Сварные трубы применяются при устройстве трубопроводов, опорных и строительных конструкций. Герметичность трубопровода и прочность конструкции зависят от свойств металла и качества сварного шва. Виды сварки выбираются в зависимости от материала и производственной задачи.
Принцип и виды сварки
Принцип сварки — оплавление краёв заготовок с последующей стыковкой и застыванием. Изделия соединяются на молекулярном уровне, обеспечивая прочное соединение.
По механизму воздействия различают следующие методы сварки:
- Механический. Аппарат создаёт высокое давление в месте стыковки. Когда механическая энергия переходит в тепловую, металл в зоне шва плавится. К этому виду относятся диффузионное, ультразвуковое, контактное и холодное сваривание, сварка трением.
- Термический. Металл разогревается до температуры плавления. Источником тепла выступают электрический ток, электродуга, открытое пламя. Данный вид включает дуговую, газовую, лазерную сварку.
- Термомеханический вид подразумевает комбинированное воздействие. Нагрев под давлением в сочетании с температурой широко применяется в кузнечном деле. Диффузионный и контактный методы также относятся к данному виду.
Данные виды сварки выполняются вручную или на станках. Промышленные масштабы требуют автоматизации процесса, но на небольших производствах и при выполнении полевых работ используются компактные ручные аппараты.
Зоны сварного соединения:
- Сварной шов — участок, непосредственно подвергшийся воздействию электрода.
- Металл шва — расплавленный и кристаллизованный металл или сплав, образовавшийся в ходе сварки изделий из разных металлов.
- Зона сплавления — участок, проходящий по внешней границе металла шва. Эта зона нагревается ниже температуры плавления, но металл успевает нагреться и меняет структуру и химический состав.
- Основной металл — металл за пределами зоны плавления. Подвергается минимальному термическому воздействию.
Оборудование и материалы
Сварка бывает ручной и автоматической. Оба вида аппаратов имеют одинаковые рабочие элементы — сварочные электроды. Электроды представляют собой стержни со специальным покрытием.
Видов электродов более двухсот. Различают два основных вида:
- плавящиеся — в процессе не только разжижают металл, но и плавятся сами, защищая шов от окисления;
- неплавящиеся — только разогревают металл в зоне шва до точки плавления.
Неправильный выбор электродов приводит к дефектам соединения: наплывам, брызгам, прожигам, трещинам.
Виды соединений
Монтаж трубопроводов подразумевает устройство поворотов и ответвлений. Строительные опоры чаще имеют сложную конфигурацию. Надёжность соединения элементов обеспечивается их правильной стыковкой.
Виды соединений:
- Стыковые применяются для сварки прямых участков труб. Торцы труб подводят друг к другу до полного совпадения диаметров и сваривают. Трубы крупных диаметров варят с центраторами — устройствами, фиксирующими изделие в неподвижном состоянии, не допускающее овальности торца и провисания. Стыковое соединение обозначается на чертежах буквой «С».
- Угловые необходимы для устройства ответвлений. Торец стыкуемой трубы обрезают так, чтобы он прилегал к отверстию.
- Нахлесточные применяются для приваривания отдельных деталей: швеллера. прутка. Это самый непрочный вид соединений.
Требования к сварке
Технические требования к сварным соединениям при изготовлении трубного проката изложены в ГОСТ 16037-80 и СНиП 3.05.04.85. Рассмотрены виды соединений, технологии, дефекты и способы их диагностики.
Проверке подлежат толщина и вогнутость стенок, наличие посторонних включений и сквозных отверстий. Требования различаются для трубопроводов и строительных конструкций.
Перед началом работ трубный прокат сортируют по внешнему диаметру и толщине стенок. Разница во внешнем диаметре не позволит выполнить шов, а разница в толщине стенок не обеспечит требуемой прочности трубопровода.
Строительные конструкции допускают разницу в толщине стенок, если это предусмотрено проектом. Например, в рекламных и навигационных конструкциях комбинация толсто- и тонкостенных труб уменьшает вес и повышает устойчивость изделия.
