Сварка оцинкованных труб — способы сварки и выбор сварочных материалов
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 труб изделий остается сварка. Данный процесс имеет ряд особенностей, которые обязательно необходимо учитывать. В статье мастер сварщик расскажет, как варить оцинкованные трубы.
Трудности сваривания
Когда производится сварка оцинкованных труб, то температура в зоне сваривания достигает +1200°C. Происходит выгорание цинкового слоя. Этот металл начинает закипать уже при +907°C. 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.
Методы сварки
Существует две технологии сборки магистралей: варить оцинкованные трубы можно электродуговым аппаратом и газовой горелкой.
Метод сварки труб из оцинковки с применением флюса
Перед тем как варить оцинкованные трубы электросваркой с применением флюса, кромки труб нужно зачистить до блеска металла и обезжирить, причем обработке следует подвергнуть как внешнюю, так и внутреннюю часть трубы. Подготовленные отрезки трубы нужно прогреть на 20-30 см длины с двух сторон от будущего шва. В то же время, никаких манипуляций с кромками труб, толщина стенок которых не превышает 3 мм, производить не нужно – стык и так получится качественным. В данном случае зазор между концами составит 2-3 мм. Если же стенки у трубы более толстые, то размер зазора можно оставить таким же, а вот угол раскрытия кромки составит 80-90°C притуплением на высоте 1-1,5 мм.
Перед сваркой флюс нужно нагреть до состояния, среднего между твердым и жидким, после чего нанести его на место будущего соединения довольно толстым слоем. При этом для стыковки оцинкованных труб потребуется вдвое больше флюса, чем для работы с трубами из обычной стали. Главная задача флюса заключается в оттягивании им избыточного тепла в процессе сварки, чтобы цинковый слой не закипал и не начинал испаряться с кромок трубы.
Нагреваясь, флюс меняет свою окраску – сначала, с желтой на белую, а затем становится полностью прозрачным. Это значит, что можно приступать к пайке труб.
Размер сопла в горелке будет зависеть от толщины стенки оцинкованной трубы. Если толщина стенки трубы находится в пределах 2-6 мм, а ее сечение не превышает 250 мм, то достаточно будет сопла, диаметром 1-2 мм. Это касается, в том числе, заполняющих швов на любых трубопроводах.
Если же диаметр оцинкованной трубы составляет более 250 мм, а ее стенки имеют толщину более 2-6 мм, понадобится горелка с соплом 2-4 мм.
Столь пристальное внимание соплу горелки уделяется потому, что слишком большой его диаметр приведет к перегреву рабочей поверхности, в результате чего цинк начнет испаряться. Кроме того, наличие расплавленного цинка на поверхности трубы приводит к образованию пор, что снижает устойчивость изделия к коррозии и сокращает срок его службы.
Напротив, слишком мелкий диаметр сопла в горелке не позволит разогреть металл до нужной для сваривания температуры, что неизбежно приведет к прилипанию припоя.
Пайку оцинкованных труб осуществляют ацетилено-кислородным пламенем, отрегулированным на излишек кислорода. Это делается, чтобы в процессе пайки при взаимодействии припоя с кремнием образовывался его оксид, который препятствует испарению цинка.
Пламя горелки должно быть стабильным, а фокусировать его нужно на зазоре между заготовками и на кромках. В противном случае труба в месте соединения может перегреться.
Оптимальным методом, как сварить оцинкованную трубу в случае использования газовой горелки, будет техника «влево», то есть размещение припоя перед пламенем, чтобы оно не попадало на поверхность металла. Во время выполнения переплавляющего шва горелку нужно держать под углом 70-75°C. Если же нужен заполняющий шов, то угол наклона будет 15-30°C. Легче всего наблюдать за сварочной ванной, если горелка находится в нижнем положении, хотя это не принципиально.
За один проход можно соединить трубы сечением до 4 мм, а вот для изделий с большим диаметром потребуется многопроходная сварка.
В конце работы все излишки припоя удаляют металлической щеткой и водой. При этом стоит соблюдать осторожность, чтобы не повредить цинковое покрытие. Изнутри трубу оставляют с водой на сутки и промывают.
Если все сделано корректно, швы получаются качественными и не предполагают дополнительной защиты от коррозии.
Соединение труб с цинковым покрытием ручной электродуговой сваркой
Чтобы предотвратить возникновение пор в стыковых и угловых швах, можно увеличить ток и сократить скорость сварки. Для этого понадобятся электроды для оцинкованных труб, которые подбираются в зависимости от марки стали. В частности, марка электродов для сварки оцинкованных труб из высокоуглеродистой стали выбирается с рутиловым покрытием. А если сталь для труб использована низколегированная, то вполне подойдут электроды с основным покрытием.
У электродов с рутиловым покрытием есть целый перечень достоинств:
-
Благодаря наличию в составе электрода оксида титана, дугу можно зажечь очень легко и быстро, причем неоднократно.
-
Сварные швы с такой дугой получаются герметичными, прочными и очень качественными, без каких-либо дефектов.
-
При работе практически не возникает брызг, так что потери материала ничтожно малы.
В составе рутилового покрытия электрода могут быть включения порошка железа. Оно способствует снижению удельного веса углерода в слое цинка и повышает устойчивость к растрескиванию.
Стоит отметить, что для выполнения сварочных работ электросваркой, нужен хотя бы минимальный практический опыт. Помимо внешнего покрытия электрода на мощность дуги влияет еще и его толщина. В частности, слишком толстый электрод выдаст дугу, которая быстро прожжет материал. Напротив, слишком тонким электродом вряд ли получится выполнить достаточно мощный и качественный шов. Поскольку чаще всего работы выполняются с трубами с толщиной стенок в 1,5-5 мм, оптимальный диаметр электрода составит 2-3 мм.
Немаловажную роль в процессе сварки играет и скорость прохождения электрода по поверхности. Если делать это слишком медленно, велика вероятность прожигания трубы. А если скорость движения электрода выше, чем необходимо, сварной шов получится непрочным. Подобрать оптимальную скорость можно только опытным путем.
Не забудьте по завершению сварочных работ обработать швы составом от коррозии.
Антикоррозийное средство должно соответствовать таким параметрам:
-
Обладать хорошим сцеплением с поверхностью;
-
Обеспечивать защиту от окисления на цинковом покрытии;
-
Быть удобным и простым в нанесении без специальных приспособлений.
Неплохим вариантом для защиты оцинкованных изделий считается специальная краска, содержащая порядка 94 % цинковой пыли. Этот состав легко наносится и хорошо удерживается на вертикальной поверхности благодаря наличию в нем неомыляемых связующих компонентов.
Альтернативным способом антикоррозийной защиты поверхности является наплавка проволоки, в которой содержится 99,99 % цинка, либо цинково-кадмиевых прутков.
Выводы
Подводя итоги можно сказать, что ответ на вопрос, можно ли сваривать оцинкованные трубы, будет положительным, при условии соблюдения техники безопасности и технологии выполнения работ, а также при наличии опыта. Помните, что очень важно избежать перегрева труб и испарения цинка. Предотвратить эти явления можно с помощью флюса и рутиловых электродов.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Сварка труб «на просвет»