Какие конкретно необходимы электроды для сварки труб. Выбираем электроды для сварки труб Электроды для стальных труб

Независимо от того где Вы живете, в своем доме или в квартире, Вам наверняка приходилось сталкиваться с необходимостью сваривания металлических труб для отопления или для водопровода .

При сваривании таких труб Вам наверняка приходилось много стараться, ведь это были ответственные сварочные швы. Для того, чтобы сваривание получилось качественным Вы наверняка использовали специальные электроды для сварки труб .

С трубами, которые в дальнейшем будут подвергаться высокому давлению дело обстоит иначе , ведь при таком сваривании швы должны быть максимально прочными, то есть способными выдерживать большие нагрузки. Однако для того, чтобы сварочный шов получился качественным и долговечным, одного Вашего мастерства мало.

Для этого нужно больше, чем просто опыт. Да, нужны подходящие электроды , которые благодаря своей специальной структуре будут способны сделать нужный Вам сварочный шов. Одними из самых популярных электродов, которые используются при строительстве газопроводов, нефтепроводов и других ответственных систем , являются электроды компании ESAB с одноименным названием "ESAB".

Электроды ESAB являются одними из самых популярных электродов , которые используются при сваривании разных видов стали, а также и при сваривании сооружений из труб. Для сварки трубопроводов лучше всего подходят электроды компании ESAB марки ОК 53.70 и ОК 74.70 .

Они предназначены специально для тщательной проварки корня шва, а если корень шва проварен отлично, то это значит, что дальнейшее сваривание будет успешным. Также их применяют в качестве заполняющего материала, а еще и для сварки облицовочного слоя, который будет виден людям. Широкий ассортимент электродов компании ESAB позволяет Вам подобрать наилучшие электроды для сварки ответственных трубопроводов.

Помимо этого вида электродов иногда применяются для сварки трубопроводов под давлением электроды МР-3 . Они по многим качествам похожи на электроды ОК от компании ESAB, однако имеют несколько недостатков. К примеру у них большее разбрызгивание металла, нежели в электродов ОК 53.70 или ОК 74.70.

Если начинающий сварщик решается варить трубопроводы электродами компании ESAB или МР-3, то он на правильном пути, ведь высокое качество обеих марок электродов поможет ему быстро научиться варить, потому что с их помощью сваривание будет происходить быстро и комфортно.

Однако лучше всего следовать советам профессиональных сварщиков и использовать электроды от компании ESAB. Разумеется, что никто не говорит о том, что электроды МР-3 плохи, но тем не менее многие профессионалы выбирают именно ESAB. Скорее всего, практически все сварщики знают, что опыт профессионалов бесценен, поэтому к нему нужно прислушиваться.

Несмотря ни на что, покупайте электроды и используйте их по назначению, только помните, что качественное сваривание трубопровода под давлением возможно только с помощью этих электродов.

Как и ранее, в настоящее время для соединения металлических труб, используется сварка. С её помощью, можно достаточно быстро, надежно и качественно сварить трубы различного диаметра. Благодаря обилию сварочных аппаратов, сегодня каждый из нас может сталкиваться с этой задачей в домашних условиях.

В нашей статье мы расскажем о том, какие электроды необходимо применять для сварки труб в том или ином случае, а также, каким образом лучше варить трубы.

Как классифицируются сварочные электроды?

Больше половины встречающихся электродов для сварки, предназначены для работы с углеродистыми и низколегированными сталями. Тип того или иного электрода, имеет различные параметры, к которым относится, например, ударная вязкость готовых швов, механические свойства швов а также их способность к изгибу. Какими же электродами, чаще всего варят трубы?

Электроды с кислым покрытием. В процессе изготовления таких электродов, используют оксиды металлов, а сами электроды используются для сварки под постоянным и переменным током. Такие электроды лучше не использовать для сталей с большим содержанием углерода и серы.

Электроды с основным покрытием . В процессе их изготовления применяются фтористые соединения и карбонаты. Электроды такого типа целесообразно использовать для сварки труб с толстыми стенками. В таком случае, швы получаются устойчивыми к возникновению трещин, а также приобретают высокую вязкость.

Электроды с целлюлозным покрытием . Соответственно, в процессе изготовления используют целлюлозу, что позволяет производить сварку в направлении сверху вниз, при этом, недопустимо перегревание электродов. Недостаток таких электродов – высокая вероятность разбрызгивания металла в процессе работы.

Электроды с рутиловым покрытием . Для изготовления используется рутиловый концентрат. В процессе сварки получаются швы с высокой вязкостью, а также легко удаляется шлак после проделанной работы.

Электроды со смешанным покрытием . С помощью таких электродов, достаточно удобно варить трубы и получать необходимые швы, в зависимости от состава входящих компонентов.

Кроме всего прочего, сварочные электроды также можно условно разделить еще на две категории:

1. С расплавляемым сердечником, который изготавливается из специальной сварной проволоки, отличаясь диаметроми свойствами.
2. С неплавящимся сердечником, при изготовлении которого в качестве самого сердечника используют угольный, графитовый или вольфрамовый материал.

Таким образом, для сварки труб, как правило, используются именно эти типы сварочных электродов. Какой электрод выбрать, зависит от конкретной ситуации. В таком случае лучше всего взять справочник и найти соответствие, какой электрод нужно использовать для сварки той или иной трубы.

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.

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.

Подбор электродов для сварки труб - это основополагающий процесс, от которого в результате будет зависеть качество шва и его надёжность. Учитывать нужно абсолютно все нюансы, даже самые незначительные, но, к сожалению, многие сварщики, в том числе и профессионалы, не всегда уделяют этому должное внимание.

Если речь идет о прокладывании профильных или стандартных труб, рано или поздно придётся использовать сварочный аппарат. При выборе электрода стоит знать о первом и самом главном их отличии одного от другого, они могут быть плавящимися и неплавящимися.

Для производства данного вида электродов применяется сварочная проволока, она имеет защитное покрытие, которое необходимо для стабилизации работы и требуемых магнитных характеристик. А неплавящийся изготавливается из графита, вольфрама и электрического угля.

Покрытие для плавящегося электрода также необходимо для возможности получить качественный и надежный шов, оно наносится с помощью погружения в расплавленный металл и прессовки.

Какие преимущества плавящихся электродов:

1. Они позволяют проводить сварку из любого положения.
2. Повышенная производительность.
3. Минимальное влияние окисления на процесс соединения.
4. Безопасны для сварщика во время работы.

Недостатки:

• высокое излучение сварочной дуги;
• разбрызгивание во время сварки;
• установлены пределы по показателям тока.

Это основные параметры, которые стоит обязательно учитывать перед началом выбора требуемых электродов.

Как правильно выбрать электрод

От того, каким электродом будет производиться сварка труб отопления или других конструкций, напрямую зависит срок эксплуатации материалов.

Чаще всего специалистами используются более толстые стержни. Происходит это потому, что они способны предать процессу сварки необходимой атмосферы, которая препятствует попаданию воздуха в зону соединения. Но ещё стоит учитывать, что они отличаются большим количеством выделяемых шлаков. А они в свою очередь могут влиять на надежность стыковки. Поэтому необходимо научиться находить золотую середину для оптимальной работы со сваркой трубопровода.

Как выбрать электрод, если брать в расчет толщину трубы?

1. Если толщина, например, нержавеющих труб, равна 5 мм, то электрод должен иметь диаметр не более 3 мм.
2. Когда труба имеет размер более 5 мм, потребуются стержни 4 мм.
3. Также диаметр 4 мм используется для многослойного формирования сварочного соединения.

Еще стоит учесть максимальный показатель тока, который способен пропустить через себя стержень, и расход электродов при сварке труб, что поможет сократить денежные вложения.

Процесс сварки трубопровода

После того как выбор сделан, можно переходить к процессу сварки. Для начала стоит понимать, как нужно перемещать дугу вдоль соединения, в этом помогут несколько простых советов от экспертов:

• дуга ведётся поперечно, применяя колебательные движения для получения требуемой толщины шва;
• если продвигать дугу продольно, это позволит сделать тонкий шов с высотой, которая полностью зависит от скорости движения выбранного стержня вдоль соединяемой поверхности;
• чтобы поддержать стабильность электрической дуги, её нужно вести постепенно на протяжении всего сварочного процесса.

Обратите внимание!

Если труба имеет небольшой диаметр, её нужно сваривать целостным соединением, а если она отличается большой толщиной, шов должен быть прерывистым.

Правила безопасности

Безопасность - это та составляющая сварочного процесса, к которой стоит подходить с большой ответственностью. Ведь если проигнорировать правила, можно получить серьёзные травмы, такие как ожоги от попадания расплавленного металла, ожог глаз от дуговой вспышки, или стать жертвой удара током. Избежать подобных ситуаций можно, придерживаясь простых рекомендаций, а именно:

• во время работы на сварщике не должно быть мокрой одежды;
• обязательно нужно использовать защитную маску для лица;
• все провода, через которые идет ток, нужно обязательно изолировать любым доступным способом;
• перед началом проведения сварки нужно не забывать о заземлении агрегата и дополнительных устройств, если они есть;
• в небольших помещениях необходимо использовать резиновую обувь или постилать резиновый коврик, он будет играть роль изолятора.

Вывод

Чтобы сделать выбор электрода более подготовленным, стоит взять в расчет норму расхода стержней и учесть привязку определённого вида труб к материалу, из которого сделаны прутки. А для ещё лучшего понимания процедуры выбора, лучше всего обратиться за советом к опытным специалистам, которые имеют большой опыт в проведении подобного рода работ.