Электроды для сварки трубопроводов тепловых сетей. Сварочные электроды для сварки труб высокого давления. Электроды для труб отопления

Использование сварочного оборудования для соединения элементов требует владения определенными навыками и умениями. Для выполнения этой процедуры важно учитывать разные нюансы и параметры. Особое внимание уделяют выбору материала для каждого индивидуального случая. Именно электроды влияют на режим сварки, величину шва и его свойства. Однако самое важное влияние они оказывают на прочность стыковки.

Выполняя любое соединение, следует учитывать характеристики материала, так как каждому виду электродов для сварки труб присущи индивидуальные особенности. Это значит, что каждое конкретное соединение выполняется определенными электродами. Значит, нужно изучить все разновидности, чтобы определить их соответствие конкретному процессу.

Сварочные параметры электродов для труб

Основным достоинством рутилово-кислотных электродов для сварки трубопроводов является удаление шлаков при узкой стыковке элементов.

• Рутиловая обмазка образует шов с привлекательным видом, хорошо удаляют шлаки, быстро зажигаются при вторичном использовании. Применение – создание угловых соединений и прихваток.
• Рутиловая + основная обмазка дает возможность получать корневые швы. В основном применяются на трубопроводах, элементы которых имеют средний и малый размер диаметра.
• Электроды с рутилово-целлюлозным покрытием считаются универсальным решением для сварки элементов с толстым покрытием.
• Целлюлозное покрытие дает возможность выполнять кольцевые швы при соединении труб с высоким диаметральным показателем. Это лучшие электроды для сварки труб.
• Основные электроды используются при любой стыковке, независимо от положения шва. Ими же выполняется сварка неповоротных стыков труб , что очень удобно. Несмотря на то, что шов от такой сварки имеет менее привлекательный вид, снижается риск появления трещин в сварном шве. Наибольший эффект от использования таких электродов можно получить при соединении элементов с толстыми стенками и с плохими сварными свойствами. Также эффективно применение основных электродов при соединении прочной стали.

Свойства материала

Наплавляемый металл должен иметь аналогичную вязкость и прочность, что и основной металл. Поэтому необходимо изучить марку электродов для сварки труб, которая должна соответствовать стандарту DIN EN 499. Этот документ регламентирует показатель прочности при растяжении, предел текучести и вязкость наплавляемого металла.

К примеру, электроды с обозначением E 46 3 B 4 2 H5 имеют следующие параметры:

• Буквой Е обозначаются электроды, предназначенные для ручной сварки. Можно использовать такие электроды для сварки водопроводных труб.
• Далее идет показатель предела текучести, 460 Н/мм 2 считается минимальным пределом.
• Следующее обозначение - температура, способствующая развитию трещины, -30 0 С.
• В – означает тип обмазки, в данном случае – основная.
• Следующая цифра – применяемый ток. 4 –сварка с применением постоянного тока.
• Далее идет обозначение направление шва. 2 – любое, исключая вертикальное.
• Последнее обозначение – количество водорода, которое может содержать наплавляемый металл. Н5 означает 5 мл/100 гр.

Диаметральное сечение

Диаметр электродов для трубопроводов имеет большую важность. Это значение влияет на расход присадочного материала и свойства швов.

Номинальным диаметром считается толщина стержня без покрытия. Толщина покрытия своя для каждого типа электродов, регламентируется ГОСТ 9466-75.

Покрытие можно определить отношением общего диаметра электрода к диаметру стержня:

• Тонким считается покрытие при равном соотношении или менее 1,2.
• Среднее покрытие определяется равным соотношением или меньшим 1,45.
• При равном соотношении диаметров или менее 1,8 – толстое покрытие.
• Если отношение диаметров более 1,8. То покрытие будет особо толстым.

Стоит отметить, что изделия импортного производства должны также отвечать указанным правилам. Однако редко можно отметить соответствие их диаметров российским стандартам.

Расчетная мощность электродов

В зависимости от диаметра определяются основные возможности электродов:

• При работе с электродами диаметром 8-12 мм сила тока не должна превышать 450 А, толщина свариваемого материала может быть выше 8 мм. Длина таких электродов – 35-45 см. Основное применение – оборудование промышленного назначения с высокой производительностью.
• Электроды диаметром 6 мм позволяют работать с любым видом стали при силе тока 230-370 А, толщина свариваемого материала – от 4 до 15 мм. Используются в профессиональных целях.
• Для сварки изделий из легированной и низкоуглеродистой стали подойдут электроды диаметром от 1,5 до 3 мм. При этом соединяемые материалы могут иметь толщину в пределах 1-5 мм. Используя материал диаметром 2-5 мм, можно решить проблему, какими электродами лучше варить трубы отопления.

Стоит заметить, что для каждого вида электродов определена своя сила тока.

Перед началом работы стоит определиться, какими электродами варить трубы. Правильно выбранный материал для сварки позволяет выполнить качественный и прочный шов.

Существует ошибочное вывод, что уровень качества сварочного шва зависит лишь от исполнителя, но это далеко не так, и это понимает любой хороший сварщик - электроды для сварки труб отопления и водопровода играются далеко не последнюю скрипку в таких работах.

В первую очередь, направляться подчернуть, что такие токопроводящие стержни смогут быть, как железными, так и не железными, другими словами, угольные либо графитовые, но в этом случае, второй тип нас не интересует.

Давайте рассмотрим, по каким показателям возможно различать расходный материал для того чтобы вида, как их лучше подобрать, и видео в данной статье продемонстрирует наглядные сведения по нашей теме.

Как их различают

Электроды, сделанные из металла, смогут быть плавящимися и неплавящимися. Первый вид возможно покрытым, со стальным, чугунным, медным, бронзовым либо алюминиевым стержнем, а вот непокрытые в настоящее время употребляются только в виде проволоки (см. фото вверху), в то время, когда сварочные работы производятся в газовой защитной среде.

К неплавящемуся виду относятся интрированные, торированные, лантанированные, и вольфрамовые, исходя из этого, в полной мере естественно, что их цена значительно выше.

Кроме этого электроды классифицируются по назначению, другими словами по виду материала, который предстоит обрабатывать. Для высокоуглеродистой стали по ГОСТ 9467-75 материал помечен буквой У, для легированных и теплоустойчивых сталей - буквой Т, а вот для наплавления поверхностного слоя - буквой Т.

Как правило на стержнях присутствует покрытие, но оно также различается и имеет свою маркировку в соответствии с ГОСТ 9466-75.

Так, к примеру:

• узкое покрытие отмечается буквой А (интернациональный формат - A);
• среднее - буквой С (интернациональный формат - B);
• толстое - буквой Д (интернациональный формат - R);
• и очень толстое - буквой Г (интернациональный формат - C).

Кроме толщины слоя покрытия, оно классифицируется по своему типу:

• А - кислое;
• Б - главное;
• Ц - целлюлозное;
• Р - рутиловое;
• П - смешанное.

Помимо этого, смешанный слой возможно:

• АР - кисло-рутиловым;
• РБ - рутилово-основным;
• РП - рутилово-целлюлозным;
• РЖ - рутиловым, с примесью металлического порошка.

Примечание. В связи с тем, что сварочные работы смогут производиться в различных положениях, электроды и тут классифицируются на различные виды. Так, они смогут быть для нижнего положения вертикального снизу вверх, горизонтального и нижнего в лодочку. Кроме этого инструкция подразумевает и стержни для любого положения.

По назначению. Виды материалов

• Углеродистые и низколегированные конструкционные стали . В этом случае временное сопротивление разрыву может составлять до 60 кгс/мм либо 600 МПа.
• Высоколегированные типы стали , каковые наделены особенными свойствами.
• Конструкционные стали , где используется дуговая сварка. Тут временное сопротивление разрыву уже будет более 60 кгс/мм либо 600 МПа.
• Наплавка поверхностного слоя металла , имеющего особенные свойства.
• Чугун .
• Цветные металлы . (См. кроме этого статью Канализация в коттедже: изюминки.)

Подробнее о покрытии

• А - кислотное либо кислое покрытие. В его состав входят окиси железа марганца и кремния.
• Б - главное. В его составе имеется фтористый кальций и карбонад кальция. Сварочные работы посредством таких электродов производятся постоянным током переменной полярности.
• Ц - целлюлозное. В его составе имеется мука и другие органические компоненты, каковые предназначаются для газовой защитной оболочки при производстве сварочных работ.
• Р - рутиловое. В его составе имеется рутил, как основной компонент, и другие минеральные и органические составляющие. Кроме газовой защиты такие компоненты разрешают существенно снизить разбрызгивание при производстве шва.

Примечание. В бытовом применении (отопление, каркасы) всё пара несложнее, поскольку там в большинстве случаев для всех случаев применяют электроды с основным (Б) покрытием, диаметр которых зависит от толщины металла. К примеру, в случае если вас интересует, какими электродами варить профильную трубу, то учитывая узкую стенку профиля (1,0-1,5 мм) вам лучше применять стержень сечением 2 мм. В зависимости от сварки (трансформаторная либо инверторная), вы станете подбирать и сам расходный материал (для переменного либо постоянного тока).

Нормы расхода

Для монтажа отопления нормы расхода электродов при сварке труб смогут быть различными, в зависимости от стыковки свариваемых отопительных труб и типа шва, но мы рассмотрим лишь вертикальное соединение без скоса кромок, как чаще всего применяемое.

Расход электродов при сварке труб на метр шва

Расход электродов при сварке труб на 1 стык

Примечание. По солидному счёту электроды любого типа классифицируются, как одна из групп сварочных материалов. Не считая них сюда входят присадочные пруты, проволока, защитные газы и присадочные флюсы.

Заключение

Как вы увидели, марок электродов достаточно большое количество, но если вы желаете варить отопление в доме своими руками, то вам сходу необходимо откинуть материалы для высоколегированных и цветных сталей, и чугуна.

Помимо этого, толщина стен труб отопления, в большинстве случаев, не меньше 2 мм, тогда нужен стержень 3 мм. Помимо этого, вам подойдёт электрод для всех положений, со средней тещиной покрытия (С) типа, кислотного (А) либо основного (Б), для углеродистых и низкоуглеродистых сталей.

Бытует мнение, что сварка труб - это довольно простая технологическая операция, с которой способен справиться даже новичок.

Действительно, казалось бы, что тут сложного. Детали довольно большие, соединяемые поверхности хорошо подогнаны друг к другу и обработаны, материал качественный. На первый взгляд, есть все необходимое для формирования эстетичного и прочного шва!

На практике, однако, выходит совершенно иначе. Процесс этот довольно труден, в особенности, если речь идет о формировании полноценного трубопровода, работающего под давлением. К работе с его сегментами привлекают лучших специалистов.

Почему так происходит? Как выполнить сварку с высоким качеством, не обладая значительным опытом? Каких советов и рекомендаций стоит придерживаться?

Наиболее распространенной и востребованной методикой является электродуговая сварка.

Да, у нее есть альтернативы в виде газовой сварки, но ее неоспоримые преимущества заключаются в простоте, минимальном наборе оборудования и результате, соответствующем самым строгим стандартам.

Даже при конструировании магистральных трубопроводов используется именно этот метод. Чтобы добиться высокого качества, необходимо отнестись к работе со всей ответственностью.

Выбор электродов

Соединение сегментов стальных трубопроводов должно вестись при помощи качественных расходных элементов, иначе вряд ли удастся достичь хорошего результата.

Например, если речь идет о выборе электродов, то лучшими считаются следующие модели:

• , АНО-24 и . Функционируют на переменных токах. Допускается работа даже при мокрой обмазке. Стоимость изделий невысока, что объясняет их востребованность в быту, они идеально подходят для того, чтобы соединить конструктивные элементы ворот, теплиц и других конструкций небольшой массы, не испытывающих высоких нагрузок. Работа с трубопроводами, транспортировка среды в которых ведется под значительным давлением, не допускается.
• . Качество сердечников заслуживает лестных отзывов даже со стороны профессиональных сварщиков, но они имеют минус - работа не может вестись с высокой скоростью. Необходимо постоянно следить за стабильностью дуги, шов наплавляется постепенно, так что у работника должен иметься определенный опыт взаимодействия с классическими электродами АНО и МР.
• Отлично для металлических труб подходят . Это японская разработка. Именно ей отдают предпочтение при реализации крупных проектов. Они формируют ровную и стабильную дугу, получаемый шов сочетает в себе прочность и эстетичность. Минус - довольно высокая стоимость, но подходят они и специалистам, и новичкам.

Посмотрите видео по теме, какие электроды использовать для сварки труб:

Основные методы

Соединение может выполняться одним из следующих способов:

1. Встык, когда соединяемые трубы размещаются друг напротив друга. Наиболее распространенный вариант, отличающийся относительной простотой реализации. Впрочем, и он характеризуется определенными сложностями. Первый момент - работу лучше вести снизу. Второй момент - необходимо тщательно проваривать металл, чтобы глубина провара соответствовала толщине стенки.
2. Внахлест. Данный метод ориентирован на соединение элементов, изначально различающихся по диаметру, либо сегментов, один из которых развальцован, то есть его диаметр увеличен намеренно, методом механического воздействия.
3. Тавровое соединение выполняется под 90-градусным углом.
4. Угловое соединение предполагает, что угол между соединяемыми отрезками менее 90 градусов.

Перед тем, как варить трубы электросваркой, стоит запомнить ряд советов, следование которым упростит процесс, а также улучшить качество конечного результата:

• Если соединение осуществляется стыковым или тавровым методом, то лучше всего показывают себя электроды, диаметр которых варьируется от 2 до 3 миллиметров.
• Рекомендуемая сила тока - от 80 до 100 ампер, исключение составляет только сварка внахлест, когда ее рекомендуется увеличить до 120 ампер.
• При заполнении сварочного шва нужно ориентироваться на то, чтобы подъем металла над плоскостью элемента достигал 2-3 миллиметров.
• Если труба имеет в сечении не привычные овалы или круги, а профили, то есть прямоугольники и квадраты, то используется точечный способ ее соединения.

Суть его состоит в том, что изначально нужно сварить небольшой участок с одной из сторон. Далее - аналогичный участок на противоположной стороне, после - на оставшихся двух плоскостях. Только после этого труба сваривается окончательно.

Данный подход дает возможность исключить вероятность коробления изделия при повышении температуры, его геометрия остается стабильной.

Подготовительные операции

Окончательное качество стыковки зависит не только от профессионализма сварщика и использования “правильных” электродов, но и от того, насколько грамотно выполнена предварительная подготовка.

Заключается она в следующих операциях:

• Проверка соответствия геометрии соединяемых элементов выбранной технологии. Необходимо помнить, что толщина стенок должна быть идентичной, иначе не удастся полноценно проварить толстостенную трубу, а в случае работы с тонкостенным изделием, наоборот, увеличивается риск сквозного прожога.
• Не допускается наличие дефектов на свариваемых изделиях, будь то трещины, заломы или деформации. В процессе температурного расширения они могут превратиться в участки полного разрушения конструкции.
• Не допускаются геометрические отклонения среза. Его угол должен составлять 90 градусов, иначе сварочный шов окажется недостаточно прочным, возникнут проблемы с его формированием, что будет представлять угрозу разрушения всей конструкции.
• Кромки соединяемых труб необходимо зачистить до появления блестящей металлической поверхности, для чего применяется грубая наждачная бумага или специальная щетка. Минимальная протяженность зачищаемого участка - сантиметр от кромки.
• Удаляются жировые и другие загрязнения, следы краски и проявления коррозии. Наиболее эффективное средство удаления - химический растворитель.

В этом видео показывается, как подготовить кромки трубы под просвет с помощью болгарки:

Особенности процесса

Технология сварки труб предполагает следование следующим правилам:

• Шов должен быть беспрерывным, то есть заканчиваться в точке своего начала. Отрывы электрода от поверхности не допускается. Выполнить правило невозможно, если диаметр трубы слишком велик. В такой ситуации используется многослойная сварка. Число слоев нужно соотносить с толщиной стенок.

2 слоя соответствуют толщине менее 6 миллиметров, 3 - от 6 до 12, 4 - более 12. Перед нанесением последующих слоев нужно убедиться, что первый полностью остыл.

• Перед тем, как сварить две трубы, их нужно зафиксировать. Прихватка упростит работу, исключит поперечные и продольные перемещения, позволит сформировать ровный и прочный шов без лишних усилий.
• При толщине стенки трубы более 4 миллиметров допускается формирование коренного шва, основная особенность которого - заполнение области между соседними кромками на полную глубину. Альтернатива коренному шву - валковый аналог, который идентифицируется по 3-миллиметровому валику сверху шва.
• Проверка качества шва. Он простукивается молотком, что позволяет удалить включения шлака. После этого проводится визуальный осмотр, не допускаются трещины, участки с недостаточным проваром, сколы, выемки, прожоги.

Если по трубам будет транспортироваться жидкость или другая среда, находящаяся под давлением, то проводится тестовый запуск, позволяющий определить герметичность.

Полезное видео

Посмотрите видео, где опытный сварщик показывает, как просто и быстро варить трубы начинающим:

Видео для начинающих сварщиков, сварка труб полумесяцем:

Заключение

Итак, сварное соединение труб - дело ответственное, но при должном подходе, внимательном отношении с ним могут справиться и новички. Главное - делать все по инструкции, не отступать от технологии, помнить обо всех мелочах.

От того, насколько верно выбраны электроды для сварки труб, значительно зависит качество полученного сварочного шва. К сожалению, многие сварщики недооценивают важность их подбора.

Сварочные электроды представляют собой стержни, которые подводят ток к месту, где должен получиться шов.

Разновидности электродов используемых для сварки труб

Сейчас существует достаточно много разновидностей электродов, которые различаются по назначению, покрытию и способу производства.

Самое главное отличие – электрод может быт плавящимся или неплавящимся.

Этот параметр зависит от материала, из которого был изготовлен электрод и способа дальнейшей обработки. Для изготовления неплавящихся электродов используется вольфрам, графит и электротехнический уголь. Плавящиеся электроды для сварки трубопроводов изготавливаются из сварочной проволоки, которая покрывается покрытия для защиты, стабилизации и придания нужных магнитных свойств.

Покрытия не дают воздуху попасть на металл электрода, что придает сварочной дуге стабильность горения, а это, в свою очередь, способствует получение более качественного и равномерного шва. Покрытие на электрод наносится прессованием или окунанием в расплавленный материал.

Преимущества и недостатки плавящихся электродов

Плавящимся электродам свойственны такие преимущества:

Безусловно, данные электроды имеют и определенные минусы, к которым относят:

• Большое излучение электрической дуги.
• Ограничения по параметрам тока.
• Значительное разбрызгивание металла.

При работе следует учитывать эти недостатки. Производители электродов стремятся улучшить свои изделия, чтобы свести к минимуму влияние этих негативных факторов.

Расшифровка буквенной маркировки электродов

Согласно ГОСТу 9466-75, плавящиеся электроды имеют ряд буквенных обозначений, указывающие на их параметры. Первое показывает назначение – для каких групп сталей может применяться электрод.

Электроды, предназначенные для варки низколегированных и углеродистых сталей обозначаются буквой У, легированных – Л, высоколегированных – В. Также для выбора электрода имеет значение сопротивление стали на разрыв. Она указывается в кгс/мм².

Толщина покрытия электрода также обозначается буквами. Тонкий слой покрытия имеет маркировку М, средний – С, еще более толстые – Д и Г.

Тип покрытия обозначается так:

• А – кислое.
• Б – основное.
• Ц – целлюлозное.
• Р – рутиловое.
• П – прочее.

Покрытие может маркироваться сразу двумя буквами.

Особенности сварки стыков труб и трубопроводов

Достаточно важным параметром электродов является диаметр. Электроды для сварки стыков труб выбираются в зависимости от толщины стенок самой трубы.

Соответственно, чем более толстостенную трубу требуется сварить, тем больший требуется диаметр электрода.

Чтобы шов получился хорошим, поверхность свариваемой трубы нужно тщательно очистить от ржавчины, грязи или грунта. Наличие вмятин или деформаций другого вида может значительно затруднить проведение сварочных работ или сделать их вообще невозможными.

Сварка стыков должна выполняться непрерывно, без простоя или перерыва. Чтобы шов получился прочным, сварка должна выполняться не меньше, чем в два слоя. Следующий слой можно накладывать только тогда, когда предыдущий зачищен и полностью подготовлен.

Проанализировав весь изложенный материал, можно прийти к выводу, какими электродами варить трубы. Только при верном их выборе и соблюдении всех требований к техпроцессу можно с большой вероятность получить качественный результат от сварочных работ.