Как сварить оцинкованную трубу электросваркой

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.

Сварка оцинкованных труб: как сварить оцинкованные трубы правильно

Оцинкованные трубы служат более 30 лет, благодаря экологичности и бактерицидным свойствам они применяются в трубопроводах питьевой воды, сетях ГВС (ограничение до 55⁰) и газопроводных системах.

Цинкование обеспечивает длительную защиту от коррозии, повышает прочность и стойкость стали к нагрузкам. Несмотря на повышенную стоимость, изделия используют при подземной прокладке.

Технико-экономический анализ показывает, что стоимость проектов оказывается невысокой, благодаря снижению ремонтных расходов.

Оцинкованными называют стальные трубы, на которые нанесен тонкий слой цинка. Элемент быстро окисляется на открытом воздухе, формируя на поверхности прочную пленку оксидов, не допускающую проникновение окислителей в толщу металла.

Цинкование выполняют разными способами:

• Горячее: погружение в расплав;
• Холодное: напыление с помощью растворителя, который затем высыхает;
• Гальваническое: нанесение ионов Zn в ванне с электролитом (водой) под действием тока;
• Термодиффузионное: во вращающемся контейнере с низким давлением, высокой температурой и под напряжением;
• Газотермическое: капли расплава перемещаются в потоке раскаленного газа.

Технологии предназначены для применения в разных областях: для прокладки трубопроводов, изготовления дымоходов, водостоков, деталей и др., 

Сложность монтажа сваркой заключается в разнице температур плавления. У сталей: 1450-1520⁰, но уже при 907⁰ цинковый расплав начинает кипеть, выделяя токсичные пары, вызывающие отравление. Процесс сопровождается выгоранием металла, потерей коррозионной стойкости, шов получается пористым и ненадежным.

Для решения проблемы предусмотрены альтернативные методы. Сортамент трубного проката ВГП включает наименования с резьбой и муфтой, в некоторых случаях используют пресс-фитинги с обжимным кольцом и уплотнителем.

В пункте 1.6 СНиП 3.05.01-85 “Внутренние санитарно-технические системы зданий” рекомендовалось производить сваривание оцинкованных труб одновременно обеспечивая отсос токсичных веществ, или очищать торцы от оцинковки на 20-30 мм. Затем околошовную зону следовало окрасить 94% цинковой краской.

Разрешалось выполнять сваривание с применением следующих материалов:

• Самозащитная проволока Св-15ГСТЮЦА с церием по ГОСТ 2246-70 0,8-1,2 мм;
• Электроды до 3 мм с рутиловой или фтористо-кальциевой обмазкой;
• Иными методами, согласованными по проекту.

Документ был отменен в 2012 году. Новый СП 73.13330.2016 запрещает применение сварных трубопроводов из оцинкованной стали внутри любых зданий (пункт 4.6). Согласно п.5.1.2 допускается монтаж с помощью фитингов, фланцев, соединительных частей из ковкого чугуна. 

Способы сварки труб из оцинкованной стали

Если по каким-либо причинам необходимо выполнить сварное соединение оцинковки, и это не является нарушением санитарных норм, по возможности следует предотвратить нежелательные последствия:

• Испарения оксидов цинка ядовиты. Выполнять работы следует в помещения с хорошей вентиляцией, для предотвращения отравления токсинами работники должны защищать органы дыхания респираторами, не забывая об иных средствах защиты: маске, перчатках, резиновой обуви.
• При интенсивном кипении Zn поверхностные слои стали покрываются микротрещинами и порами, стык становится негерметичным. Время нагрева максимально снижают, но это сложно осуществить при обработке толстостенного прокатом.
• Так или иначе, целостность защитного слоя в околошовной зоне нарушается, одновременно снижается срок службы изделия. Частично недостаток можно устранить путем нанесения красок на цинковой основе.

Выгорание можно предотвратить следующими способами:

• При невозможности использования фитингов на тонкостенном прокате нарезают резьбу и соединяют конструкцию с помощью уплотнителей.
• Зачищают околошовную зону от цинкования а после  выполнения шва покрывают антикоррозионным  составом.

Применяемые способы сваривания трубопроводов из оцинковки:

• Ручная электродуговая с применением специальных электродов;
• Под флюсом: на низких температурах, при которых сталь сплавляется с припоем.

Сталь после цинкования сваривают и другими способами, но они больше подходят для листового материала, например: Tig c вольфрамовым электродом в защитной среде аргона, полуавтоматическая Mig/Mag с омедненной проволокой, смесью аргона и углекислоты.

Соединение оцинкованных труб электродуговой сваркой

Монтаж линии электросваркой почти не отличается от обычного проведения работ, за исключением удаления оцинковки в зоне шва. При попадании цинка в ванну с расплавом образуются железо-цинковые интерметаллиды, характеристики которых делают участок непригодным к использованию.

• Разница в показателях теплового расширения Fe и Zn вызывает напряжения и коробление;
• Небольшое количество Zn в расплаве железа провоцирует диффузию (расслоение) и образование трещин;
• Если металлы смешались незначительно, края шва будут рваными, а стык не стойким к коррозии.

Выбор электродов

Выбор электродов обусловлен маркой стали. Для соединения деталей из оцинковки применяют два типа:

• Рутиловые: защитная смесь на основе диоксида титана с добавками силикатов, ферромарганца и других веществ. Рутил позволяет производить работу быстро, защищает ванну от окисления,предотвращает образование трещин, шов получается ровным, а шлак легко отделяется. Материал предназначен для низкоуглеродистых и низколегированных сталей, применение для сплавов с высоким содержанием углерода исключено.
• С основным покрытием: порошкообразный слой содержит минералы с фтористо-кальциевым составом, при нагревании которых выделяется углекислый газ, препятствующий реакции окисления. Материал подходит для всех углеродистых сталей и изделий большой толщины.

Основные этапы соединения труб электродуговой сваркой:

• Разделку кромок производят для трубопроката с толщиной стенки более 3 мм. с притуплением 1-1,5 мм. 
• Ток выбирают по диаметру электрода;
• Основной валик формируют поступательно или наплывом;
• После зачистки шва необходимо нанести антикоррозийный состав: цинковые спреи или ингибиторы коррозии.

Качество монтажа зависит от мастерства специалиста. Опытные сварщики не отрицают возможность выполнения, но подходят к процессу с тщательной подготовкой.

Для проверки точности выбора режима аппарата и электрода выполняют тестовое сваривание на отрезках проката.

Для улучшения механических свойств иногда осуществляют проковку шва при 100-150⁰, но отклонение от температурного интервала или приложение большой силы может быть причиной трещин.

Сварка труб из оцинковки с помощью флюса

Для работы с цинковым покрытием используют флюс для пайки, преимущественно HLS-B. Порошок отводит тепло от поверхности, препятствует испарению и окислению цинка. В качестве присадочного материала используют флюсовые припои UTP1, 18MF, 18XFC.

Правила техники пайки газовым сварочным аппаратом:

1. Предварительно кромки зачищают до блеска с внутренней и внешней стороны. У изделий с толщиной стенки до 3 мм фаски не снимают, у остальных угол раскрытия должен составлять 80-90⁰ со стыком 1-1,5 мм.
2. Перед выполнением шва поверхности обезжиривают и покрывают флюсом наносят довольно толстый слой, примерно в 2 раза больше, чем при сварке углеродистой стали. Нагрев осуществляют до 870-900⁰, Zn плавится при 416⁰, а при 907⁰ — испаряется. Индикатором достижения нужного терморежима станет изменение цвета флюсового состава. Во время нагревания он меняется из золотого в белый, а при температуре пайки — становится прозрачным.
3. При толщине стенок до 4 мм сваривание выполняют за один проход, для толстостенных изделий — в несколько проходов.
4. Используют ацетиленокислородную смесь с избытком кислорода. Кислород будет связываться с кремнием из припоя, не давая окисляться цинку. Пламя горелки должно быть стабильным для равномерного прогрева всех участков.
5. Размер сопла: для трубопроката до Ø250 и толщиной стенки 2-6 мм — 1-2 мм; более Ø250  — 2-4 мм. Неправильно определенный диаметр вызовет перегрев и снижение коррозионной стойкости, при недостаточной температуре припой будет прилипать, а соединение получится ненадежным.
6. Применяется технология пайки “влево” когда присадка бежит перед пламенем, а горелка размещена под углом 70⁰, при выполнении заполняющего шва — 15⁰, неповоротные стыки снизу варят облицовочным швом.
7. Наружную поверхность зачищают металлической щеткой, а внутреннюю промывают водой спустя сутки.

Трубопроводы, соединенные подобным методом могут использоваться в системах отведения, орошения, охлаждения, снабжения питьевой водой. Преимущество флюсовой пайки: быстрый монтаж и герметичность при небольших нагрузках.

Выводы

Некоторые специалисты считают, что сварка оцинкованных труб запрещена необоснованно, так как есть успешный опыт применения технологии в домах старой застройки, часть конструкций служит до сих пор, это доказывают безаварийную эксплуатацию.

Причины запрета:

• Ядовитые оксиды при нагреве — нарушение норм безопасности и охраны труда, раньше специалисты не получали доплат за вредность;
• Сложность контроля на этапе зачистки околошовной зоны, в результате  повышается аварийность.
• Цинковый слой неустойчив к высоким температурам теплоносителя, для решения остальных задач коммунальной сферы достаточно прочности фитингов и резьбы.

Нарушение санитарных норм затруднит ввод объекта в эксплуатацию, может привлечь внимание контролирующих органов.

Сравнение методов:

• Соединение электрической дугой — кропотливая задача, но если она выполнена квалифицированным мастером, степень надежности не уступает черному металлу. При нарушении метода велик риск тяжелого отравления, быстрого выхода системы из строя.
• Пайка под флюсом по механическим характеристикам уступает фитингам. Сплав UTP1 состоит из цинка и меди с добавками кремния и олова. Преимущество при монтаже: скорость, безопасность, длительная коррозионная стойкость.

Оба метода могут использоваться только в личных целях на придомовой территории.

Системы с бессварными соединения применяются при строительстве масштабных объектов с 70-х годов и доказали эффективность благодаря снижению стоимости монтажных работ на 40-50%, стойкости к нагрузкам до 16 бар.

Новые виды соединительных деталей применяются в в насосных установках высокого давления, сейсмических районах и промышленных зонах.

Оцените нашу статью

Как варить оцинкованные трубы

23.09.2018

Стальные трубы с цинковым покрытием часто используются для прокладки теплосетей, системы водоснабжения и канализации. При монтаже трубопровода необходимо учитывать ряд нюансов, связанных с разницей температуры плавления цинка и стали. Если соединять защищенный металл обычными методами, пострадает качество покрытия.

Пары цинка очень вредны, при работе ими легко отравиться. Счищать защитное покрытие – тоже не вариант, в месте швов магистраль начнет ржаветь, при сварке оцинкованных труб необходимо это учитывать.

Можно ли сваривать оцинкованные трубы

ГОСТом предусмотрены правила сборки водоводов. Взамен традиционным методам сваривания предусмотрены другие, не нарушающие защитное цинковое покрытие в процессе монтажа. Защитный слой вскипает при 906°С, а сплав должен прогреться до 1200°С. Как сварить оцинкованную трубу в этом случае:

1. Ускорить время сварки, чтобы цинк не успел испариться. Для этого нужно увеличить температуру в зоне расплава, регулируя токи. Если сталь быстро дойдет до кондиции, покрытие не пострадает.
2. Осуществлять сварку с применением флюса – специального защитного состава, способного сохранить целостность цинкового покрытия. Флюсы должны отвечать определённым требованиям, не содержать вредных компонентов, способных растворяться в воде.

Сварка оцинкованной трубы

Методы сварки

Существует две технологии сборки магистралей: варить оцинкованные трубы можно электродуговым аппаратом и газовой горелкой.

1. Для электродугового метода используют специальные электроды с основным или рутиловым покрытием. Трубы со стенкой до 3 мм сваривают сразу, если толщина больше, края трубы притупляют, снимают фаску, оставляя провариваемую толщину. На месте шва оставляют зазор 2–3 мм. Сварку осуществляют, выдерживая ток в диапазоне от 100 до 160 А. При более высоком ампераже возможно прожигание деталей, при низком – непровар. Предварительно прихватывают две или три точки стыка двух труб, чтобы не повело зазор во время формирования шва. Электросварку поверхности с цинковым покрытием производят способом наплавки с отрывом. Начинают каждую следующую точку с большой задержкой в ванне предыдущей, важно, чтобы выгорел цинк. Для долговечности шва валик наплавленного металла должен превышать толщину трубы на ¼. Чтобы соединить начало и конец сварного шва, сбивают окалину, а затем снова проваривают место соединения так, чтобы образовался валик, чуть больше остального шва. Сварка оцинкованных труб электродами заканчивается зачисткой шва щеткой по металлу: соединение хорошо прочищают, наносить на него защиту не нужно.
2. Основным методом сборки трубопровода в городских условиях считается газовая сварка. Она производится с использованием флюсов и сплавов для пайки. Для этого используют сплав UTP 1, он сочетается с флюсом HLS-B, растворяющимся в воде без образования вредных соединений.

  Что такое прямая и обратная полярность при сварке

Особенности сварки оцинкованных труб состоят в правильном подборе номера горелки и техники формирования соединения. Процесс пайки заключается в расплаве припоя в зоне шва, пламя направляется на припой, жидкий металл равномерно заполняет зону стыка, не повреждая слой цинкового покрытия, покрытого флюсом.

Толщина припоя для стыков со стенкой до 10 мм равна половине толщины плюс 1 мм, если стенка толще, припой равен ½. За один проход проваривается стенка до 4 мм, если они толще, делается двойной провар.

Выбор электродов

К электродам для сварки оцинкованных труб предъявляются особые требования:

• они не должны сильно разбрызгиваться, чтобы повреждать защитное покрытие;
• легко зажигаться;
• образовывать качественный шов, обладающий низкой ударной вязкостью.

Марка покрытия электрода выбирается по типу стали: для углеродистых нужно рутиловое, для низколегированных – основное. В рутиловом покрытии содержится до 50% оксида титана, наиболее популярные марки: ESAB-SVEL OK 46.00, Electric Omnia 46, ОЗС-12, МР-3, УОНИ 13/55.

Из электродов с основным покрытием для сварки применяют ТМЛ, ТМУ-21, ЦУ-5, ЦЛ-20; ЦЛ-39, в их состав входит фосфор и кальций. Диметр подбирается по специальным таблицам в зависимости от толщины свариваемой трубы и толщины стенки, он должен соответствовать СНиП 3.05.

01-85.

Технология сварки газовой горелкой

Размер горелки выбирается по диаметру трубы и толщины стенки: номера 1–2 подходят для труб диаметром до 250 мм со стенкой до 6 мм; №№ 3–4 – свыше указанных размеров.

Концентрацию кислорода увеличивают, чтобы кремний, содержащийся во флюсе, полностью окислялся до оксида, образуется термоизолирующая пленка, при высокой температуре цинк уже не вскипает.

Пламя должно поддерживаться постоянно, чтобы не было непроваров.

Процесс сварки оцинкованной трубы

Подготовительные работы

До начала работы трубы необходимо подготовить:

1. если стенка толще 3 мм, необходимо сделать скос под углом раскрытия 80°, притуплением 1-1,5 мм;
2. торцы очищают от грязи, пыли, очищают от заусениц обрезную кромку;
3. укладывают трубы встык с 3 мм зазором;
4. обезжиривают поверхность в зоне соединения специальным составом, для этого используют мягкую ветошь;
5. на 2 см с концов наносят флюс – пастообразную массу, толщина слоя не менее 2 мм.

  Что такое шовная (роликовая) контактная сварка

Процесс сварки

1. включают горелку и сначала прогревают трубу на расстоянии до 30 см от торца;
2. нужно нагреть флюс, пока он из желтого не станет полностью прозрачным;
3. при сварке присадочную проволоку прижимают к поверхности стыка, между фасками, под пламенем горелки она расплавляется, заполняя пустое пространство (у толстостенных труб полностью заполняется вся кромка);
4. горелку направляют на присадочную проволоку, температура его плавления не выше 950°С. Как варить шов, не принципиально, но чаще припой во время работы располагается перед пламенем, используется техника «влево», горелку удобней держать в нижнем положении. Максимальный угол наклона горелки при варке – 75°, для заполняющего повторного шва – от 15° до 30°.

Завершающие работы

В конце работы проводится смывка флюса, зачистка шва. После этого проводится обработка зоны сварки антикоррозионной краской с большой концентрацией цинка. Для защиты от коррозии можно применять другие составы на основе эпоксидной смолы, каучука.

Нюансы процесса

1. Соединение труб с цинковым покрытием требует особой аккуратности. Нельзя нагревать участки без флюса, сильно тереть поверхность при зачистке швов.
2. Регулировать уровень кислорода, подаваемого в горелку, удобно с помощью трехпозиционного редуктора.
3. От скорости движения электрода зависит качество шва, при низкой возможно прогорание, при высокой – непровар.
4. Нарушение технологии приводит в разрушениям трубопровода в процессе эесплуатации.
5. Категорически запрещена работа без средств защиты органов дыхания или мощной вытяжки, пары цинка ядовиты.

Как варить оцинкованные трубы Ссылка на основную публикацию

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.