Чем варить оцинкованную трубу?
Ardenergy.ru

Канализация и водоснабжение

Чем варить оцинкованную трубу?

Особенности сварки оцинкованной трубы – как и чем выполняется, техника процесса

В строительных работах, создании трубопроводных конструкций и промышленности часто используют оцинкованную сталь.

Она легко выдерживает сложные условия внешней среды, так как цинк делает металл устойчивым к окислению и коррозиям.

Кроме того, такой тип стали недорогой и долговечный, но его обработка требует отдельных знаний, которыми мы поделимся с вами в этой статье.

Можно ли сваривать оцинкованные трубы?

Как и другие виды труб, оцинкованные трубы можно обрабатывать сварочной аппаратурой. Варка этих элементов – основной процесс создания различных коммуникаций.

При этом наличие цинка усложняет процесс, так как под воздействием температуры в зоне термического влияния и под самим электродом он деформируется. Это приводит к нежелательным последствиям.

  • в месте деформации цинкового покрытия конструкция хуже переносит окисление и подвержена коррозии,
  • испаряясь во время сварки, цинк провоцирует образование дефектов в виде разломов и пор,
  • шов становится склонным к разъединению,
  • в помещении с плохой вентиляцией пары цинка вредят здоровью сварщика – газообразный цинк ядовитый для человека.

Оцинкованная сталь требует применения специальных электродов. Стержни для таких работ нужны термоустойчивые и способные выдержать высокое напряжение и силу тока.

А чтобы испаряющийся цинк не навредил вам, используйте защитную маску и резиновые перчатки для сварочных работ. Место стыка элементов лучше обработать хлоридной кислотой, чтобы слой цинка на стали не пенился и не разбрызгивался.

Методы сварки

Сварка оцинковки может проходить тремя способами:

  • Первый заключается в тщательной очистке деталей абразивной наждачкой, жёсткой щеткой или шлифовальным кругом в месте соединения. После обработки трубы сваривают так же, как и другие обычные. Такой способ подойдет, если конструкция не будет контактировать с водой или большим количеством кислорода. Так как слой цинка на месте стыка отсутствует, поверхность соединения не будет антикоррозийной. Такая конструкция долго не проживёт, и вскоре её придется заменить.
  • Второй способ – соединение оцинковки с применением сварочного флюса. Нанесение флюса сохраняет целостность антикоррозийного покрытия и не требует от мастера зачистки трубы. Трубы, сваренные таким методом, можно использовать для канализационных и трубопроводных коммуникаций. Любой флюс хорошо растворяется в воде, поэтому уменьшает “вредность” процесса. Перед работой, элементы очищают от загрязнений и пыли с внешней и внутренней стороны.

Концы труб нужно аккуратно прогреть примерно на 30 сантиметров от края. Флюс тоже нагревают до состояния пасты и толстым плотным слоем смазывают им место, на котором будет шов.

Он “принимает” на себя часть напряжения от электрода и не даёт испариться цинку.

Размер сопла горелки при пайке должен быть меньше, чем такой для сварки простой стальной трубы такого же диаметра. Если сопло, которое вы используете, будет слишком большим, соединение перегреется, а на его месте цинк начнет испаряться.

Если не угадать и выбрать слишком маленькое сопло – поверхность заготовки наоборот не нагреется до нужной температуры, а припой не приплавится к ней.

Пайка основана на ацетилкислородном пламени. оно выставляется на переизбыток кислорода, чтобы цинк не начал испаряться. Если во время нагрева припоя подаётся много кислорода, кремний реагирует с ним.

Получается оксид кремния, который препятствует испарению цинка.

  • Еще один способ сварки оцинковки — дуговая сварка вручную. Электроды для этого типа сварки оцинкованных труб нужно подбирать с учетом особенностей цинкового покрытия. Чтобы соединить заготовки лучше всего подойдёт электрод с покрытием из рутилового концентрата. Основное покрытие можно использовать только для деталей из стали низкого качества.

Рутиловое покрытие даёт электродным стержням некоторые плюсы:

  • процесс их зажигания быстрый и простой,
  • дуга от таких электродов ровная, поэтому швы от неё остаются ровные и аккуратные, не трескаются и не образуют поры,
  • разбрызгивается материал не сильно.

В рутиловый концентрат добавляют небольшое количество порошка из железа, поэтому процентное содержание углерода в покрытии из цинка уменьшается. Из-за этого в швах образуется меньше трещин.

Мастер, который спаивает оцинкованные трубы, должен быть хоть немного опытным, так как процесс имеет много нюансов и правил. Он также должен учесть, что мощность дуги зависит и от размера электродного стержня.

Лучше всего подбирать средние электроды. Широкие стержни прожигают участок соединение, а тонкие и узкие не смогут сделать шов достаточно прочным.

Несмотря на присутствие цинкового покрытия, шов после сварочных работ всё равно нужно обработать составами против коррозии.

Правила выполнения сварочных работ

Сварка оцинкованных стальных труб требует от сварщика соблюдения ряда требований и знаний. Без них соединение будет ненадёжным или кривым.

Важно, например, минимизировать количество кремния в участке соединенияЮ чтобы сделать шов устойчивым к деформациям и разрушениям. Как мы уже сказали, после работы примените защитный состав для оцинковки.

Это может быть краска с 90-95-процентным содержанием цинкового порошка (пыли) или проволоку из цинка.

Как сваривают оцинкованный металл

Особенности сварки цинковых труб

Решая, какими электродами варить оцинковку, выбирают нужную марку исходя из условий эксплуатации сварного изделия при дальнейшем использовании. Сварка ничем не отличается от обычной, за исключением некоторых нюансов:

  • Температурное воздействие на цинковый слой приводит к его выгоранию с образованием ядовитых газов, поэтому в процессе выполнения сварочных работ нужно соблюдать технику безопасности – использовать проточную вентиляцию и защищать органы дыхания от попадания газов.
  • Перед проведением работ следует произвести пробное сваривание на коротких отрезках труб для подбора электродов и оптимального режима питающего прибора.
  • Для прогорания цинкового своя необходимо дополнительная энергия, поэтому ток на сварочном аппарате выставляют на 10% больше, чем при сваривании стали без покрытия.
  • Более качественный шов получают при использовании рутиловых электродов (это общеизвестно), при сваривании электродами с основным покрытием цинк дополнительно ухудшает качество шва, делая края его кромок рваными и неровными. Поэтому рекомендуется перед сваркой электродами с основной обмазкой готовить место будущего стыка – снимать цинковое покрытие кислотой или абразивными материалами.

Рис. 13 Обработка поверхности цинковой краской для защиты от коррозии

Особенности проведения сварочных работ

Непосредственная технологическая карта сварка оцинкованных труб предусматривает определённые параметры проведения работ и рабочего процесса, который должен соответствовать регламентным положениям. Процесс варки должен предусматривать определённые характеристики, целью которых является предупреждение повреждения поверхности оцинкованного покрытия в процессе технологической сварки. Таким образом, электросварка оцинкованных труб предусматривает нанесение специального флюса на поверхность оцинкованного покрытия. Это позволит предупредить выгоранию цинка в момент проведения сварочных работ.

Сварка оцинкованных труб

Согласно методике сварки оцинкованных труб СП предусмотрены следующие этапы:

  • В месте проведения сварочных работ, наносится флюсовое соединение, которое имеет жидко-вязкое технологическое состояние.
  • В процессе варки, флюсовое соединение переходит в иную структуру, при этом происходит плавление, а флюс при этом не выделяет продукты горения, а также не испаряется, но сварка оцинкованных труб наносит вред здоровью, без использования специальных защитных приспособлений для оператора сварочного оборудования.
  • По окончании технологической сварки, получается идеально ровный и крепкий шов в месте соединения. Поверхность полностью защищена от появления коррозионных процессов в дальнейшем.

Как варить трубы электросваркой правильно пошаговое руководство

Подбор электродовРазновидности сварных швов и соединений трубПредварительные работы с деталямиПроцесс сваркиТонкости электросваркиСобираем соединенияРабота с поворотными и неповоротными стыкамиПроверка надежности соединенийПравила техники безопасности при работе со сварочным аппаратом

В процессе ведения домашнего хозяйства нередки случаи, когда требуется соорудить какую-либо конструкцию из обычных труб или профиля. Зачастую для этих целей применяются легкие и удобные в монтаже пластиковые трубы, а также стальные изделия с резьбовыми креплениями. Однако в данной статье мы рассмотрим, как правильно сварить трубу для отопления или других необходимых систем в вашем доме, ведь упомянутые выше варианты не всегда приемлемы и целесообразны.

Подбор электродов

Первое, что вам понадобится для выполнения сварочных работ с трубами отопления или другими сооружениями, это электроды. От качества этого расходного материала будет зависеть не только надежность полученных сварных швов и герметичность системы, но и процесс выполнения работ.

Под электродом понимают тонкий стальной стержень со специальным покрытием, которое позволяет обеспечить устойчивую дугу в процессе электросварки труб, и задействовано в формировании сварного шва, а также предотвращает окисление металла.

По типу сердцевины бывают такие электроды:

  1. С неплавящейся серединкой. Материалом для такой продукции служит графит, электротехнический уголь или вольфрам.
  2. С плавящейся серединкой. В данном случае в качестве сердечника служит проволока, толщина которой зависит от типа сварочных работ.

Что касается внешней оболочки, то множество электродов, которые встречаются на рынке, стоит разделить на несколько групп.

Итак, покрытие может быть:

  • Целлюлозное (марка С). Эти изделия применяются главным образом для выполнения сварочных работ с трубами крупных сечений. Например, для монтажа магистралей для транспортировки газа или воды.
  • Рутилово-кислотное (RA). Такие электроды оптимальны для сварки металлических труб отопления или водопровода. В данном случае сварочный шов покрывается небольшим слоем шлака, который легко удаляется постукиванием.
  • Рутиловое (RR). Данный тип электродов дает возможность получить очень аккуратные сварочные швы, а образующийся в процессе работы шлак очень просто удаляется. Преимущественно такие электроды используются в местах угловых соединений или при наваривании второго или третьего слоя.
  • Рутилово-целлюлозное (RC). Подобными электродами можно выполнять сварочные работы абсолютно в любой плоскости. В частности, они очень активно применяются для создания длинного вертикального шва.
  • Основное (B)
Читать еще:  Чем прочистить слив в ванной?

Разновидности сварных швов и соединений

Сварку стальных труб производят сварочным аппаратом методом плавления. Сварочный аппарат из переменного тока образует постоянный и посредством электрической дуги нагревает локальный участок изделия до нужной температуры. Формирование электрической дуги происходит на металлическом стержне (электроде). Там где работает дуга, образуется специальная атмосфера, которая при плавлении металла не позволяет ему окисляться. Благодаря качественному сварному шву протечки полностью исключены, т. к. соединение получается герметичным.

Есть много способов наложения швов. Какой способ выбрать, это зависит от толщины труб и материала, из которого они изготовлены. Основные типы швов:

Также важно учитывать расположение труб по отношению друг к другу:

  1. Нижний шов. Во время сварочных работ электрод располагают над соединяемыми элементами. При таком способе сварщику хорошо видны все свариваемые участки, поэтому данный метод является самым удобным.
  2. Потолочный шов. Электрод располагают под свариваемым элементом. При этом оператор поднимает руку вверх и держит над головой, поэтому этот способ применяют только во время ремонта или при замене деформированного участка трубы. При обустройстве новой системы его не используют.
  3. Вертикальный шов. Такой способ соединения применяют, если 2 трубы располагаются горизонтально. Сварщик проводит электродом движения вверх и вниз и снизу вверх (в вертикальном направлении).
  4. Горизонтальный шов. Часто горизонтальными соединениями делают монтаж отопительных и водопроводных систем. При этом две трубы находятся в вертикальном положении.

Можно ли сваривать оцинкованные трубы

Правила сборки трубопроводов определяются ГОСТами. Однако стандартные требования не подходят для работы с оцинкованными трубами. Защитный слой из цинка закипает при температуре 906 градусов по Цельсию. Однако основа должна быть прогрета до 1200 градусов. Из-за этого были внесены нововведения, по которым обозначено два возможных способа решения проблемы:

  1. Сваривание с использованием флюса. Состав не должен содержать компонентов, которые растворяются водой.
  2. Уменьшение времени сваривания. Так цинк не успеет испариться. Чтобы выполнить работы быстрее, нужно увеличить температуру, с помощью регулятора тока.

Сварщик выбирает метод зависимо от ситуации, технических требований.

Сварка металлических оцинкованных труб как способ их соединения

Оцинкованная сталь за счет своих высоких эксплуатационных характеристик и невысокой стоимости повсеместно применяется для прокладки трубопроводов и создания конструкций различного назначения. Традиционным способом соединения металлических изделий остается сварка оцинкованных труб. Данный процесс имеет ряд особенностей, которые обязательно необходимо учитывать.

Сварка оцинкованных труб — несложный процесс, но нужно знать тонкости работы с таким материалом

Можно ли сваривать оцинкованные трубы? Методы сварки

При тепловом соединении металлическая поверхность на месте шва подвергается воздействию температуры около 1200 градусов, в то время как цинк кипит при 906 градусах по Цельсию. Следовательно, при сварочном процессе цинковое покрытие выгорает. С этим аспектом связаны следующие негативные явления:

  1. Цинк в газообразном состоянии очень вреден для здоровья. Без высокопроизводительной вентиляции высока вероятность отравления сварщика и временного удушья.
  2. В сварочном шве цинковое покрытие нарушается и теряется защита от коррозии.
  3. Интенсивное испарение цинка при сварке способствует появлению пор и межкристаллизационных трещин. Полученное в итоге соединение будет ненадежным ввиду низкой прочности.

Учитывая выше сказанное, сварщику нужно обязательно соблюдать повышенные меры безопасности. В процессе варки на лицо надевается специальный респиратор и защитная маска из диэлектрических материалов. Защиту рук обеспечивают резиновые перчатки, покрытые теплоизолирующей тканью. Предотвратить ненужное вспенивание цинкового слоя, позволяет обработка поверхности стыка соляной кислотой. Для качественного результата работы обязательно следует избежать испарения цинкового слоя. Обеспечить данное условие можно несколькими вариантами сварки.

Первый способ – очистить механическим путем с помощью абразивного наждачного круга или щетки по металлу околошовную зону от цинка. В таком случае дальше оцинковку сваривают как обычные черные трубы. Отрицательный момент, что шов без цинка лишен защиты от коррозии, и это негативно сказывается на сроке службы изделия. В результате воздействия влаги труба быстро поржавеет, и пораженный участок потребует замены. Значит, в перспективе возникнут дополнительные денежные расходы и временные затраты на переделку конструкции.

Очистка места сварки перед началом работ предотвратит испарение цинка с поверхности трубы

Обратите внимание! Небольшая площадь поверхности без антикоррозионного слоя может быть защищена катодным путем (цинк переносится на оголенную зону электрохимическим способом).

Достичь качественных сварных соединений, без повреждения антикоррозионного покрытия можно, нанося при пайке специальные флюсы. Эта технология применима в случаях, когда очистка стыков от цинка технологически невозможна. При соединении применяют флюс HLS-B и сплав UTP 1. Способ оптимален при варке коммуникаций в водоснабжении. Флюс не наносит вреда здоровью, потому что в водной среде полностью растворяется без образования вредных соединений.

Как варить оцинкованные трубы с использованием флюса

Кромки труб перед соединением предварительно обезжиривают и зачищают до состояния металлического блеска. Проводить очистку нужно не только на наружной поверхности, но и на внутренней. Заготовки предварительно прогревают на 20-30 см в длину с каждой стороны планируемого соединения. Для эффективной сварки изделий с толщиной стенок до 3 мм нет необходимости в определенной подготовке кромок. Ширина зазора между концами при этом равняется 2-3 мм. При более толстых трубах выполняется угол раскрытия кромок 80-90 градусов и притупление высотой 1-1,5 мм. Ширина зазора аналогична.

Флюс нагревают до среднего между жидким и твердым состояния и наносят толстым слоем на поверхность соединения. Количество используемого материала вдвое больше, чем для сварки обычных стальных изделий. Назначение флюса – принять избыточное тепло от сварочного аппарата, что препятствует испарению цинка с кромок.

При нагревании флюс меняет свой цвет с желтого на белый, а когда стык достигает температуры пайки трансформируется в прозрачный. Таким образом, по состоянию флюса можно определить время начала пайки.

Подбирая размер сопла горелки для пайки, нужно отталкиваться от толщины стенки оцинкованного изделия. Соотношение размеров указано в таблице №1.

Таблица 1

Размер сопла, мм
1 -2 2-4

Для качественной сварки оцинкованной трубы крайне важно выбрать горелку соответствующего размера и правильно отрегулировать пламя

Почему так важно правильно подобрать сопло? Использование чересчур большого варианта приведет к перегреву заготовки, и цинк будет испаряться. Значит, ухудшится ее коррозионная стойкость и прочностные характеристики (расплавленный цинк приведет к образованию пор). В случае недостаточного размера сопла, поверхность металла не нагреется до необходимой температуры, что вызовет прилипание к ней припоя.

Во время пайки применяют ацетиленокислородное пламя, которое выставляют на избыток кислорода. Избыток кислорода необходим для того, чтобы при плавлении припоя в результате реакции с кремнем образовывался его оксид. Именно оксид кремния предотвращает тепловое испарение цинка.

Важно! Нужно хорошо отрегулировать и обеспечить стабильность пламени горелки. Тепло должно быть сфокусировано на кромках и в зазоре между заготовками. Непостоянное пламя приводит к перегреву участка трубы возле соединения.

Для сварки газовой горелкой лучше всего применять технику «влево», т.е расположить пруток перед пламенем. В таком случае огонь попадет на пруток припоя, а не на металлическую поверхность. При исполнении переплавляющего шва горелка должна быть наклонена под углом 70-75º. Для заполняющего прохода угол должен составлять 15-30º. Располагать горелку можно в любом пространственном положении, но наиболее удобное — нижнее, при нем удобно следить за сварочной ванной. Соединение трубы толщиной до 4 мм происходит за один проход. Если значение толщины выше — применяют многопроходную сварку.

После завершения соединения спаянный шов очищают от избытка материала пайки. Снаружи трубу промывают водой и проходят металлической щеткой. Важно не переусердствовать, чтобы не повредить цинковую поверхность. Внутреннюю оболочку нужно залить на сутки водой и промыть.

Правильно выполненная пайка оцинкованных труб позволяет получить соединительные швы, которые не требуют дополнительной антикоррозийной защиты.

Правильно выполненный шов не требует дополнительной обработки

Ручная электродуговая сварка оцинкованных труб

Сокращение скорости сварки и увеличение тока позволяет избежать образования пор в угловых и стыковых швах. Обеспечить такие условия может применение специализированных электродов. Особенно важно, сделать правильный выбор того, чем варить оцинкованную трубу в зависимости от типа стали. При соединении оцинкованных углеродистых заготовок ручной дуговой сваркой, нужно остановиться на электродах с рутиловым покрытием. Для низколегированных сталей можно использовать электроды с основным покрытием. Рутиловые электроды обладают рядом преимуществ:

  1. В состав электрода входит оксид титана, который позволяет быстро и легко зажечь дугу, как в первый раз, так и повторно.
  2. Образовавшаяся сварочная дуга обеспечивает качественные, герметичные сварные швы без трещин, с высокой усталостной прочностью.
  3. Потери плавленого материала за счет разбрызгивания минимальны.
Читать еще:  Как прочистить трубу под ванной?

Рутиловое покрытие электрода может содержать немного железного порошка. Это позволяет снизить удельный вес углерода в цинковом слое и увеличить сопротивляемость к появлению трещин.

Электросварка оцинкованных профильных труб требует наличия хотя бы минимального опыта у сварщика. Кроме покрытия электрода большое значение играет его толщина. Мощность дуги напрямую зависит от размера электрода. Выбор слишком толстого электрода, может привести к прожиганию, а слишком тонкого к слабым прочностным характеристикам соединения. Наиболее распространенная толщина стенок профильных изделий 1,5-5 мм, поэтому стоит выбрать электрод диаметром 2 или 3 мм.

В процессе сварки особое значение играет скорость движения электрода по металлу. При медленном темпе есть риск прожечь трубу, слишком быстрый темп не обеспечит необходимое качество соединительного шва. Подходящая скорость вырабатывается в ходе тренировок.

Обратите внимание! После окончания сварки место соединения и околошовную зону обязательно нужно обработать антикоррозионным составом.

Защитное средство должно обладать следующими качествами:

  • высокая адгезия к поверхности металла;
  • устойчивость к коррозии на уровне цинка;
  • простота нанесения без высокотехнологичного дорогостоящего оборудования.

В качестве защитного слоя хорошо себя зарекомендовала краска, в состав которой входит не менее 94% цинковой пыли. Для ее изготовления используют неомыляемые синтетические связующие, поэтому она держится на вертикальных поверхностях и легко наносится.

Для сварки оцинкованных труб опытные сварщики применяют рутиловые электроды

Другой способ восстановления поверхности – наплавка 99,99% цинковой проволоки, содержащей 99,99% цинка. Для этой роли также подойдут цинково-кадмиевые прутки.

Альтернативные способы соединения оцинкованных труб

Оцинковку без теплового воздействия можно соединить с помощью нарезки резьбы. Ввиду сложности нанесения используется только на трубах небольшого диаметра. Отрицательный момент такого соединения — высокая стоимость работ по сравнению с традиционной сваркой. Также стоит отметить, что в месте соединения в процессе нарезки цинковый слой повредится. Следовательно, труба на месте стыка будет быстрее поддаваться коррозии.

В водоснабжении, теплоснабжении и других инженерных сетях можно применять заводские бессварные системы, которые собираются по принципу конструктора. В изготовленный в заводских условиях комплект входит муфта с уплотнителем, которая крепится болтами к канавке по краям трубы. Данный способ достаточно новый для стран СНГ, его главными преимуществами является высокая скорость монтажа и надежность соединения.

В заключение отметим, что при сварном соединении качественные швы возможны при четком соблюдении всех правил. В первую очередь следует предотвратить перегрев и испарение цинка, что достижимо только при применении специальных рутиловых электродов и флюса. Квалификация сварщика играет большую роль, как при электродуговой, так и газовой сварке. Другие методы труб не так популярны, ввиду самой низкой стоимости сварки.

Технологические особенности сварки оцинкованных труб

Срок службы стальной трубы возрастает на порядок, если ее покрыть защитным слоем цинка. Однако процесс сварки оцинкованных труб имеет свои технологические особенности, несоблюдение которых приводит к быстрому износу трубы в месте стыка и угрожает здоровью сварщика. Существует несколько способов безопасной и качественной сварки оцинкованного металла. Выбор конкретной технологии зависит от локации работ, квалификации сварщика и наличия определенного сварочного оборудования.

Проблемы соединения цинковых труб с помощью сварки

Есть три стороны проблемы сварки оцинкованного металла. Первая состоит в том, что цинк при попадании в дыхательные пути рабочего может вызвать остановку дыхания. Температура сваривания стали колеблется около 1200 градусов. При этом цинковое покрытие начинает испаряться уже при температуре чуть выше 900 градусов.

Обратите внимание! Сварочные работы оцинкованных материалов требуется проводить в специальной защитной одежде: респиратор, сварочная маска и теплоизоляционные перчатки.

Если сварочные работы проводят в закрытом помещении, то необходимо обеспечить эффективную вентиляцию.

Вторая проблема в том, что присутствие расплавленного цинка ухудшает качество стыка. Оцинковка смешивается с основным сплавом, встраиваясь в кристаллическую решетку и ослабляя ее. Интенсивное испарение цинкового покрытия становится причиной образования пузырей, полостей, неоднородности сварочного шва.

Казалось бы, что удалив оцинковку в месте стыка, можно безопасно и качественно соединить трубы. Однако здесь кроется третья проблема – локальное удаление оцинковки приводит к быстрому износу коммуникаций в месте стыка.

Технологии выполнения сварки для оцинкованных изделий

Технологи предлагают несколько путей решения проблемы сварки оцинкованных труб:

  • предварительное удаление защитного покрытия с последующим его восстановлением;
  • снижение температуры сварки;
  • сокращение времени сварочных работ;
  • предотвращение испарения цинка использованием флюса.

Зачистку зоны проведения работ проводят либо механическим способом, либо химическим. В первом случае используют болгарку с металлической щеткой или абразивный круг. Здесь трудно контролировать локальность удаления защиты. Химическое удаление оцинковки проводят обработкой места стыка раствором соляной кислоты. Ее наносят аккуратно, небольшими порциями, без повреждения основного металла.

Выбор электродов

Процесс сварки оцинкованных труб мало отличается от сварки черного металла. Технологическая особенность работ заключается в сокращении времени сварки при одновременном увеличении силы тока процесса. Достичь этого позволяют электроды с рутиловым покрытием.

Рутиловые электроды

Рутиловые электроды – это электроды, покрытие которых состоит из оксида титана с примесями алюмосиликатов и карбонатов.

Обратите внимание! Сварочные работы рутиловыми электродами можно начинать только после их предварительного прогревания при температуре в 200 градусов и суточной выдержки после.

Преимущества электродов с рутиловым покрытием:

  • наличие оксида титана облегчает процесс зажигания электрода в начале работы или при его затухании в процессе работы;
  • характеристика сварочной дуги позволяют получить качественный шов, без непровара, трещин, с высокой устойчивостью к износу;
  • минимальное разбрызгивание металла уменьшает потери расплавленного металла.

Наличие железного порошка в рутиловом покрытии снижает уровень легирования стали, что повышает прочность полученного соединения.

Расшифровка и обозначение электродов

Основные электроды

Электроды с основным покрытие используют для сварки толстостенных труб из низколегированной стали. Порошковое покрытие здесь имеет сложный состав из ферросплавов, фторида кальция, соединений магния.

Процесс варки сопровождается выделением окислов углерода, которые защищают расплавленный металл от разрушающего воздействия кислорода воздуха и водорода.

Технология электродуговой сварки оцинкованных труб

Кроме правильного выбора типа электродов, на качество шва влияет квалификация сварщика. Процесс требует аккуратной, но быстрой работы. При замедлении процесса легко прожечь соединение насквозь. При быстром ведении электрода шов получается с непроварами.

К таким же дефектам стыка приводит неправильный выбор диаметра электродов. Мощность электрической дуги напрямую зависит от толщины проволоки электрода. Для труб со стенкой в 1,5-3 мм оптимальным диаметром будет проволока в 2-3 мм.

Обратите внимание! Оптимальную скорость сваривания оцинкованных труб не устанавливают распоряжением. Квалифицированный сварщик приобретает навыки ведения электрода опытным путем.

Особенности соединения оцинкованных труб сварным методом:

  • Тонкостенные трубы соединяют без предварительной обработки торцов.
  • Для соединения толстостенных труб потребуется предварительно снять фаску. Делать это нужно частично, без образования острого края. Частичный скос кромки при соединении торцов встык должен обеспечить образование канавки, которая и заполняется при сварке.
  • Электроды подбирают по толщине стенки трубы. Номер газовой горелки для оцинковки выбирают на два размера меньше, чем при сварке черного металла.
  • В процессе пайки без удаления цинкового слоя следует следить за тем, чтобы напыление не «кипело».
  • При работе горелкой пламя направляют на припой, а не на трубы.
  • После сварки излишки флюса удаляют.

Попадание флюса внутрь трубы при работе на водопроводных коммуникациях безопасно для человека, поскольку он легко вымывается водой и не ядовит.

Газосварка оцинковки

Сварку оцинкованных труб без нарушения защитного покрытия осуществляют газовой горелкой с использованием флюса «HLS-B». Его наносят на торцы труб для понижения температуры нагрева цинкового слоя. В результате цинк не испаряется в процессе, а расплавляется под флюсом, оставаясь на поверхности трубы.

Кромка трубы нуждается в предварительном очищении и обезжиривании. Торцы труб прогревают на расстояние до 30 см от края. Флюс наносят на расстоянии в 2 см от торца трубы толстым слоем. Начальная его консистенция – густая паста. Нагревом его доводят до полужидкой консистенции. Определить готовность флюса к началу работ позволяет изменение его цвета.

Обратите внимание! Флюс при нагревании сначала приобретает желтоватый оттенок, затем становится молочно-белым. Начинать сварку следует после того, как флюс станет прозрачным и гелеобразным.

Нанесение защитного покрытия

Восстановление оцинковки в условиях заводского цеха проводят катодным напылением. Процесс имеет электрохимическую природу, а потому неприменим в полевых условия. При монтаже бытовых коммуникаций альтернативной защитой служит покраска труб. Покрытие требует постоянного контроля и обновления при ржавлении труб.

Более стойкий защитный эффект оказывает краска с содержанием цинковой пыли более 90%. Наносят ее с помощью обыкновенной кисти. Существует способ восстановить цинковое покрытие наплавлением на поверхность стыка химически чистой цинковой проволоки.

Как осуществляется сварка оцинкованной стали

Цинковое покрытие толщиной от 2 до 150 мкм наносится на стальной металлопрокат в целях защиты от коррозионного окисления. При таком покрытии на поверхности металла образуется пленка из оксида цинка, которая защищает сталь от внешней среды. Кристаллическая структура этой пленки очень плотная, содержащая минимальное количество пор, благодаря чему и обеспечивается надежная защита металла.

Следует отличать оцинкованную сталь от «нержавейки». Цинковое покрытие защищает лишь верхний слой стали, оно недорогое и поэтому оцинкованная сталь дороже обычной в среднем на 10-20%. Нержавейка же является сталью с большим содержанием легирующих элементов, которые препятствуют коррозии по всей толщине, а стоимость такой стали в 5-10 раз выше, чем аналогичный по габаритам черный прокат.

Читать еще:  Как спрятать канализационные трубы в ванной?

Поскольку оцинкованный металл в своем сечении практически целиком состоит из обычной стали, технологический процесс сварки оцинковки отличается только отдельными особенностями.

Сварка кровельных конструкций профнастила регламентируется ведомственными нормами ВСН 349-87. Сварка оцинкованного металла производится по ГОСТ 5264-80 и 11534-75, которые устанавливают требования к геометрическим параметрам соединений. Отдельных стандартов для сварки деталей из оцинковки нет, но ведомства и предприятия могут разрабатывать собственные нормативные требования и технические условия для выполнения таких работ.

Подготовка

Сварка оцинкованной стали – это работа, доступная даже сварщикам-любителям. Перед проведением работы рекомендуется потренироваться на каких-либо похожих обрезках, чтобы «набить руку» и отрегулировать настройки аппарата.

Сварщик должен соблюдать ряд мер личной безопасности:

  • работу нужно производить в обычной защитной маске и респираторе, либо в маске с вентиляционным устройством;
  • перчатки с теплоизоляционным покрытием должны иметь резиновое покрытие.

Сварка оцинковки производится любым из основных способов соединения:

  1. Ручная сварка – для стали толщиной от 1,5 мм.
  2. Сварка полуавтоматическим аппаратом – применяется для металла более 0,6 мм толщиной.
  3. Контактная точечная сварка – предназначена в первую очередь для соединения жести толщиной до 0,45 мм.
  4. Газовая сварка ацетилен-кислородной смесью – подходит для стали любой толщины.

Независимо от выбранного метода сварки, необходимо принимать во внимание ряд условий:

  • Температура плавления цинка (420°C) ниже температуры плавления стали (1100-1200°C), уже при температуре в 906°C происходит его испарение. Пары цинка в воздухе загрязняют атмосферу и оказывают вредное влияние на здоровье сварщика.
  • Расплав цинка вспенивается и попадает в структуру стали, нарушая заданные параметры металла, а цинк, затекающий в сварной шов приводит к потере его качества.
  • Шов выполняется «наплывом», электрод либо горелка подводится многократно, короткими касаниями.
  • Не следует варить большие участки одним швом, следует контролировать качество сварочного шва.
  • Перед свариванием цинк должен выгореть полностью, чтобы избежать вспенивания шва.
  • При толщине стали более 4 мм, в сварном соединении делается фаска на 1/3 толщины листа.
  • От выгорания цинка на металл можно положить асбестовую ткань, либо просто мокрую ткань.

Удаление покрытия

Первая технологическая операция при сварочных работах по оцинковке – это удаление цинкового покрытия.

Самый быстрый способ очистки металла – нагрев детали газовой горелкой. Однако, такой способ не безопасен, так как цинк выделяется в виде ядовитых паров.

При небольших объемах сварки в условиях мастерской снятие цинкового покрытия производится механическим способом – наждачной бумагой, напильником, зачистным кругом на УШМ. Можно применять очистку нагревом либо кислотой, но эти способы приводят к образованию вредных испарений.

При больших объемах сварочных работ возможно травление оцинковки с помощью кислоты. Но работа с кислотой требует повышенных мер по пожарной безопасности.

При сварке оцинкованных труб как с внешней, так и с внутренней стороны соединения производится удаление цинкового покрытия, а затем с помощью кислоты или щелочного раствора производится обезжиривание поверхности.

Применение инвертора

Аппаратом для электродуговой ручной сварки целесообразно варить сталь толщиной не менее 1,5 мм. Более тонкий металл легко прожигается и требует определенной сноровки при работе и чувствительной регулировки аппарата. Сварка производится при обратной полярности тока, при котором на деталь крепится клемма «минус», а на держатель – «плюс».

Скорость проварки шва должна быть меньше, чем при сваривании стали такой же толщины. Это снижение должно составлять не менее 10% и не более 20%. Отличается сила тока:

  • Если сварка производится обычными электродами ОЗС-4, УОНИ-13/45 и 13/55, МР-3, то сила тока должна быть меньше на 5-10А, чем для неоцинкованной стали.
  • Если сварка выполняется электродами для оцинковки ЦУ-5, ЦЛ-20, ЦЛ-39 и другие, то сила тока устанавливается на 10-50А больше, при этом зазор между свариваемыми элементами должен быть больше, чем при соединении неоцинкованной стали такой же толщины.

Электрод наклоняется к заготовке не более, чем на 45°, иначе может произойти прожигание металла. Инвертор требует аккуратной настройки силы тока и стабильного напряжения, поскольку при малом токе шов будет не проварен, а слишком высокая сила тока также приведет к сквозному прогоранию соединения и испарению цинка на большой площади поверхности. При перепадах электричества возможно прилипание электрода к металлу и нарушение целостности шва.

Выбор марки электрода должен производиться с учетом требований к шовному соединению:

  • Электроды с рутиловым покрытием обеспечивают более прочное соединение, но шов будет требовать дополнительной антикоррозионной обработки.
  • Электроды с содержанием сильноосновных флюсов качественно герметизируют шов, обеспечивая ему надежную защиту от коррозии, но прочность шва будет снижена на 15-25%.

Примерный режим применения электродов представлен в таблице.

Наибольшая сложность при ручной сварке – это правильное регулирование силы тока и времени контакта электрода с поверхностью.

Использование полуавтомата

На многих полуавтоматах существует режим сварки «Synergic», при котором в настройках можно выбрать определенный тип работы (пресет), наиболее оптимально подходящий для нужного вида металла. Если такой режим отсутствует, потребуется дополнительное время на отстройку аппарата и, возможно, эксперимент со сваркой какой-либо обрези.

Сварка на полуавтоматах может производиться либо с применением присадок, подающихся по рукаву, либо в качестве защитной среды может использоваться аргон.

Проволока подбирается в зависимости от толщины деталей.

Если напряжение в сети меньше 220В, диаметр проволоки уменьшается на 0,2 мм от рекомендуемой.

Горелка наклоняется под углом 70-75º к поверхности соединения при выполнении переплавляющего шва и 20-30º при выполнении заполняющего. При этом припой (присадка) должен располагаться перед пламенем, чтобы оно не выжигало покрытие металла.

Применение присадочных материалов, изготовленных на основе меди, позволяет создать среду защитного газа в районе сварки. Такая технология имеет ряд преимуществ:

  • сварочный шов и поверхность металла вокруг него защищены от коррозии;
  • минимальное разбрызгивание расплава;
  • флюс потребляет значительное количество выделяемого тепла, предотвращая таким образом нагрев большой площади металла;
  • впоследствии шов легко поддается обработке.

Температура плавления медных присадок ниже, чем у стали, поэтому такой вид сварки является скорее пайкой металла, но с обеспечением прочного соединения. Отметим, что этот способ позволяет избежать повреждений цинкового слоя.

В зависимости от содержания этих добавок, присадки задают нужные качества сварному шву:

  • Присадка кремниевая CuSi3 позволяет легко обрабатывать шов, но снижает его прочностные качества, так как кремний обладает высокой текучестью.
  • Присадка с алюминием CuAl8 применяется для оцинкованных сталей с большим содержанием этого легирующего элемента.
  • Кремний-марганцевая добавка CuSi2Mn предназначена для создания швов с повышенной прочностью.

Во время сварки трубопроводов с питьевой водой применяются флюсы марки HLS-B, безопасные для здоровья и быстро растворяющиеся в воде. При нагреве флюс сначала становится белым, а затем прозрачным, что свидетельствует о готовности к началу процесса пайки.

Металлы толщиной до 4 мм могут спаиваться за один проход, но для больших толщин требуется сварка в несколько проходов. После выполнения сварки производится удаление остатков припоя с помощью щетки и воды. Внутри труба заполняется водой на сутки, после чего промывается.

Контактная сварка

Точечная сварка может проводиться на металле любой толщины, но лучше всего ее проводить на жести, поскольку очень тонкую оцинковку трудно соединить другими способами. Для сварки оцинкованных сталей на аппаратах контактной сварки применяются электроды марок БрХ и БРХЦр, изготовленные на основе бронзы.

Аппараты для точечной сварки могут работать на постоянном или переменном токе, а специализированное оборудование для сварки жести и оцинковки, помимо этого, обладают тремя дополнительными режимами подачи импульса:

  1. предварительный нагрев зоны соединения;
  2. процесс сварки;
  3. завершающая термическая обработка.

Прочность сварного шва при таком способе соединений выше, чем у самих соединяемых элементов, поэтому данный тип сварки распространен при соединении элементов автомобильных кузовов.

Следует также заметить, что контактная сварка обеспечивает равномерное проваривание шва по всей его длине, что затруднительно обеспечить при ручной сварке. Поэтому контактный аппарат целесообразно устанавливать в мастерских, которые регулярно в больших объемах сваривают изделия из оцинковки.

При проведении точечной сварки листов толщиной свыше 1,5 мм рекомендуется проведение проковки. Проковка – это ударное воздействие на шов в процессе остывания, которое производится молотком либо кувалдой.

Существенным минусом точечной сварки является большой расход электроэнергии на сварочных аппаратах.

Завершение работы

После проведения сварочной работы требуется осуществить вентиляцию помещения, и произвести уборку цинковой стружки.

Следует учитывать, что очищенные участки будут подвергаться коррозии и вызывать снижение качества всей конструкции. Поэтому после завершения работы с них необходимо удалить окалину, обработать шов шлифованием и нанести защитное покрытие.

Поверхность в районе сварного шва должна покрываться краской либо антикоррозионным покрытием. Хорошим вариантом может служить краска, содержащая 94% цинковой пыли. Возможен вариант наплавления цинковой проволоки, либо прутков, изготовленных из цинково-кадмиевого сплава.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector