложении швов первый шов накладывать методом ступенчатой наплавки – пройдя вперед 8-10 мм сделать обратный ход на 5-6 мм, после чего сделать снова участок длиной 8-10 мм.

При работе с большим диаметром труб делается сначала прихватка – в нескольких местах делается небольшой шов длиной 2-3 см, после чего делается сплошное сваривание стыка.

Важно помнить, что если будет сделана ошибка и обнаружится брак, то часть работы придется переделать. После прохождения полной длины окружности сварным швом делается отступ на 3-4 см и начинается наплавка второго слоя. Отступ необходим для того, чтобы исключить брак шва, в точке начала наплавки сразу нескольких слоев.

Описание процедуры сварки труб

Наглядно пояснить, как варить трубы отопления электросваркой рекомендуется на примере монтажа отрезка системы отопления состоящей из двух прямых и двух угловых элементов. Для ясности ситуации рекомендуется представить, что оба элемента в двух смежных комнатах, между которыми имеется отверстие для прокладки трубы.

Перед началом работ осуществляется подгонка всех элементов. При помощи болгарки выравниваются края отрезков. При помощи наждачного круга делается снятие фаски на ½ толщины металла трубы.

Для удобства работы сначала делается соединение угловых элементов с прямыми отрезками:

• Торцы элементов очищаются от ржавчины, пыли, масляных пятен.
• На ровной поверхности выкладывается отрезок и к нему стыкуется угловой элемент.
• В одной точке делается прихватка электродом на 4-5 мм. И мелом отмечается на наружной поверхности начало формирования шва.
• После того как прихватка остынет при помощи молотка несколькими ударами угловой элемент ставится на место. Дело в том, что наживляя детали, металл может повести, и элементы просто сдвинутся относительно друг друга. После остывания шва можно подкорректировать положение, максимально прижав элементы, друг к другу.
• После коррекции с противоположной стороны снова делается точечный шов. И снова проверяется положение деталей.
• После того как все элементы будут правильно расположены относительно друг друга, делается первый основной шов.
• После прохождения всей окружности дается время остыть шву, буквально через 2-3 минуты после окончания сваривания при помощи молотка делается отделение шлака и окалины от металла. Особенно тщательно осматриваются углубления и небольшие кратеры, именно в этих местах шлак может образовать отверстие в сварном шве.
• Если подозрительных мест не обнаружено от риски поставленной мелом отступается 2-4 см и начинается наплавка второго слоя. Движения в этом случае нужно делать зигзагообразные, чтобы наплавка закрывала справа и слева первый, основной шов.
• После того как будет сделано соединение обеих отрезков труб и угловых элементов делается установка их на место и соединение в одну конструкцию.
• При помощи подставок делается выравнивание отрезков. Подобно тому как наживлялись отрезки с уголками, делается наживка в 2- точках и этого шва.
• После того как будет проверена правильность установки делается наложение первого слоя напайки. При работе можно немного расширить отверстие в стене, чтобы уголковые элементы не мешали, а вся конструкция могла сделать полный оборот вокруг оси.
• Работа осуществляется небольшими отрезками с короткими перерывами для поворота конструкции.
• После наложения первого слоя делается очистка и проверка качества поверхности. Аналогично предыдущим соединениям делается напайка второго слоя сварного шва.

Несмотря на простоту операций в реальности многое зависит от опыта подобных работ. Профессионалы советуют в таких случаях не браться сразу за работу самому, а попросить опытного сварщика показать несколько приемов работы и внимательно понаблюдать за действиями наставника, такой урок может многому научить.