Сварка оцинкованных труб электродами

Всё о сварке оцинкованных труб

Сварка является наиболее простым и надежным способом соединения металлических изделий между собой. Она используется во всех отраслях промышленного производства. Не применяют тепловой метод соединения только в тех ситуациях, когда нельзя повредить концы металлических деталей. В этом случае используют резьбовое крепление или скручивают детали болтами.

Сварка оцинкованных труб является самым дешевым выходом при прокладке различных коммуникаций. Но она связана с множеством сопутствующих проблем, так что во время выполнения работ нужно соблюдать предельную аккуратность и внимательно следить за всеми нюансами протекания процесса.

Особенности сварки оцинкованных изделий

Согласно ГОСТу сварка оцинкованных труб должна проходить таким образом, чтобы цинковое покрытие не выгорало. Если этого не обеспечить, то в месте стыка образуется проблемная зона, которая не будет иметь защиты от коррозии. В будущем это может негативно сказаться на состоянии всей системы. Если труба проржавеет, придется делать замену испорченного участка. Это сопряжено с необходимостью спускать воду, вырезать кусок трубы с дыркой и вваривать на его место новый элемент. А если коммуникация проходила под землей, то придется еще и нанимать экскаватор и искать место утечки.

Соединение оцинкованных труб тепловым методом имеет свои особенности. Цинк при нагревании начинает активно испаряться, поэтому главная задача — уменьшить время сваривания при помощи увеличения силы тока. Для этого потребуются специальные электроды, которые смогут выдержать повышенную нагрузку. Чаще всего используют элементы с рутиловым покрытием, которое позволяет выдерживать сильный ток в течение всего времени сварки. Более высокая температура позволит быстрее довести металл до нужной кондиции, чтобы весь цинк не успел испариться.

При проведении сварочных работ нужно соблюдать меры предосторожности. Для защиты органов зрения понадобится специальная маска из диэлектрических материалов. Для защиты рук нужно обязательно работать в резиновых перчатках, покрытых слоем теплоизолирующей ткани. Вред от сварки оцинкованных труб состоит еще и в том, что при испарении цинка человек может надышаться парами его оксида. Это может привести к сильной головной боли, тошноте, рвоте, диарее. А у людей, особенно чувствительных к этому соединению, может начаться аллергическая реакция и отек органов дыхания.

При проявлении подобных симптомов нужно немедленно обратиться к врачу за получением квалифицированной помощи. А чтобы избежать описанных последствий, лучше работать в специальном респираторе, который можно купить в магазине спецодежды. Отравление при сварке оцинкованных труб не редкое явление, поэтому проще будет позаботиться о мерах предосторожности, чем потом бороться с последствиями.

Технология сварки

Технология сварки оцинкованных труб предполагает следующие шаги:

• 1. Для начала нужно подготовить концы соединяемых элементов. Сделать это можно двумя способами. В первом случае цинковый слой удаляют механическим путем, чтобы он не мешал при сваривании. Во втором — на концы труб наносят флюс, который будет защищать цинк от испарения во время тепловой обработки. По эффективности хороши оба метода, но с точки зрения последующей эксплуатации будет лучше, если цинк останется на своем месте, так как он служит для защиты от коррозии и в несколько раз увеличивает эксплуатационный срок службы.
• 2. Затем подготовленную поверхность обезжиривают специальным составом.
• 3. Материалы, толщиной менее трех миллиметров должны иметь специальные скосы и грат, что значительно повысит эффективность сварки. Для более толстых изделий это не обязательно. Они просто должны иметь заранее подготовленную кромку.
• 4. Далее заготовки прогревают при помощи газовой горелки. Причем эту процедуру нужно применять не только на месте будущего стыка, но и хотя бы еще на 20-30 сантиметрах в длину с каждой стороны.
• 5. Далее при помощи равномерного нагрева начинают плавить флюс, которым заполняется пространство между соединяемыми материалами. Нужно следить, чтобы нигде не оставалось необработанных участков. Если все сделано правильно, то труба будет иметь полную герметичность и соединение невозможно будет разрушить без применения грубой силы.
• 6. После завершения сварки можно удалять избыток флюса механическим способом. Но делать это нужно аккуратно, чтобы не убрать слишком много и не нарушить стык.
• 7. После остывания детали необходимо восстановить поврежденную от нагрева структуру сплава. Для этого используются специальные вещества, которые имеют коррозийную стойкость не ниже, чем у цинка.

Недостатки оцинкованных труб

Проблемы с сохранением цинка во время сварки побуждают многих строителей переходить на более современные композитные материалы. К тому же, оцинковка проводится только с внешней стороны, а внутри проходит обычная сталь. Таким образом, уменьшается только внешний износ, а внутри трубу все равно разъедает ржавчиной.

Изначально оцинкованные детали подразумевалось соединять без использования тепловой обработки. Но затем были придуманы различные способы, позволяющие совершить и такую операцию. Стоит отметить, что качественно нанести цинк после его испарения или защитить металл от коррозии также хорошо, как это было сделано при производстве детали на заводе, уже не получится.

Цена сварки оцинкованных труб зависит от объемов работы. В целом процедура будет на несколько сотен рублей дороже стандартной сварки из-за необходимости использования дополнительных расходников.

Технологии сварки оцинкованных труб

Стальные трубы без защитного покрытия быстро корродируют и выходят из строя. Поэтому была разработана технология нанесения защитного цинкового слоя, который увеличивает срок службы материала почти в десять раз.

Оцинкованные трубы сегодня используются повсеместно, они дешевле изделий из нержавейки и по техническим характеристикам им не уступят. Но есть негативный момент, связанный с температурой плавления цинка и другими свойствами этого металла.

Трудности сваривания

Когда производится сварка оцинкованных труб, то температура в зоне сваривания достигает +1200 ℃. Происходит выгорание цинкового слоя. Этот металл начинает закипать уже при +906 ℃. То есть, получается, что на участке стыка двух труб образуется зона без защиты. Но и это не все отрицательные стороны сварки оцинкованных труб.

Газообразный цинк вредное для человека вещество. Попав в дыхательные пути, он приводит к удушью. Поэтому сварка в помещениях без организации хорошо действующей вентиляции запрещена. К тому же по техники безопасности сварщик должен надеть под маску респиратор.

При высокой температуре цинк начинает интенсивно испаряться, что приводит к образованию внутри стали раковин и пор. А это снижение качества места соединения и прочности стыка двух оцинкованных труб.

Какие технологии применяют

Учитывая все выше упомянутые минусы сваривания оцинкованных труб, были разработаны две специальные технологии, в которых процесс сварки проводится так, чтобы оцинковка не разрушалась.

В первой технологии зона сварки обрабатывается специальным материалом – флюсом, который закрывает собою стык и не дает цинку выгорать, то есть, переходить в газообразное состояние.

Он на себя оттягивает часть тепловой энергии, а внутри под флюсом цинк расплавляется и становится вязко-жидким. Этот металл обволакивает собою соединение двух оцинкованных труб, равномерно покрывая их концы. Защитный слой, таким образом, не нарушается.

Во второй технологии используют специальные электроды, которые могут выдерживать ток большой силы. В основе этого метода лежит позиция сокращения времени сварки, в течение которого цинк не успевает испаряться.

То есть, процесс сварки производится настолько быстро и без снижения качества соединения, что защитное покрытие не успевает превращаться в газ.

Эти технологии сегодня используется повсеместно, когда дело касается сварки именно оцинкованных труб. И не только тех, которые собираются в трубопроводы для газа или в несущие конструкции в строительстве.

В водопроводе под действием проточной воды цинк растворяется и частично выводится наружу. Так что для здоровья человека он опасности не несет.

Выбор электродов

Как уже было сказано, процесс сварки сопровождается выделением тепловой энергии, поэтому цинк начинает интенсивно испаряться. Есть большая вероятность, что этот металл попадет в сварочную ванну и смешается со сталью.

А это приведет к образованию пор и трещин на уровне кристаллизации стали, и, как следствие, к снижению качества стыка соединяемых изделий. Поэтому основное требование к сварке оцинкованных труб – это удаление цинкового слоя в зоне соединения.

Если нет возможности удалить защитное покрытие, тогда для соединения оцинкованных труб используются именно специальные электроды. В принципе, сварка оцинкованного изделия практически ничем не отличается от такого же процесса соединения обычной стали. Но есть и свои нюансы.

Во-первых, сам электрод для сварки представляет собой металлический стержень, покрытый порошком. Именно разновидность порошкового слоя влияет на то, какие металлы можно варить.

В случае со сваркой оцинкованных труб используются электроды или с рутиловым покрытием или с основным. Первый используется, если трубы изготовлены из углеродистых сталей (к примеру, сталь 20), второй, если изготовлены из низколегированной стали (С345).

Рутиловое покрытие

Применяются электроды с рутиловым покрытием. Рутил – это минерал в виде оксида титана. Он в порошковом покрытии применяется в виде концентрата с содержанием более 50%. В состав также входят алюмосиликаты и карбонаты.

Получаемый при сварке шлак имеет высокую щелочность, поэтому металл соединения обладает такими показателями, как высокая ударная вязкость и повышенная защита от образования горячих трещин.

Единственное требование к рутиловым электродам для сварки оцинкованных труб – это перед началом процесса просушить их в течение часа при температуре +200 °C. Но использовать расходники можно лишь через сутки.

Основное покрытие

Могут использоваться электроды с основным покрытием. Этот порошковый слой имеет сложную рецептуру, куда входит большое количество разных химических веществ: магний, кальций, шпат плавиковый и ферросплавы.

При сгорании внутри зоны сваривания порошок выделяет углекислый газ и окись углерода, которые защищают расплавленный металл от воздействия кислорода и водорода. Два последних снижают качество сварки. Обычно этими электродами проводят сварку трубопроводов из труб с толстой стенкой.

Нюансы процесса

Что касается самого процесса сварки, то в его основу ложится толщина стенки трубы. Если этот показатель не превышает 3 мм, то концы труб соединяются электродом без предварительной подготовки, оставляя между ними зазор 2-3 мм.

Конечно, чистота поверхностей (и внешней, и внутренней) должна быть идеальной, поэтому их очищают от загрязнений и обезжиривают спиртом или растворителем.

Если толщина более 3 мм, тогда на концах оцинкованных труб делают фаску с притуплением 1,5-2 мм в зависимости от толщины стенки. Пространство между фасками в процессе варки заполняют расплавленным металлом от электродного стержня.

Важно правильно подобрать силу тока на сварочном аппарате и диаметр электрода. Большой ток приведет к прожиганию соединяемых изделий.

То же самое касается электродов с большим диаметром. И наоборот, если ток небольшой величины или мал диаметр расходника, то произойдет непровар. А это снижение качества стыка.

Многое будет зависеть и от скорости движения электрода вдоль сварочной зоны. Здесь, как и в предыдущих случаях, медленное движение – это вероятность прожигание стали и оцинкованного слоя.

Большая скорость – это все тот же непровар. Подходящая скорость сварки приходит с опытом. И чем чаще приходится варить оцинкованные трубы, тем качественнее получается шов.

Последующая обработка стыка

После окончания сварки рекомендуется стык двух оцинкованных труб обработать антикоррозионным составом. Оно должно иметь три основных качества:

1. хорошо скрепляться с металлической поверхностью;
2. быть устойчивым к коррозионным процессам, хотя бы на уровне цинкового покрытия;
3. легко наноситься без использования специального оборудования или инструментов.

Популярностью для покрытия стыка пользуется специальная краска, в состав которой входит более 94% цинковой пыли. По сути, это цинк в виде пыли, в который вносятся неомыляемые связующие компоненты.

Поэтому краска легко наносится кисточками или валиками на любые поверхности: горизонтальные, вертикальные или наклонные, где она хорошо держится и не стекает.

Применение газовой горелки

Соединить две оцинкованные трубы можно с помощью газовой горелки. Все чаще используют технологию под маркировкой «UTP», которую в свое время изобрели немцы.

Для этого они использовали флюс марки «HLS-B», защищающий цинковое покрытие от выгорания. Сегодня предлагаются по этой технологии стержни марки UTP-1 – это медно-цинковый припой в виде прутка толщиною 2 мм. С его помощью можно варить не только изделия из оцинковки, но и медные сплавы, чугун.

Подготовка и пайка

Подготовка к процессу идентично той, которую применяют для сварки оцинкованных труб электродами. Но есть определенные особенности и нормы, которые устанавливают ГОСТы и СНиПы.

Номер грелки выбирается на 1-2 позиции меньше, чем при сварке обычных стальных труб.

В ацетиленовое пламя добавляется больше кислорода. Это делается для того, чтобы кремний, который является компонентом припоя, соединялся с кислородом и образовал оксид.

Именно последний является главным защитным ингредиентом в процессе сдерживания испарения цинка. При этом пламя должно быть стабильным, оно не должно скакать, что приведет к перепадам температурного режима в зоне сварки.

Предварительно концы труб нагреваются на ширину до 5 см.

Что касается номера горелки, то здесь зависимость прямая от диаметра трубы:

• диаметр до 250 мм при толщине стенки 2-6 мм – номер горелки 1 или 2;
• больше 250 мм при той же толщине – номер горелки 3 или 4.

Сама пайка – это внесение прутка припоя в зону соединения, где он нагревается горелкой и расплавляется. При этом очень важно направлять огонь не на концы соединяемых оцинкованных труб, а на припойный стержень.

Для такой технологии лучше использовать сварку на себя, когда пруток движется перед горелкой. Кстати, она должна подноситься к месту стыка под углом 40°.

Нанесение флюса

Но перед сваркой место соединение двух оцинкованных труб заполняется флюсом «HLS-B». Это пастообразное вещество, которое наносится на концы так, чтобы им заполнился участок с каждой стороны стыка длиною не меньше 2 см.

При этом надо учитывать, что толщина слоя флюса должна быть в два или три раза больше, чем при пайке обычных труб.

Завершающий этап

Если пайкой соединяют оцинкованные трубы толщиною до 4 мм, то сварка проводится за один проход. Если больше данного показателя, то за два или три. После завершения работ и остывания стыка флюс, который остался поверх соединения, удаляют водой и металлической щеткой.

Усердствовать не надо, чтобы не повредить цинковое покрытие. Внутренняя поверхность соединенных изделий промывается водой, которой заполняется трубопровод на сутки.

Сварить оцинкованные трубы не так просто, как может показаться на первый взгляд. Небольшое отступление от норм и правил приведет к серьезным дефектам, которые отразятся на качестве конечного результата.

Как провести сварку оцинкованных труб своими руками?

Сварка оцинкованных труб в современных условиях востребована в коммунальном хозяйстве и строительной отрасли. Представленные изделия отличаются надежностью и продолжительностью эксплуатации, а также являются одним из самых дешевых способов установки сетей коммуникаций различных видов. Покрытие из цинка способно защитить металлические элементы от поражения коррозией, что увеличивает срок их эксплуатации. Однако стоит разобраться, приносит ли сварка вред здоровью, разрешена ли она для применения и как она проводится.

Разрешена ли сварка оцинкованных труб?

Данная операция применяется в процессе монтажа газовых, водопроводных и отопительных систем. Она регламентируется рядом документов:

• Одним из самых важных является СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы». В соответствии с ним, в процессе сварки труб рассматриваемого вида необходимо исполнять требования, изложенные в ряде стандартов. Они направлены на определение очередности использования материалов и регулировку процесса выполнения работ.
• В свою очередь, ГОСТ 16037-80 указывает на применение конкретных видов сварного соединения, конструктивные особенности швов и другие важные требования.
• В соответствии с СП 73.13330.2012 оцинкованные трубы и другие металлические компоненты должны соединяться на резьбе с использованием оцинкованных соединительных деталей: на фланцах, накидных гайках или пресс-фитингах. Однако данное условие является лишь рекомендацией, а не требованием, обязательным к выполнению.

При газопламенной сварке необходимо применять специальную сварочную проволоку марки Св-15ГСТЮЦА, которая имеет диаметр от 0,8 до 1,2 мм, а также в качестве одного из компонентов содержит селен. Допускается исполнение соединения электродами, которые содержат рутиловые или V300 кольцевые соединения в покрытии. Диаметр нужно подбирать в зависимости от толщины стенок соединяемых компонентов.

Меры безопасности

В процессе создания трубопроводной сети необходимо предварительно собрать монтажные блоки. Сварку требуется осуществлять в помещении, в котором используются воздухоотсосы с целью устранения продуктов сгорания цинкового покрытия. В других условиях работы строго запрещены, так как будут опасными для здоровья.

При проведении сварки оцинкованных труб необходимо следовать следующим правилам:

• Выполнение работ требует слежения за тем, чтобы цинк не перегревался. Это позволит обеспечить эффективную защиту от коррозии.
• Места, которые предназначены для соединения труб, должны предварительно защищаться до блеска и обезжириваться. На них также наносится флюсовый слой, что позволяет защитить металл.
• Горелка должна быть на 1-2 номера меньше, нежели аналогичное устройство для стальных изделий.
• Если применяется газосварка, пламя нужно выставить так, чтобы оставить небольшой избыток кислорода.
• Заготовки заранее подогреваются на большую ширину, нежели соединительное место.
• Пруток со специальным покрытием устанавливается на место стыка и плавится огнем горелки, который должен быть направлен прямо на него, а не на материал.
• Флюс удаляется по завершению сварочных работ.

Соблюдение представленных рекомендаций позволит специалистам достичь желаемого результата в процессе работ и обезопасить себя.

Технология сварки с флюсом

Данная технология является одним из наиболее подходящих вариантов. Представленное вещество обеспечивает получение вязкого слоя, который не пропускает воздух. В результате предотвращается окисление цинкового слоя.

Перед непосредственным применением флюса для сварки его необходимо привести в жидкое состояние. Вещество наносится в местах соединяемых элементов. При проведении сварочных работ материал будет расплавляться, тем самым покрывая весь нужный участок тонким слоем, что позволит предотвратить отслоение цинка.

Нередко специалисты сталкиваются с повреждением защитного своя при его нанесении методом горячего цинкования. Это происходит даже при незначительных отклонениях от установленных требований технологического процесса. Стоит отметить, что попадание флюса внутрь трубопровода безопасно, так как он с легкостью растворяется в воде и будет вымыт ещё на стадии опрессовки.

Соединение труб производится следующим образом:

1. Стыкуемые торцы нагреваются до температуры 900-950 о .
2. Между фасками свариваемых элементов помещается пруток, в состав которого входит медь, цинк, олово и кремний.
3. На место шва насыпают слой флюса, который должен покрыть поверхность до 20 мм по сторонам шва.
4. Присадка нагревается горелкой до расплавления, и на этом процедура заканчивается.

Соблюдение требований технологического процесса сварки, применение качественных материалов и оборудования гарантируют получение надежного соединения оцинкованных труб, готовых к эксплуатации.

Электродуговая сварка, подбор электродов

Электродуговая сварка позволяет обеспечить надежное соединение рассматриваемых трубопроводов. Эффективность процесса достигается при правильном выборе сварочного аппарата и подходящих электродов. В данном случае материал соединения оказывает существенное влияние на выбор инструмента. Актуально применять аппарат-полуавтомат.

Сварка оцинкованного металла имеет свои нюансы. Процесс должен осуществляться быстро, чтобы цинк не успел испариться из зоны соединения. Рассматриваемое технологическое условие могут обеспечить лишь электроды, имеющие рутиловое покрытие. Они имеют особый химический состав, что обеспечивает их быстрое зажигание. В момент сварки формируется сварочная дуга, которая позволяет образовать соединительные швы высокого качества. При правильном проведении процедуры они не будут содержать пор. Преимущество рутиловых электродов также состоит в небольшом коэффициенте разбрызгивания расплавленного металла, что важно при работе с оцинкованным материалом.

В рутиловое покрытие производители могут добавлять небольшой объём железного порошка. Это способствует уменьшению удельного веса углерода и увеличивает устойчивость материала к образованию трещин. Выбирать размер и напряжение электродов необходимо в зависимости от толщины труб.

Соединение без сварки

С учетом того, что сварка оцинкованных труб не рекомендована и может проводиться исключительно профессионалами в специальных условиях, актуальным становится применение методов соединения посредством устройства специальных крепежей. Ими являются муфты, гайки, традиционные и обжимные фитинги. Они позволяют обеспечить надежное крепление труб, изготовленных из разных материалов и имеющих различный диаметр. На строительном рынке представлен обширный ассортимент товаров данного вида, которые можно подобрать по материалу, размерам, надёжности и другим техническим характеристикам.

Еще одним методом является резьбовое соединение. Однако его применение допускается только в тех местах трубопровода, в которых есть возможность контролировать надежность стыковки и выполнять ремонт.

Сварка тонкостенных труб

Содержание:

• Стальные трубы.
• Оцинкованные трубы.

Очень часто при монтаже коммуникаций возникает вопрос о том, как более надежно можно соединить между собой трубы. Конечно, сегодня существует немало способов подобного соединения, производители выпускают разнообразные фитинги и другие изделия, позволяющие сделать соединение труб герметичным. Но довольно часто трубопровод монтируется с целью дальнейшей закладки его в стену или в пол, и, таким образом, постоянный доступ к нему становится невозможным. Таким образом, требуется так соединить трубы между собой, чтобы потом не возникало необходимости проверять надежность этого соединения. И практически единственным способом, который может обеспечить это, является сварка.

Как правило, для монтажа коммуникаций используются трубы с тонкими стенками. А сварка тонкостенных труб имеет целый ряд нюансов, справиться с которыми может только профессионал, имеющий достаточный практический опыт. Чаще всего для соединения тонкостенных труб используется газовая сварка, но и аппаратом для электрической сварки можно воспользоваться, если, конечно, речь идет о работе высококвалифицированного сварщика. Дело в том, что тонкий металл стенок труб очень легко и быстро прожигается насквозь, если сварщик не знает точно, какой сварной ток выставлять, какими электродами воспользоваться и какую скорость движения электрода выбрать.

Что касается самого процесса сварки, то многое здесь зависит от того, из какого материала изготовлена труба.

Стальные трубы.

Сварка стальных труб – процесс довольно сложный. Даже если у вас имеется опыт сварки различных плоских деталей, но вы ни разу не варили трубы, надо быть готовым к тому, что в процессе появится целый ряд вопросов и трудностей. Основная сложность при сварке стальных труб состоит в том, что трубу, как правило, невозможно повернуть для того, чтобы самому сварщику было удобно работать. Особенно трудной оказывается ситуация, когда трубы проходят близко к стене, полу или потолку. Профессионалы по-разному справляются с этой проблемой. Кто-то варит трубу с помощью зеркала, кто-то делает в трубе внутренний шов – для этого в самой трубе проделывается отверстие, с помощью которого выполняется сварное соединение внутри трубы, после чего соединение проваривается и снаружи. Но для того, чтобы применить такие методы сварки, надо обладать большим профессиональным опытом. Что касается домашних мастеров, то мало кто из них имеет достаточную для этого квалификацию.

Существует определенная последовательность шагов, которые необходимо выполнить при сварке стальных труб в домашних условиях.

• Прежде всего, трубы надо подготовить. Для этого необходимо снять фаску с краев труб и зачистить место соединения двух труб.
• Сначала надо проварить низ трубы. Для того, чтобы сделать это более качественно, надо уметь выполнять так называемый потолочный шов. Электрод при сварке надо держать перпендикулярно к свариваемой поверхности.
• Следующий шаг – это сварка боковых поверхностей. Здесь необходимо использовать вертикальный шов. Для того чтобы металл при сварке не стекал вниз, электрод необходимо держать под углом вверх. Сварка тонкостенных труб, как правило, производится с применением точечного метода сварки – для этого электрод быстро прикасается к поверхности металла, потом отводится в сторону, а через короткое время вновь прикасается к металлу, практически на том же самом месте, что и в первый раз, лишь слегка подвинувшись вперед. При этом надо следить, чтобы металл не лишком остывал между двумя «точками», иначе сварной шов будет некачественным.
• Потом варится верх трубы. Это наиболее удобная для сварки поверхность, и главное здесь – выставить хороший баланс между сварным током и скоростью движения электрода во избежание сквозного прожигания металла. Здесь также целесообразно применять точечную сварку. В результате всех этих шагов образуется первый корневой шов.
• Первый шов отбивается от шлака, и сверху на него наносится второй шов, слегка перекрывающий его. Второй шов позволит гарантировать долговечность и максимальную надежность сварного соединения.

Оцинкованные трубы.

Сварка оцинкованных труб имеет свои нюансы. Во время сварки цинк, который входит в состав трубы, начинает «пениться» — то есть, на поверхности трубы появляются белые хлопья. Чтобы этого не происходило, необходимо тщательно обработать место сварки труб кислотой – соляной или серной.

Вообще, когда речь идет о сварке оцинкованных труб, надо помнить о том, что при нагревании до высоких температур, необходимых для выполнения сварных работ, такие трубы начинают выделять в воздух опасные вещества. Поэтому нужно пользоваться во время сварочного процесса таким средством индивидуальной защиты, как респиратор. Кроме того, само помещение, в котором ведется сварка, должно постоянно проветриваться. Также можно применять и специальные маски сварщика со встроенной принудительной вентиляцией. Первыми признаками отравления подобными вредными веществами являются сладковатый привкус во рту и неприятные ощущения в горле.

Сварка оцинкованных труб чаще всего ведется с применением флюса HLS-B. Это позволяет сохранить неповрежденным покрытие трубы, на которое воздействует высокая температура. Флюс наносится на поверхность трубы толстым слоем на площадь, немного большую, чем площадь шва. При этом горелка должна быть меньше на 2 номера, чем при сварке стальной трубы, а в газовом пламени должно содержаться много кислорода.

Таким образом, сварка тонкостенных труб — это довольно трудоемкий процесс, требующий от сварщика большой аккуратности и терпения. Главное – соблюдать последовательность выполнения всех этапов процесса, и тогда вполне возможно добиться высокого качества выполнения работ, даже если вы не являетесь квалифицированным сварщиком.

Электроды для сварки оцинкованных труб

Автор: Игорь

Дата: 13.07.2017

• Статья
• Фото
• Видео

Применение оцинкованной стали получило распространение благодаря антикоррозийным свойствам цинка, входящего в ее состав. Оцинкование стали позволяет на долгое время замедлить процесс коррозии на металле. Другое преимущество такой стали в том, что в отличие от ее аналога (нержавеющей стали) ценовая политика в отношении оцинкованных материалов отличается большей демократичностью. Такая сталь активно используется при производстве и сварки водопроводных труб. Особое значение имеют выбираемые электроды для сварки оцинкованных труб, их марка, соответствие ГОСТу и характеристики. Они имеют свои особенности, как и электроды для подводной сварки.

Сварка оцинкованной трубы электродом

Общая информация

Оцинкование обеспечивает хорошее сцепление применяемого цинка и железа. Металл имеет высокую температуру плавления, составляющую 910 0 С. Расплавленный цинк хорошо ложится на стальную поверхность и формирует на ней защитный слой, препятствующий распространению коррозии.

Нанесение слоя цинка на стальные поверхности происходит 3 методами:

• методом напыления;
• гальваническим методом;
• методом горячего оцинкования.

При первом методе защитный слой цинка распыляется на всей поверхности изделия при помощи пистолета.

При гальваническом способе в специальной ванне помещается обрабатываемое изделие и подключается к противоположному электроду. В это время ионы цинка начинают осаждаться на поверхности изделия, образуя слой защиты.

При горячем оцинковании вся труба окунается в расплавленную ванну с цинком, после чего с нее удаляется избыточный слой защиты.

Перед любой процедурой обрабатываемое изделие должно тщательно обезжириваться.»

Отдельным моментом является сварка поверхностей. Имеют электроды для сварки оцинкованных труб ГОСТ. Для сваривания как не оцинкованных, так и оцинкованных труб мастер должен руководствоваться требованиями ГОСТа 12.3.003-75.

Особенности сварки оцинкованных труб электродами

Трубы, покрытые слоем цинка, рекомендуется сваривать методом традиционной сварки. Это связано с тем, что под действием высоких температур цинк начинает испаряться в окружающее пространство. Цинковые пары вредны для здоровья человека и могут вызывать сильное удушье при работе с ним. При испарении цинк попадает в сварочную ванну, в результате чего страдает сварочный шов. В нем могут образовываться поры и трещины. Из-за них сильно страдает качество сварки. Каждый раз требуется счистка цинкового слоя с поверхности свариваемых изделий. Не каждый знает, как правильно варить сваркой электродами покрытые цинком конструкции.

В целях предотвращения образования трещин в свариваемых изделиях применяется способ нанесения флюса на место, в котором соединяются части труб. Он должен быть расплавленным и наноситься равномерным слоем на место стыка. Благодаря тому, что флюс находится в расплавленном состоянии, не происходит его выгорание. Он возникает внутри трубы и растворяется после помещения изделия в воду. Флюс препятствует развитию коррозии в трубе и отличается минимальным вредом для здоровья сварщика. Такой способ применим при сваривании водопроводных изделий.

Отдельным моментом служит то, какими электродами варить оцинкованную трубу.

Виды используемых электродов

При сваривании оцинкованных трубных изделий для предотвращения появления пор и трещин в стыках и углах швов эффективно уменьшать скорость сварки и увеличивать силу тока. При этом необходимо выбирать такие электроды для оцинкованных труб, которые способны выдерживать действие сильного тока, не повреждая при этом покрытие свариваемых изделий.

К электродам применяются следующие требования:

• они должны привести обрабатываемые изделия к требуемым характеристикам в течение как можно меньшего промежутка времени;
• обеспечить безопасность процесса сваривания изделий;
• предотвратить процесс испарения цинка.

Могут применяться следующие электроды для сварки оцинкованных трубопроводов:

• с рутиловым покрытием;

Электроды с рутиловым покрытием

• имеющие основное покрытие.

Электроды с основным покрытием

Микроэлектроды с рутиловым покрытием применяются при дуговой ручной сварке и эффективны при сваривании углеродистых сталей. В остальных случаях можно применять микроэлектроды с основным покрытием. Это касается изделий, выполненных из низколегированной стали.

Рутиловые электроды имеют преимущества, среди которых:

• при сваривании образуют сварочную дугу, имеющую прочные и герметичные швы;
• быстро воспламеняются и зажигают сварочную дугу за счет содержащегося в них оксида титана;
• не разбрызгивают расплавленные металлы (имеют невысокий коэффициент разбрызгивания).

Некоторые рутиловые микроэлектроды имеют в своем составе железный порошок, за счет которого значительно снижается концентрация углерода в слое цинка. Благодаря этому трубные изделия в меньшей степени становятся подвержены появлению трещин.

ГОСТ и СНиП 3.05.01-85 устанавливают требования к толщине электрода. Слишком толстый электрод прожигает изделие, а тонкий не обеспечивает нужной прочности свариваемым изделиям. При стандартной толщине стенок изделий в 1,6-4,9 мм рекомендуется выбирать микроэлектрод диаметром 2-3 мм.

Имеется зависимость между скоростью движения микроэлектрода по изделию и итоговым качеством соединительного шва. Быстро движущийся электрод делает шов ненадежным и менее прочным, а при медленном его движении имеется риск прожигания трубного материала.

В качестве альтернативы допустимо применение электродов, в состав покрытия которых входит кальций с фтором.

Используемые марки микроэлектродов

Имеет значение при выборе таких элементов как электроды для сварки оцинкованных труб, марка. Популярными марками являются:

• ОЗС-12 диаметром 3 мм;
• УОНИ 13/55;
• ЦУ-5;
• ЦЛ-20;
• ЦЛ-39;
• ТМУ-21;
• ТМЛ.

Заключение

Помимо выбора марки и вида, необходимо помнить, что должны иметь в обязательном порядке электроды для сварки оцинкованных труб сертификат. В нем указывается выдавший его орган, наименование микроэлектрода, его соответствие ГОСТу и какие протоколы испытания с ним проводились.

Как произвести сварку оцинкованных труб?

Сварка оцинкованных труб в настоящее время достаточно широко применяется в строительной сфере и коммунальном хозяйстве. Кроме прочих преимуществ, связанных с применением данного материала, это еще и один из самых дешевых способов устройства различных сетей коммуникаций.

Схема сварки оцинкованных труб.

Использование данной технологии стало актуальным после того, как в различных отраслях жизнедеятельности человека начали активно эксплуатировать трубы и прочие металлические конструкции, покрытые цинком. Указанное покрытие хорошо защищает трубы от коррозии и образования опасной ржавчины, составляя определенную конкуренцию изделиям из нержавеющей стали. Кроме того, оцинковка очень хорошо смотрится внешне, из-за чего трубы с таким покрытием довольно часто применяют при воплощении оригинальных дизайнерских задумок.

Сварка оцинковки: некоторые технологические особенности

Таблица размеров оцинкованных труб.

Основная технологическая проблема, которая возникает во время сварки труб с цинковым покрытием, это риск выгорания этого самого покрытия. Дело в том, что цинк в результате значительного нагрева (либо от электрода сварочного аппарата, либо от газовой горелки) начинает очень быстро испаряться.

Как несложно догадаться, нарушение целостности защитного цинкового покрытия трубы приводит к серьезным негативным последствиям в виде образования на месте выгорания проблемной зоны, не защищенной от воздействия влаги.

Такое место через некоторое время подвергается атаке коррозии.

Возникновение разрушительной ржавчины вынуждает время от времени заменять пораженные участки трубопровода со всеми вытекающими из этого обстоятельствами: финансовыми и временными затратами, необходимостью переделывать уже законченные конструкции.

Для того чтобы избежать теплового испарения цинка, следует сокращать период, в течение которого производится сварка в местах соединения фрагментов труб.

С такой задачей могут справиться, например, специально сконструированные электроды, выдерживающие повышенные токи. В результате сварщик получает возможность оперировать более высокими, чем обычно, температурами. Благодаря этому сварка цинка осуществляется безопаснее, а металл доводится до нужных условий быстрее, чем цинк начнет испаряться.

Кроме того, для защиты покрытия от чрезмерных температур применяют специальные флюсы. Слой данного материала предварительно нагревается до вязкого, полужидкого состояния и наносится в то место, где планируется сварное соединение оцинкованных труб. Оберегает флюс цинковое покрытие трубы тем, что, принимая на себя избыточное тепло от сварочного аппарата, он испаряется и, соответственно, не позволяет испаряться цинку.

Какие используются электроды для сварки оцинкованных труб?

Таблица электродов для сварки.

Хорошо известно, что на выбор как сварочного аппарата, так и подходящих электродов влияет материал, который будет обрабатываться указанными элементами. Сварка оцинкованного металла мало чем принципиально отличается от сварки обычной стали, но имеет свои нюансы.

Как уже было сказано выше, весь процесс должен протекать достаточно быстро, чтобы цинк до прочного соединения фрагментов труб не успел испариться из зоны соединения. Такое технологическое условие способны обеспечить электроды для сварки с рутиловым покрытием.

Благодаря химическому составу покрытия, которое имеет указанный тип электродов, они очень легко и быстро зажигаются. При этом формируется сварочная дуга, способствующая образованию качественных соединительных швов, причем практически совершенно без пор. Рутиловые электроды характеризуются также очень низким коэффициентом разбрызгивания расплавленного металла.

Иногда для уменьшения удельного веса углерода в цинковой оболочке и повышения сопротивляемости металла к формированию опасных трещин в рутиловое покрытие добавляют некоторый объем железного порошка.

Сварка оцинкованных труб газовой горелкой: последовательность действий

Для того чтобы производить качественную сварку оцинковки, специалисты в области сварки разработали специальную технологию, позволяющую не нарушать поверхностный цинковый слой трубы. Как уже было сказано выше, основана данная технология на использовании специального сварочного флюса.

Схема устройства газовой горелки.

Перед началом собственно сварки необходимо провести подготовительную работу. В частности, определенным образом подготавливаются концы соединяемых труб. Их необходимо тщательно зачистить до состояния блеска чистого металла. Разумеется, все масложировые пятна и прочие следы загрязнения должны быть удалены.

После этого на зачищенное место следует аккуратно нанести флюсовый слой. Флюс должен полностью, без «прогалин», покрыть зону будущего сварного соединения – только в этом случае он надежно защитит оцинковку от перегрева, который чреват последующим испарением цинка. Причем надо иметь в виду, что флюса при сварке оцинковки необходимо использовать примерно в два раза больше, чем это делается при пайке стандартных неоцинкованных металлических труб.

Также необходимо обратить внимание на толщину обрабатываемых труб с цинковым покрытием. Если толщина их стенки составляет менее 3 мм, то надобность в специальной подготовке кромок таких труб отсутствует. При этом у подобных материалов не должно быть заметных скосов.

После того как работник приступает собственно к сварочной операции, он должен внимательно следить за тем, чтобы горелка была на 1-2 номера меньше, чем у такой же сварки для обычных стальных труб. При этом сварка оцинкованной стали должна осуществляться пламенем газовой горелки, предварительно настроенным таким образом, чтобы к нему подавался кислород с некоторым избытком.

Способы сварки оцинкованных труб.

На место стыка фрагментов оцинкованных труб накладывается припойный пруток с нанесенным на него покрытием. Его необходимо расплавить для надежного соединения отдельных элементов сварной конструкции. Делается это пламенем горелки, которое направляют точно на пруток. Направлять огонь на стенки труб, не покрытых флюсом, недопустимо.

После успешного окончания сварочных манипуляций оставшийся на стенках трубы флюс необходимо аккуратно удалить.

Если при сварке произошло случайное нарушение структуры защитного сплава, то его надо обязательно восстановить для недопущения возникновения на этом месте коррозии. С этой целью, дождавшись полного остывания сваренного изделия, на поврежденные участки наносят специально предназначенные для этого антикоррозийные вещества.

В течение всего периода работы нужно постоянно внимательно следить за цинковой поверхностью. Самое главное, она не должна перегреваться.

Некоторые важные моменты, которые следует учитывать при сварке оцинкованных труб

Во время выполнения указанных работ по оцинковке должны жестко соблюдаться меры безопасности. В частности, для защиты от вредных испарений оксида цинка сварщик обязан работать исключительно в респираторе. На лице у него должна быть защитная маска (защитные очки), на руках – резиновые перчатки, снабженные теплоизолирующей тканью.

Даже при наличии респиратора работать необходимо либо на открытом воздухе, либо в хорошо проветриваемом помещении.

Для недопущения нежелательного вспенивания цинка на месте сварки рабочую зону рекомендуют обработать соляной кислотой.

Чтобы избежать в дальнейшем возникновения трещин на новообразованных швах, шовный материал должен содержать поменьше кремния. Добиться снижения его уровня поможет применение специальных материалов для сварочных работ.

Следуя описанным технологическим правилам и соблюдая жесткие требования предосторожности при обработке оцинкованных металлических изделий, можно сделать свою работу качественно и одновременно гарантировать себя от неприятных неожиданностей на рабочем месте.