Сварка труб

Общая информация.  При производстве трубопровода сварной стык трубы может быть горизонтальным, поворотным и неповоротным (рис. 106).

Трубы, перед сваркой и сборкой, должны быть проверены на соответ­ствие техническим условиям и требованиям, по которым сооружается весь трубо­провод. Основными требованиями и техническими условиями проекта являются: соответствие механических свойств и химического состава металла труб требованиям технических условий или ГОСТов, наличие сертификатов труб; отсутствие разностенности труб; отсутствие эллипсности.

Во время подготовки стыков труб для сварки проверяют пер­пендикулярность плоскостей реза  и оси трубы, угол раскрытия шва и величину притупления. Величина притупления должна составлять 2 — 2,5 мм, а угол раскрытия шва 60 — 70° (рис. 107). С торцов труб фаски снимают газовой резкой, механическим способом или другим способом, обеспе­чивающим требуемый размер, форму и качество обраба­тываемой кромки.

Разница толщины стенок свариваемых стыков труб и сме­щение кромок должно быть не более 10% толщины стенки,  но  не превышать 3 мм. Необходимо обеспечивать равномерный зазор между кром­ками стыкуемых труб, примерно 2—3 мм.

Перед сваркой стыкуемые кромки труб и при­легающие к ним наружные и внутренние поверхности очищают от ржавчины, окалины, масла и грязи на длине 15 — 20 мм.

Прихватки являются частью сварного шва и выполняются тем же сварщиком, который будет сваривать стык, и теми же электродами.

При сборке труб диаметром не больше 300 мм прихватки вы­полняются по окружности равномерно в четырёх местах швом длиной 50 мм, а высотой 3 — 4 мм каждая. При сборке труб диаметром свыше 300 мм прихватки выполняют по всей окружности стыка равномерно через 250 — 300 мм.

При сборке трубопровода необходимо стремиться, по возможности, к тому, чтобы большее количество стыков варилось в поворотном положении. Трубы с толщиной стенки 12 мм свариваются в три прохода. Первый проход делает провар в корне шва и надежно сплавляет кромки. При этом наплавленный металл образовывает внутри трубы равномерный валик высотой 1 — 2 мм, распределенный по всей окруж­ности. Что бы получить качественный провар без грата и сосулек необходимо осуществлять возвратно-поступательные движения электрода с непро­должительной задержкой на сварочной ванночке, не­значительные поперечные колебания между кромками и образование в вершине угла скоса кромок небольшого отверстия. Это отверстие появляется при проплавлении металла эл. дугой. Его размер должен быть не больше зазора между трубами и не превышать 2 мм.

Сварка поворотного стыка. Первый слой сваривают электродом диаметром 2 - 3  мм, а высота шва 3 - 4 мм.  Второй слой наплавляются при повышенном токе электродами большего диаметра.

Первый и второй слой выполняют одним из способов:

1. Стык делится на четыре участка. Сначала обваривают участки 1 — 2, затем трубу переворачивают на 180° и обваривают участки 3 и 4 (рис 108). На следующем этапе трубу перевора­чивают еще на 90° и обваривают участки 5 - 6, затем опять переворачивают на 180° и обваривают  участки 7 - 8.

2. Стык делится на четыре участка. Сначала обваривают участки 1 - 2, переворачивают трубу на 90° и обва­ривают участки 3 - 4 (рис. 109). После первого слоя трубу переворачивают на 90° и обваривают участки 5 - 6, затем переворачивают трубу на 90° и обваривают участки 7 - 8.

3. При сварке трубы диаметром более 500 мм стык делится на несколько участков. Сварка ведётся отдельными участками обратно-ступенчатым способом (рис. 110). Длина каждого из участков шва 1 – 8 зависит от диаметра трубопровода и может составлят от 150 до  300 мм.

Третий слой накладывают в рассмотренных выше способах при вращении трубы в одном направлении. На трубе диаметром  до 200  мм стык не делится на участки, а сваривается сплошным швом и поворотом трубы во время сварки (рис. 111). Второй и третий слои выполняют так же, как и первый, но в противоположном направлении. В любом случае каждый следую­щий слой должен перекрываться предыдущим на 10—15 мм.

 Сварка неповоротных стыков. Неповоротный стык трубы при толщине стенки до 12 мм сваривается в три слоя. Высота каждого слоя должна быть не более 4 мм, а шири­на валика, примерно, равна 2-3 диаметрам электрода.

Стык трубы диаметром более 300 мм сваривается об­ратно-ступенчатым методом. Длина участка должна быть 150 - 300 мм, а очерёдность наложения показан на (рис. 112).

Первый слой получается при возвратном-поступательном движении электрода с задержкой на сварочной ванночке. Величину тока устанавливают в пределах от 140 до 170А. Это позволяет проплавлять кромку стыка и образовывать ниточный узкий валик высотой 1 - 2 мм на внутренней стороне. При этом сварка должна быть выполнена без прожогов, а на свариваемые кромки не должно попадать крупных брызг расплавленного металла. Для этого необходимо дугу  держать короткой, а отрывая ее от ванны, удалять не более чем на 1- 2 мм. Перекрытие смежных слоёв должно составлять около 20 — 25 мм.

Для сварки второго слоя применяется тот же метод, что и для первого слоя. При сварке второго слоя электрод перемещают поперечно от края одной кромки до края другой кромки.

При сварке каждого слоя поверхность шва может быть вогну­той или немного выпуклой. Повышенная выпуклость шва в основном при потолочной сварке часто является причиной плохого провара.

Для улучшения наблюдения в зоне сварки последнего слоя, в области кромок предпоследний слой накладывается так, чтобы его поверхность была на 1 — 2 мм ниже свариваемых кромок. Последний слой выполняется шириной на 2—3 мм больше, чем ширина разделанных кромок и с усилением 2 —3 мм. Слой должен иметь плавный переход от наплавленного к основному металлу.