Сварка оцинкованных труб: выбираем электроды и метод соединения

Сварка оцинкованных труб

Из этого материала вы узнаете:

  • Сложность сварки оцинкованных труб
  • Выбор электродов для сварки оцинкованных труб
  • Методы сварки оцинкованных труб
  • Меры безопасности при сварке оцинкованных труб

Сварка оцинкованных труб – непростой процесс. С одной стороны, защитное покрытие при обычных условиях сварки будет разрушаться, что приведет изделие в негодность, а с другой – есть определенные ограничения на такой метод соединения оцинкованной трубы. Впрочем, полного запрета на сварку оцинковки нет, поэтому задача все еще является решаемой.

Для начала необходимо выбрать наиболее доступный метод и обезопасить место проведения работы. В нашей статье мы расскажем, как происходит сварка оцинкованных труб, какие выбрать электроды и как организовать работу, чтобы она не противоречила закону.

Сложность сварки оцинкованных труб

Единственная сложность при сварке оцинкованных труб кроется в разнице температуры плавления различных металлов. Сталь начинает плавиться при температуре +1 450…+1 520 °С, а кипение цинкового расплава происходит при температуре +907 °С, при этом выделяется вредный токсичный пар, приводящий к отравлению. В результате этого происходит выгорание металла, снижение его коррозионной стойкости, образование пористости сварного шва и снижение качества.

Избежать таких проблем помогает использование альтернативных методов. В сортаменте трубного проката ВГП используются резьба и муфты, а также применяют пресс-фитинги с уплотнителем и обжимным кольцом.

Пункт 1.6 СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы зданий» рекомендует сваривать оцинкованные трубы одновременно с отсосом токсичных газов или зачищать слой оцинковки от торцов на расстоянии 20–30 мм. После этого необходимо нанести на зону около шва слой 94%-ной цинковой краски.

В 2012 году этот документ аннулировали. В пришедшем ему на смену новом СП 73.13330.2016, согласно пункту 4.6, запрещено использовать внутри любых помещений трубопроводные системы из оцинкованной стали, соединенные посредством сварки. Но пункт 5.1.2 допускает производить монтаж таких конструкций, выполненных из ковкого чугуна, с помощью фланцев и фитингов.

 

Выбор электродов для сварки оцинкованных труб

При сварке оцинкованных труб выделяется тепловая энергия, приводящая к интенсивному испарению цинка. С большой долей вероятности этот металл может попасть в сварочную ванну и смешаться со сталью.

Такой негативный процесс в момент кристаллизации ведет к образованию трещин и пор, а в результате снижается качество стыка соединяемых стальных изделий. По этой причине основным требованием во время сваривания оцинкованных труб является удаление слоя цинка из зоны соединения.

При невозможности удаления защитного слоя оцинкованные трубы соединяют с помощью специальных электродов. По сути, процесс сварки оцинкованных труб практически не отличается от аналогичного соединения изделий, выполненных из обычной стали. Но существуют и некоторые тонкости.

Во-первых, сварочный электрод – это стальной стержень с порошковым покрытием. От того, каким порошком покрыт электрод, зависит вид металла, который им можно сваривать.

Для сварки оцинкованных труб используют электроды как с рутиловым покрытием, так и с основным. Первый вид применяют для соединения труб из углеродистых сталей (например, сталь 20), а второй – из низколегированных (к примеру, С345).

Электроды с рутиловым напылением.

Рутил – это хрупкий минерал TiO2 (оксид титана). При использовании в качестве порошкового покрытия его концентрация должна быть больше 50 %. В качестве примесей в его составе используются карбонаты и алюмосиликаты.

Образующийся при сварке шлак обладает высокой щелочностью, поэтому металлическое соединение имеет высокие показатели ударной вязкости и защиты от возникновения горячих трещин.

При сварке оцинкованных труб рутиловыми электродами должно выполняться единственное требование – перед использованием их необходимо просушить в течение 60 минут при температуре +200 °C. Но использовать для сварки их можно только через сутки.

Применение электродов с основным покрытием.

Такое порошковое напыление обладает сложным составом из разных химических веществ: ферросплавов, шпата плавикового, кальция и магния.

Во время сгорания в зоне расплавления порошка происходит выделение окиси углерода и углекислого газа – они защищают расплавленный металл от воздействия водорода и кислорода, которые негативно отражаются на качестве сварного соединения. Чаще всего такие электроды применяют при сварке трубопроводов с толстым сечением стенок.

Методы сварки оцинкованных труб

При сварке оцинкованных труб, если, конечно, это не противоречит санитарным нормам, можно воспользоваться одним из следующих методов:

С применением флюса.

Перед соединением труб из оцинковки методом электросварки под флюсом необходимо тщательно зачистить и обезжирить их кромки с внешней и внутренней стороны. После этого подготовленные заготовки следует прогреть с обеих сторон от планируемого шва на расстоянии 20–30 см.

Никаких дополнительных операций по подготовке кромок с толщиной стенок до 3 мм делать необязательно – качество стыка и так будет хорошим. При таком варианте зазор между концами получится в пределах 2-3 мм.

При сварке оцинкованных труб с более толстыми стенками зазор можно не изменять, но раскрытие кромок выполнить под углом 80–90°, притупив их на высоте от 1 до 1,5 мм.

Непосредственно перед сваркой необходимо нагреть флюс до образования средней консистенции (между твердым и жидким состоянием), затем нанести его толстым слоем на место будущего шва. Следует учитывать, что при сварке оцинкованных труб расход флюса вдвое больше, чем при работе с трубами из обычных сталей. Основная функция флюса заключается в оттягивании на себя избыточного тепла при сваривании с целью предотвращения закипания и испарения слоя цинкового покрытия с кромок трубы.

При нагреве цвет флюса изменяется – на первой стадии превращается из желтого в белый, а затем становится полностью прозрачным. Это сигнализирует о том, что пора начинать процесс пайки труб.

Стоит обратить внимание, что диаметр отверстия в сопле горелки напрямую связан с толщиной стенки обрабатываемой оцинкованной трубы.

Например, при сварке труб диаметром до 250 мм и толщине стенки от 2 до 6 мм вполне подойдет сопло от 1 до 2 мм. Это относится и к заполняющим швам любых трубопроводов.

При сварке оцинкованных труб диаметром более 250 мм и с толщиной стенки более 6 мм, идеальным будет сопло горелки 2–4 мм.

Размер сопла горелки увеличивают по следующей причине: возрастание диаметра приведет к перегреванию свариваемой поверхности, вследствие чего начнется активное испарение цинка. Помимо этого, из-за расплавленного цинка на поверхности трубы могут возникнуть поры, что приведет к снижению коррозионной стойкости изделия и сократит срок его эксплуатации.

А слишком мелкий диаметр сопла горелки, наоборот, не позволит разогреть металл до необходимой для процесса сварки температуры, в результате чего припой неизбежно будет прилипать.

При сварке оцинкованных труб используют ацетиленокислородное пламя, отрегулированное на излишек подачи кислорода. Этот метод используется для образования во время пайки оксида кремния, который не позволяет испаряться цинку.

Не менее важным является стабильность пламени горелки, которое во избежание перегрева трубы в месте соединения должно быть сфокусировано на зазоре между заготовками и на их кромках.

Идеальным методом при сваре оцинкованных труб при использовании газовой горелки будет техника «влево». При таком способе припой размещается перед пламенем с целью исключения его попадания на поверхность металла. При выполнении переплавляющего шва необходимо держать горелку под углом 70–75°, а при заполняющем шве угол наклона должен соответствовать 15–30°. Если горелка находится в нижнем положении, наблюдать за сварочной ванной удобнее, хотя это не особо важно.

Делать сварку оцинкованных труб сечением до 4 мм можно за один проход, а соединять изделия большого диаметра можно только методом многопроходного сваривания.

По окончании работ все оставшиеся частицы припоя необходимо удалить щеткой по металлу и смыть водой, соблюдая при этом аккуратность, чтобы не нарушить цинковое покрытие. Трубу заполняют водой и оставляют на сутки, затем тщательно промывают.

При правильном подходе к процессу сварки оцинкованных труб вы получите качественные швы, которым не потребуется дополнительной антикоррозийной защиты.

Метод ручной электродуговой сварки оцинкованных труб.

Предотвратить появление пор в угловых и стыковых швах можно посредством увеличения тока и снижения подачи электрода. Для этой цели существуют специальные электроды, предназначенные для соединения оцинкованных труб. Подбирать их необходимо в зависимости от марки обрабатываемой стали. Но об этом уже было сказано выше.

Следует учесть, что для выполнения работы, связанной с электросваркой, необходим хотя бы минимальный опыт. На мощность дуги, кроме внешней оболочки электрода, будет влиять и толщина его диаметра. Например, дуга от слишком толстого электрода прожигает материал. И, наоборот, слишком тонким электродом вряд ли получится сделать качественный шов. Наиболее часто сваривают трубы с толщиной стенок в диапазоне от 1,5 до 5 мм, поэтому наиболее оптимальный диаметр электрода – 2-3 мм.

Не менее важную роль при сварке оцинкованных труб играет и скорость подачи электрода. Если по поверхности вести его слишком медленно, то увеличится вероятность прожига трубы, а при чрезмерно увеличенной скорости движения электрода прочность сварного шва окажется недостаточной. Для выбора оптимальной скорости и необходим опыт мастера.

По окончании сварочных работ не забывайте про обработку швов антикоррозийным средством.

Средство от коррозии должно обладать такими параметрами:

  • быть простым и удобным при нанесении без применения специальных приспособлений;
  • обеспечивать надежную защиту цинкового покрытия от окисления;
  • иметь хорошее сцепление с поверхностью.

Одним из лучших вариантов для защиты оцинкованных изделий является специальная краска, состоящая приблизительно из 94 % цинковой пыли. Такой состав, благодаря наличию в нем связующих неомыляемых компонентов, не только легко наносится, но и обладает способностью хорошо удерживаться на вертикальных поверхностях.

Существует альтернативный способ антикоррозийной защиты поверхности металла: наплавление проволокой, содержащей до 99,99 % цинка, или использование цинково-кадмиевых прутков.

Другие методы соединения труб.

Использование сварочных работ – далеко не единственный способ соединения оцинкованных труб. Есть методика, при использовании которой нагрев соединяемых частей не применяется. Это резьбовая стыковка. Но сделать резьбу на поверхности оцинкованных труб довольно проблематично, поэтому таким способом чаще всего пользуются для стыковки труб с малым сечением. Помимо этого, такая технология является материально более затратной по сравнению с обычным типом сварки. Есть еще один нюанс – при нарезке резьбы практически удаляется слой цинка, который служит для защиты трубы от коррозии.

Довольно часто для сборки коммуникаций отопления и водоснабжения применяются бессварные комплекты труб, напоминающие конструктор, и оснащенные фитингами. Такая комплектация оснащается и специальной муфтой с уплотняющим кольцом, которая при помощи болтов закрепляется на канавке по краям трубы. Несмотря на то, что такая технология сборки труб еще не так популярна в нашей стране, однако она гарантирует прочное соединение и производится довольно быстро.

Меры безопасности при сварке оцинкованных труб

При сварке оцинкованных труб обязательно соблюдение правил безопасности. Выделяющиеся пары цинка являются очень ядовитыми, поэтому для их удаления помещение должно быть оборудовано вытяжными и отсасывающими устройствами.

Для этой цели на каждом сварочном посту устанавливают мощные вытяжки. Все остальные требования по безопасности прописаны в соответствующих инструкциях и обязательны для исполнения.

Сварка оцинкованных труб является наиболее распространенным способом их соединения и популярна как из-за надежности, так и по причине долговечности. Следует помнить, что шов необходимо покрыть специальной краской на основе цинкового порошка для защиты от коррозии.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

 

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Рекомендуемые статьи

Россия, Москва, 2-й Котляковский переулок, 18
phoneПозвонить бесплатно
Акция

Заказать звонок

Узнайте предварительную стоимость заказа.
Оставьте заявку, и мы Вам перезвоним.