Сварка металлических труб отопления: технология и полезные советы

Устранение свища

Как заварить трубу с водой электросваркой с максимальной степенью надежности? Точная инструкция зависит от характера повреждения. Начнем с того, как устранить свищ в водопроводной трубе, то есть круглое отверстие, из которого сочится жидкость.

В таком случае нужно занять позицию, позволяющую четко наблюдать границы повреждения, а электроды держат перпендикулярно основанию, чтобы минимизировать объемы воды, попадающей на них. Работа ведется сверху вниз, пока отверстие полностью не будет скрыто наплавленным металлом.

Порядок действий выглядит следующим образом:

• металл наплавляется на верхнюю часть свища;
• молотком делается 2 удара сразу после того, как дуга погасла. Это способствует уплотнению материала, исключает порообразование;
• цикл повторяется сверху вниз;
• если имеет место истончение стенок по краям отверстия, они усиливаются по методу, описанному выше;
• когда пар перестает сочиться наружу, стенка трубы усиливается. Ток выставляется минимальный, чтобы исключить сквозное прожигание. Постепенно наплавляется нужный объем материала;
• для повышения прочности сформированный шов простукивается.

На этом видео подробно показано, как заварить свищ в трубе (нижнее положение):

Формирование врезки

Сварка под давлением пара может выполняться и в том случае, если нужна установка вспомогательного канала для его отвода.

Установке врезки должен предшествовать монтаж шарового крана. Это поможет не перекрывать систему полностью, но остановить поступление пара или воды на отдельный ее участок, что упростит дальнейшую работу.

Процесс выглядит следующим образом:

• на определенный участок трубопровода подгоняется патрубок, оснащенный шаровым краном и резьбой соответствующего типа;
• наложенная деталь обваривается, при этом сохраняется изначальная целостность трубопровода;
• кран открывается, сквозь него происходит сверление отверстия в основной трубе;
• сверло вытаскивается, подача воды останавливается перекрытием крана;
• монтируется сгон, оснащенный обмоткой, новая ветка трубопровода замыкается;
• кран открывается.

Уровень давления в системе в данном случае может быть любым. При работе следует придерживаться минимального тока, чтобы исключить повреждение главной магистрали.

При подборе диаметра сверла нужно иметь в виду, что сформированное отверстие должно быть достаточно широким для обеспечения эффективной работы новой ветки трубопровода.

Смотрите видео про врезку в стальную водопроводную трубу под давлением:

Как выполнить правильный шов

Чтобы сделать качественный шов, необходима правильная подготовка трубы к сварке. Качество кромки труб является определяющим для прочного и герметичного шва.

Например, для сварки встык срез трубы должен быть строго под прямым углом. Перед началом работы его тщательно зачищают наждачной бумагой на 1 см от края трубы, затем удаляют масла, краски, металлической пыли и обезжиривают.

Техника сварки зависит от формы сечения, толщины и диаметра соединяемых труб. Простые круглые трубы для систем отопления свариваются простым непрерывным швом, двигая электрод вдоль поверхности трубы до тех пор, пока два фрагмента не будут полностью сварены.

Для относительно тонкого трубопроката (до 6 мм) подойдет двухслойный шов, при толщине от 6 до 12 мм применяется трехслойная сварка. Массивные и толстые фрагменты трубопровода соединяются четырьмя и более швами.

Швы выполняются поочередно, один за другим. Следующий шов можно начинать только после остывания предыдущего. Чтобы добиться качественного и красивого шва, нужно периодически снимать образующийся в месте сварки шлак, слегка постукивая по трубе молоточком.

Особенности сварки поворотных и неповоротных стыков

Для выполнения качественного поворотного стыка (там, где две трубы соединяются под определенным углом) можно использовать специальный вращатель, который фиксирует и обеспечивает максимально удобный доступ сварщику.

При отсутствии аппарата придется поворачивать трубу вручную, обрабатывая электродом участок сечения трубы 60-110 градусов.

При ручном выполнении поворотного стыка диаметр труб сначала проваривается на 2/4 с внешней стороны в два слоя, затем разворачивают и доваривают стык, используя все три-четыре слоя.

Неповоротный стык делать намного легче: совместить два фрагмента трубы и сделать несколько точек сварки (например, в виде воображаемого креста, или только с двух противоположных сторон). Варить трубу, начиная с нижней точки, двигая электрод к верхнему участку.

Как проверить надежность соединения

Герметичность сварки можно проверить только одним способом – пропустить через трубу воду или газ под давлением и проверить визуально на наличие протечек рабочей среды. Например, если выполняется сварка труб системы отопления, можно присоединить участок трубы к системе и наполнить ее водой. Если на участке сварного шва не покажутся капли воды, сварка выполнена качественно.

Электросварка своими руками

В быту чаще всего применяется дуговая электродная сварка, так как она является наиболее простым и доступным методом и применяется при любом расположении труб. Источником энергии здесь выступает электрическая дуга, а носителем – электрод. Бытовые аппараты, применяемые для электросварки, характеризуется невысокой мощностью, не громоздки и работают от однофазной проводки.

• Сварочный трансформатор – преобразует переменный ток сети в постоянный ток сварки. Прост в обращении, но не в достаточной степени стабилизирует дугу.
• Выпрямитель – отличается более высокой стабильностью дуги.
• Инвертор – преобразует переменный ток в постоянный через инверторный модуль, отличается стабильностью дуги и малым весом.

Электросварка осуществляется с помощью плавящихся и неплавящихся электродов. Первые участвуют в процессе, поставляя частицы для образования шва. Новичкам рекомендуют использовать твердые электроды с плавящимся покрытием.

Диаметр электрода, как и тип используемого аппарата, и собственно метод сварки зависит от характеристик изделия: состава материала, толщины стенки, диаметра и так далее. При работе с трубами отопления или водопроводными, если речь не идет о магистральных конструкциях, чаще всего используются электроды диаметром в 3 мм – для электросварки изделий с толщиной стенок до 5 мм. Если параметр больше, или требуется формировать многослойный шов, то диаметр электрода должен быть 4–5 мм.

Как варить трубы: технология

Перед сваркой водопроводные трубы очищаются – особенно внутренняя поверхность, если кромка неровная, то концы выпрямляются или обрезаются. Затем края и с внутренней, и с внешней стороны зачищаются до металлического блеска. Ширина участка – не менее 1 см.

При большом диаметре или толщине стенки рекомендуется произвести предварительный прогрев – зона составляет не менее 0,75 см. Таким образом предупреждается появление закалочных структур.

1. Электрод вставляется в держатель аппарата, активируется подача тока – для этого нужно чиркнуть стержнем по металлу. Сила тока определяется толщиной стенки изделия.
2. После появления дуги электрод удерживается в месте стыка на расстоянии не менее 3 и не более 5 мм. Наиболее удобным полагают угол наклона электрода к плоскости участка в 70 градусов, как это показано на фото.
3. Шов накладывается не ровным движением, а колебательным, имитируя распределение металла через стык на оба края. Траектория разная – серповидная, зигзагообразная, но в итоге на стыке образуется плотный неширокий валик.
4. После остывания с него молоточком сбивается шлак. Если толщина стенок большая, накладывается второй и даже третий шов с обязательным удалением шлака перед каждым следующим этапом.
5. При толщине более 8 мм, следует варить первый шов ступенчато: окружность разбивается на участки, фрагменты свариваются сначала через один, а на втором этапе – оставшиеся. Затем сверху накладывают сплошной шов.

Читать также: Как называется правильный шестиугольник

Сварочные работы относятся к опасным: брызги горячего металла, высокая температура дуги, ее яркость представляют нешуточную опасность. Поэтому варить водопроводные трубы или для отопления следует с соблюдением техники безопасности: обязательно использование защитного щитка или маски, брезентовых рукавиц, костюма или халата из плотной ткани – лучше всего брезент. Во время электросварки необходимо, чтобы неподалеку находилось ведро с водой и плед или кусок брезента.

Следующим этапом является подготовка и настройка самого оборудования. Для этого закрепляют зажим заземления, и проверяют изоляцию кабеля на предмет пробоев и прочих дефектов. Вставляют электрод в держатель, регулируют его положение под оптимальным углом, выставляют значение рабочего напряжения, таким образом, чтобы его мощности было достаточно для зажигания дуги.

Важным обстоятельством является последовательность включения сварочного аппарата – сначала настройка тока, подсоединение заземления, замена рабочих элементов и прочие манипуляции и только в последнюю очередь включение питания. При выключении все операции выполняются в обратном порядке.

Разновидности сварных швов и соединений

Электросварка – способ соединения металлических фрагментов (профилей, труб) методом локального расплавления металла. Он нагревается до нужной температуры с помощью электрической дуги с помощью сварочного аппарата, преобразующего переменный ток в постоянный.

Электрическая дуга образуется на электроде – металлическом стержне. В области действия дуги создается особая среда, которая одновременно плавит металл, но не дает ему контактировать с воздухом и окисляться.

С помощью сварки можно создать герметичное соединение двух труб, при котором вероятность протечки, как при фланцевых или муфтовых стыках

Для этого важно выполнить качественный сварной шов путем сплавления металла на кромках обоих отрезков труб. Сварщики используют несколько основных типов швов, в зависимости от типа металла, толщины свариваемых элементов и их взаимного расположения:

• встык – наиболее распространенный способ сварки труб, при котором они располагаются друг напротив друга, соединяясь сечениями;
• в тавр – два фрагмента трубы располагаются перпендикулярно в форме буквы Т;
• угловое — детали располагаются относительно друг друга под углом 45 или 90 градусов;
• внахлест – один отрезок трубы развальцовывается и надевается поверх другого, затем сваривается.

Важно! Стальные трубы для системы отопления и водоснабжения свариваются встык или угловым соединением. Это дает наиболее надежный и прочный шов

Кроме способа соединения, различают еще и несколько видов сварного шва, которые используются в тех или иных случаях:

• горизонтальный шов – выполняется при взаимном вертикальном расположении труб (чаще всего используется в установке систем водоснабжения и отопления);
• вертикальный – соединение выполняется при взаимном горизонтальном расположении труб, при котором мастер делает вертикальные движения электродом (снизу вверх, сверху вниз и т.д.);
• потолочный – во время сварки электрод находится под свариваемой деталью, сварщику приходится держать руку над головой;
• нижний – в противоположность потолочному, электрод находится сверху соединяемых деталей.

Самый удобный способ сварки – с помощью нижнего шва, при котором специалист хорошо видит рабочее поле и может поворачивать фрагменты труб для более быстрой и продуктивной работы.

Потолочный шов обычно не используется при обустройстве инженерной системы с нуля, т.к. этот способ достаточно неудобен (сварщик быстро устает, плохо видит рабочее поле, на него могут попадать капли расплавленного металла). Потолочный шов обычно используется для ремонта, когда изношенный или деформированный фрагмент трубы вырезается, а взамен ему приваривается новый.

Подготовка деталей

Перед началом работ по свариванию труб, необходимо подготовить кромки к выполнению соединения. Я всегда делаю это в такой последовательности:

Различные конфигурации кромок труб при сваривании деталей друг с другом.

1. Проверяю трубы на соответствие тем параметрам, которые указаны в проекте инженерной системы (водопровода). Инструкция требует соблюдения следующих параметров:

• геометрических размеров;
• сертификата соответствия (особенно для труб, по которым предполагается транспортировать питьевую воду);
• отсутствие дефектов в окружности (трубы должны быть идеально круглыми, а не овальными на срезе);
• отсутствие дефектов в толщине (стенки металлических труб должны быть одинаковыми по всей длине детали);
• соответствие химического состава металла тем требованиям, которые закреплены в ГОСТ России (это выясняется при лабораторном исследовании или из сопроводительных документов).

Зачистка торца трубы с помощью шлифовальной машинки перед свариванием.

1. Готовлю трубы к соединению. Для этого лично я рекомендую выполнить следующие:

• проверить, чтобы срез кромки трубы был выполнен строго под углом в 90 градусов;
• зачистить кромку до металлического блеска (ширина зачищенного участка должна составлять до 10 мм от среза);
• обезжирить торец, удалить все следы масла, краски, ржавчины и так далее.

Для правильного соединения необходимо, чтобы угол раскрытия кромок среза трубы составлял около 65 градусов, а величина притупления 2 мм. Если это не так, необходимо выполнить дополнительную механическую обработку торца.

Для этого используются специальные фаскосниматели, шлифовальные машинки и торцеватели. Специалисты, конструирующие трубопроводы большого диаметра, используют фрезерные машины или особые способы подготовки (плазменные или газовые резаки).

Инструменты для обработки торцов труб помогут в работе любому начинающему мастеру.

Какие могут возникнуть сложности

Во время ремонтной сварки водопроводных труб электросваркой качество у шва от контакта с водой будет невысокое. Такая заделка дефектов – временная мера. Она не предусмотрена ГОСТом. При повышении давления воды, опрессовке системы шов, образуемый при сварке, способен треснуть. За такую работу берутся не все сварщики. Наплавка металла в зоне повреждения нередко приводит к множественным свищам вокруг зоны наплава, потому что при сварке активизируется процесс окисления от контакта с водой. Вместо одного свища образуется множество.

Сварка трубопровода, в котором вода, технологически сложная работа еще по ряду причин:

• Из-за образующегося от воды пара  во время сварки приходится периодически протирать маску, рабочая зона плохо просматривается.
• Вода постоянно остужает рабочую зону сварки, не дает металлу проникнуть на большую глубину. Сразу происходит схватывание, начинается кристаллизация.
• При протечке трубопроводов, расположенных под потолком, от воды намокает спецодежда. Это чревато пробоем тока. Рука дергается, происходит залипание электрода.

Нюансы

Напоследок несколько советов общего характера, связанных с выбором и монтажом труб:

• Если вы предпочтете металлопластиковые трубы — остановите свой выбор на фитингах под обжимку , без резьбы и накидной гайки. Они не разбираются, зато куда реже текут;
• Длинные участки из неармированного полипропилена на горячей воде должны включать компенсаторы — П-образные изгибы или петли;
• В стяжку или штукатурку укладываются только трубы с малым коэффициентом теплового расширения — оцинковка, медь, металлопластик или армированный полипропилен. Разумеется, речь идет все еще о горячей воде;
• Все соединения, кроме сварных на полипропилене и паяных на меди, должны быть доступны после окончания ремонта . В первую очередь это касается металлопластика;
• Использование фильтров на входе в квартиру — обязательно. Они продлят жизнь и смесителям, и бытовой технике.

Процесс сварки трубы отопления

Прежде чем сваривать трубы отопления электросваркой их нужно прихватить между собой в нескольких местах, чтобы зафиксировать в нужном положении. Если диаметр не превышает 30 см достаточно четырех точек длиной по 5 см, расположенных крестообразно. Трубы большего размера прихватываются с интервалом 25 — 30 см по окружности. Прихватка выполняется теми же электродами, которыми будет свариваться стык.

На стык накладывается непрерывный шов, продвигая электрод вдоль стыка до полного соединения заготовок. Для глубокого прогрева металла его наклоняют под углом 30 — 60˚ назад, заставляя сварочную ванну двигаться за ним. Для поверхностного прогрева положение меняется на противоположное.

Если толщина стенок не превышает 6 мм, накладываются два шва, один поверх другого. Металл до 12 мм сваривается тремя слоями. При стыковке толстостенных труб отопления накладываются четыре и более шва. Перед наложением следующего слоя нужно дождаться остывания предыдущего и удалить с него шлак.

При сварке поворотного стыка, когда меняется направление трубопровода полезно пользоваться специальным вращателем.  С его помощью заготовки закрепляются в нужном положении, обеспечивая свободный доступ к стыку со всех сторон. Если такого приспособления нет, на доступную часть окружности накладывают два шва. Затем трубу поворачивают вручную и поэтапно сваривают остальные участки. Сварку неповоротного стыка начинают снизу, продвигая электрод вверх.

Выбор электродов

Перед тем как варить трубы отопления электросваркой или использовать сварочный аппарат для возведения каркасных строений, необходимо выбрать электроды. От них, на мой взгляд, во многом будет зависеть, понравится ли вам результат вашей работы или вы постараетесь как можно быстрее продать сварочный аппарат и не вспоминать о нем больше.

Сварочные электроды – основной расходный элемент при выполнении сваривания.

Электрод, если кто не знает, это тонкий стальной стерженек, на который нанесено специальное покрытие. Оно не только защищает металл от коррозии, как думают некоторые, но и принимает непосредственное участие в процессе создания сварочного шва, дополнительно обеспечивая устойчивую дугу.

Существует несколько критериев классификации электродов, но я выделю два наиболее, с моей точки зрения, важных: тип сердцевины и вид покрытия.

Электроды с расплавляемой серединой.

По первому параметру электроды можно разделить на два вида:

1. С плавящейся сердцевиной. Для ее изготовления используется сварочная проволока. Толщина бывает разной и зависит от вида предстоящих работ.
2. С неплавящейся сердцевиной. Материалом для изготовления таких изделий служит вольфрам, электротехнический уголь или графит.

Электроды с вольфрамовой серединой используются для выполнения специальных сварочных работ.

Теперь по поводу защитного покрытия. Здесь все намного сложнее и все встречавшиеся мне электроды я классифицировал на группы, которые занес в таблицу. Думаю, так пользоваться информацией вам будет удобнее.

Оболочка	Марка	Описание
Целлюлозная	С	С их помощью выполняется электросварка труб большого диаметра. В большинстве случаев используются для прокладки магистральных трубо- и газопроводов.
Рутилово-кислотная	RA	Хорошо подходят для сварки труб отопления и водоснабжения. Благодаря особой структуре оболочки на сварочном шве образуется лишь небольшой слой шлаков, которые легко удаляются легким постукиванием по детали.
Рутиловая	RR	Эти электроды легко поджигаются при работе, образуют хорошо удаляемый шлак и позволяют создавать привлекательно выглядящие, аккуратные швы. Чаще их используют для создания угловых соединений и наваривания второго и третьего слоя.
Рутилово-целлюлозная	RC	Подходят для сваривания деталей в любых плоскостях. Они чаще всего используются для образования вертикального шва при сваривании сверху вниз.
Основная	B	Универсальные электроды для сваривания труб, позволяющие создавать соединения с отличной вязкостью и минимальной возможностью растрескивания. Ими можно сваривать трубы с толстыми стенками, а также сваривать детали, которые предполагается использовать при отрицательной температуре воздуха.

Электроды с основным покрытием идеально подходят для ручной сварки водопроводных стальных труб.

Перед тем как варить трубу электросваркой, не поленитесь поспрашивать у знакомых-сварщиков или сантехников, электродами какой марки они предпочитают выполнять сваривание металлических труб. Мне здесь конкретный советь дать трудно, поскольку в каждом городе существуют свои производители электродов для сваривания.

Перед покупкой электродов уточните у специалистов, какую марку и в каком магазине лучше приобретать.

Кроме того, узнайте, где именно они покупают электроды, чтобы избежать подделок и не приобрести некачественную продукцию. Потому что от качества именно этих расходных материалов во многом зависит качество и герметичность будущих швов.

Но сразу хочу предупредить. Мне еще никогда не встречались хорошие и, одновременно, дешевые электроды. Цена на качественны расходники будет достаточно высокой. Но оно того стоит.

Возможные ошибки и дефекты сварного шва

1. Ток большой величины при варке корня ведет к образованию вместо технологического окна отверстия, через которое металл будет капать вниз. Обеспечивайте ток такой силы, чтобы металл успевал остыть буквально сразу за движением электрода.
2. Если технологического окна не видно, скорее всего, сила тока слишком мала, и ее увеличивают.
3. Маленькое притупление приводит к увеличению технологического окна и к провисанию металла внутрь трубы.
4. Зазор более 2 мм гарантирует появление пор в шве – работа будет неудовлетворительной.
5. При сварке электродом нельзя делать скачковые движения более 5 мм в длину.

Общие сведения

Принцип работы

Температура плавления иногда достигает 3500 градусов по Цельсию. Для достижения качественного соединения приходится заполнять стык расплавленным металлом и вдоль и поперек. Количество слоев напрямую связано с толщиной стенок изделия.

Какого качества будет выполнено соединение, влияет не только сварочный аппарат, в первую очередь это зависит от правильного выбора и подготовки электродов.

• С целлюлозной пленкой – для труб с большим сечением
• Рутиловое покрытие – для угловых и коротких прихватывающих швов
• Целлюлозно – рутиловый – для сложной сварки.

Так же для осуществления дуговой сварки труб понадобится трансформатор – выпрямитель или инвертор, для создания постоянного тока.

Хорошо если сварочный агрегат оснащен несколькими режимами работы(с разного вида электродами)

Нюансы дуговой сварки

Аппарат следует включать, только тогда, когда электрод коснулся изделия Важно следить за размером образующейся электрической дуги. Сварка производится плавными движениями, что гарантирует равномерное заполнение шва расплавленным металлом Плавные движения из стороны в сторону контролируют толщину соединения Изделия с большим сечением и толстыми стенками свариваются с внутренней стороны и внешней

Выводы и полезное видео по теме

И напоследок предлагаем изучить нашу подборку видеороликов для наглядного представления о специфике предстоящих работ и важных нюансах, которые стоит знать при замене батарей.

Видео-рекомендации по выбору оптимального времени года для замены приборов отопления:

Эта видео-инструкция поможет наглядно изучить процесс устройства байпаса газосваркой с использованием присадочной проволоки:

Ролик представляет пример профессиональной установки отопительных труб и батареи с применением газосварки и трубогиба:

Замена радиаторов при помощи газосварки – надежный способ защитить свое жилье от возможных протечек в отопительной системе и последствий гидроударов.

Но чтобы работа была выполнена качественно, важно доверить ее специалисту с хорошим опытом и современным оборудованием, ведь неправильно или неаккуратно сваренный шов может привести к аварии в ближайший отопительный сезон. Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, размещайте фотоснимки по теме статьи, задавайте вопросы

Расскажите, как проводили газосварочные работы при установке новых приборов отопления в вашей квартире/офисе/доме. Поделитесь полезными сведениями по технологии сварки с посетителями сайта

Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, размещайте фотоснимки по теме статьи, задавайте вопросы. Расскажите, как проводили газосварочные работы при установке новых приборов отопления в вашей квартире/офисе/доме. Поделитесь полезными сведениями по технологии сварки с посетителями сайта.

Основным способом монтажа автономных и централизованных систем является сварка отопления. В отличие от резьбовых соединений она не нуждается в регулярном обслуживании. При сварке труб отопления нужно учитывать, что соединение подвергается не только механическим, но и термическим воздействиям. Поэтому необходимо правильно выбирать электроды, иначе при нагреве он может треснуть.