Сварные соединения оцинкованных труб

Содержание
  1. Сварка оцинкованных труб — способы соединения в бытовых условиях
  2. В чем отличие оцинкованных труб от обычных
  3. Способы оцинковки стали
  4. Горячее цинкование
  5. Гальванический (электролитический) способ цинкования
  6. Термическое диффузионное цинкование (ТДЦ) напылением
  7. Газотермическое напыление
  8. Холодное цинкование
  9. Разрешена ли сварка оцинкованных труб и ее особенности
  10. Сварка оцинкованных труб
  11. Особенности проведения сварочных работ
  12. Технология сварки
  13. Выбираем электроды для сварки
  14. Альтернативные варианты для оцинкованной сварки
  15. Варианты сварки оцинкованных труб – преимущества и недостатки способов
  16. Способы сваривания труб из оцинкованной стали
  17. Метод сварки труб из оцинковки с применением флюса
  18. Соединение труб с цинковым покрытием ручной электродуговой сваркой
  19. Другие методы стыковки оцинкованных изделий
  20. Технологии сварки оцинкованных труб
  21. Трудности сваривания
  22. Какие технологии применяют
  23. Выбор электродов
  24. Рутиловое покрытие
  25. Основное покрытие
  26. Нюансы процесса
  27. Последующая обработка стыка
  28. Применение газовой горелки
  29. Подготовка и пайка
  30. Нанесение флюса
  31. Завершающий этап

Сварка оцинкованных труб — способы соединения в бытовых условиях

Сварные соединения оцинкованных труб

Стальные трубы широко используют в промышленности, строительной сфере и индивидуальном домостроении да прокладки магистралей отопления и газа внутри дома, монтажа дымоходных трубопроводов. Во многих случаях используют защищенные от коррозии трубопроводы с цинковым покрытием, основным методом соединения которых является сварка оцинкованных труб.

Выполнение сварочных работ изделий с цинковым слоем отличается от аналогичных операций с обычной сталью без защитной оболочки, знание нюансов поможет получить качественное сварное соединение, правильно подобрать режимы работа аппарата, типы припоев, флюсов и сварочных электродов при газовой и электродуговой сварке.

Рис. 1 Сварные оцинкованные трубы

В чем отличие оцинкованных труб от обычных

Около 60% извлекаемого из недр земли горнодобывающей промышленностью цинка используется при производстве оцинкованного проката, еще 20% идет на цинкование металлоконструкций (корпуса автомобильной и промышленной техники, строительные материалы), деталей машин и механизмов.

Отличие конструкционной стали от не подверженных коррозии металлов (олово, алюминий, свинец, цинк) состоит в том, что у последних при окислении на воздухе образуется оксид, который в виде защитной пленки становится барьером на пути доступа кислорода к металлу.

Таким образом, пленка препятствует дальнейшему окислению и сохраняет металл от коррозионного разрушения.

Железо, в отличие от цветных металлов и сплавов, при коррозии образует рыхлый гидроксид большого объема, в результате чего кислород беспрепятственно проникает к его поверхности и процесс окисления продолжается.

Цинковое покрытие, нанесенное на поверхность стали, предохраняет железо от контакта с кислородом – таким образом, его коррозионная защита значительно повышается и оцинкованное изделие можно эксплуатировать в среднем около 50 лет.

Сущность технологии заключается в том, что с электрохимической точки зрения, железо образует с цинком гальваническую пару, в которой более активный цинк вступает в коррозионное взаимодействие с кислородом первым, оставляя железо в химически пассивном состоянии. Аналогичным образом можно существенно ускорить коррозию железа, если нанести на его поверхность олово, которое является более пассивным элементом в гальванической паре с железом, и повредить его оболочку.

Оцинковке подвергают металлические трубы из любых марок стали, покрывая не только их наружную, но и внутреннюю поверхность, при этом наиболее качественный и однородный слой получают в бесшовном прокате.

Для нанесения цинка используются различные технологии, которые можно применять не только в промышленных масштабах, но и на малом частном производстве – многие коммерческие фирмы занимаются оцинковкой стальных деталей под заказ.

Способы оцинковки стали

Для оцинковки трубного проката специалистами разработано несколько методов, существенно отличающихся технологическим процессом нанесения, толщиной слоя и качеством покрытия.

Оцинкованные трубы, в отличие от стального базового проката, имеют лучшую коррозионную устойчивость, но по своим физическим характеристикам ничем не отличается от стальных изделий, поэтому на них распространяются стандарты для газоводопроводных и электросварных труб.

Рис. 2 Горячее цинкование

Горячее цинкование

Покрытие стальных поверхностей внутри и снаружи расплавленным горячим цинком является самым распространенным способом при длине труб до 8 метров, технология широко используется в народном хозяйстве на крупных машиностроительных предприятиях.

Для оцинковки в заводских условиях в процессе подготовки изделий используют обезжиривание щелочами и травление в растворах серной и соляной кислот, для флюсования берут подогретые до 40 – 50º С растворы хлористого аммония или цинка.

Дальнейший процесс состоит в опускании труб в ванну с цинковым расплавом при температуре 460º С – цинк связывается с кислородом, а полученный оксид ZnO после взаимодействия с двуокисью углерода CO2 образует защитную пленку из карбоната ZnCO3.

Данный материал серого цвета имеет матовую поверхность, высокую механическую твердость и прочность сцепления, отличительные особенности горячего цинкования (ГЦ):

  • Стандартная толщина цинкового слоя – 50 – 70 мкм наружной и 80 – 100 мкм внутренней поверхности, при повреждении он способен самовосстанавливаться.
  • Коррозионная стойкость близка к нержавеющим сплавам, срок службы покрытия на металлопрокате в производственной сфере 65 лет, за городом – до 120 лет, при использовании оцинкованных трубопроводов для подачи воды в системах отопления срок их службы составляет 15 – 25 лет.
  • Горячим способом покрывают цинком трубы из низкоуглеродистой стали диаметром 17 – 160 мм длиной от 6 до 12 м.
  • Основной недостаток метода – некоторая неравномерность слоя (наплывы) по длине и периметру труб.

Рис. 3 Гальваническая оцинковка

Статья по теме:

Как заварить трубу с водой – несколько проверенных вариантов. Если столкнулись с проблемой протечки стальной трубы, а возможности отключить воду нет, то на нашем сайте есть отдельная статья, рассказывающая про варианты сварки трубы под давлением с водой.

Гальванический (электролитический) способ цинкования

Технология занимает лидирующие положение при покрытии различного вида деталей сложной формы, электрохимическое воздействие на поверхность металла оказывает растворенный цинк, который через электролитический раствор поступает к обрабатываемым деталям и осаждается на их поверхности. Для этого стальной элемент (катод) помещают в ванну с электролитом, на другом конце размещают цинковые пластины (анод) и подают на них постоянный ток, отрицательным потенциалом на деталь и плюсом на цинковую пластину.

https://www.youtube.com/watch?v=HXHPhmkAN5M

Технология электролитического цинкования (ЭЦ) имеет следующие особенности:

  • В зависимости от времени нахождения заготовки в электролитической среде можно регулировать толщину цинкового слоя, которая обычно составляет 20 – 30 мкм.
  • Изделия имеют красивый декоративный внешний вид с глянцевой поверхностью серебристого, голубоватого или желтого оттенка, при некоторых технологиях получают и матовое покрытие.
  • Электролитическим способом можно нанести напыление на металлические детали, совмещенные с элементами из других материалов, на которых цинк не осаждается (пластмассы).
  • К недостаткам метода относят недостаточно высокую адгезию и необходимость утилизировать использованный электролит с высокой концентрацией опасных химических отходов – вследствие этого себестоимость электролитического способа более высока.

Рис. 4 Камеры для ТДЦ напыления

Термическое диффузионное цинкование (ТДЦ) напылением

Технология основана на диффузионном нанесении цинка, находящегося в парообразном состоянии и разогретом до высокой температуры, в защищаемую стальную поверхность.

Для этого заготовку помещают в специальное оборудование для обработки – герметично закрытую камеру, и создают в ней температуру 290 – 450º С (метод называют шерардизацией), при этом порошковый цинк переходит в газообразное состояние и его атомы диффузионно проникают в поверхностный слой детали.

Другая разновидность технологии – обработка деталей в парах цинка при температурах 800 – 900º С, отличительные особенности методов:

  • Высокая себестоимость, почти в два раза больше чем у технологии горячего цинкования ГЦ. • Возможность регулировки толщины защитного слоя в широком диапазоне, среднее значение которого составляет около 40 мкм.
  • Защитное покрытие имеет плотную структуру и высокую адгезию к стальной поверхности, его защитные свойства в 5 раз выше, чем у гальванической оцинковки.
  • Технология экологически безопасна, так как процесс происходит в закрытой камере, и отсутствуют вредные выбросы в атмосферу и канализационную систему.
  • К недостаткам относят не слишком эстетичный вид изделий, имеющих грязно серый цвет, низкую производительность и неоднородность покрытия.

Рис. 5 Газотермический способ покрытия

Газотермическое напыление

Данную технологию используют для нанесения защитного цинкового покрытия на детали, которые необходимо защитить или отремонтировать в любом месте расположения.

Сущность метода заключается в нанесении цинка, находящегося в порошковом состоянии или в виде шнура, припоя, на поверхность заготовки путем помещения его в газовую струю горелки.

Частички газообразного расплавленного цинка, ударяясь о стальную поверхность, нагретую до температуры не более 150º С, образуют на ней оболочку в виде чешуи, защищающей железо от коррозии.

В отличие от ГЦ покрытия, газотермическое напыление легче скалывается и лишено возможности самовосстановления на поврежденных участках. Обычно оцинкованные таким методом изделия покрывают сверху лакокрасочными материалами, толщина цинкового слоя достигает 200 мкм и более.

Холодное цинкование

Технология получила известность в последнее время, ее успешно используют в бытовых условиях – для обработки не требуется специальное оборудование и использование сложных техпроцессов.

Сущность процесса состоит в том, что на обрабатываемую поверхность наносится цинкосодержащий состав (Цинконол, Гальванол) с 89 – 93% цинка, при этом используют обычную строительную кисточку, валик или краскопульт, процесс высыхания одного слоя занимает не более 30 минут.

Метод удобно использовать в случаях, когда металлоконструкцию невозможно переместить или демонтировать, автолюбители применяют холодное цинкование при кузовном ремонте. К недостаткам относят низкую устойчивость к механическим воздействиям и нефтепродуктам (бензин, керосин, машинные масла).

Рис. 6 Холодное цинкование

Разрешена ли сварка оцинкованных труб и ее особенности

Основная проблема при сварке трубопроводов из оцинкованной стали – наличие покрытия, которое препятствует сплавлению. Так как температура кипения цинка составляет 906º С, а сварной шов разогревается до 1200º С, то при сварке цинк выгорает и лишь после этого происходит соединение стали. Проведение сварных работ с оцинкованным прокатом имеет следующие особенности:

  • Сварщикам с малым опытом не всегда удается равномерно проварить цинковую оболочку и получить хороший ровный шов – чтобы не создавать дополнительных проблем, перед свариваем проще снять защитный слой покрытия болгаркой с диском по металлу, напильником или наждачной бумагой. Для этого используются и химические вещества – снять оцинковку можно с применением растворов соляной, азотной и серной кислот.
  • Цинковые испарения наносят существенный вред здоровью человека, имеют сладковатый привкус, поэтому следует перед выполнением сварочных работ соблюдать следующие требования правил техники безопасности (ТБ). Необходимо обеспечить рабочее место проточной вентиляцией, без которой по ТБ сварщику работать запрещено, и использовать средства для защиты дыхательных путей от попадания цинковых паров.
  • Стандартные способы сварки приводят к повреждению цинкового слоя, шов при этом остается незащищенным и общая коррозионная стойкость всей сварной конструкции существенно понижается. Для последующей защиты шва лучше использовать аналогичные цинкосодержащие составы холодной оцинковки, технология и материалы для которой описаны выше.
  • Иногда, вследствие интенсивного испарения цинка, поверхность трубы покрывается мелкими трещинами, для предотвращения этого эффекта полезно использовать флюсы. Основное предназначение сварочных флюсов – изоляция шовной поверхности от доступа кислорода, стабилизация горения дуги, формирование сварочного шва и легирование для обогащения шовного стыка металлом.

Источник: https://montagtrub.ru/svarka-otsinkovannyih-trub-v-byitovyih-usloviyah-sposobyi/

Сварка оцинкованных труб

Сварные соединения оцинкованных труб

Технология сварки является одним из способов надежной фиксации и соединения труб и прочих металлов, а также пластмассовых материалов, и технология сварки оцинкованных труб стоит на первом месте по популярности в ремонтной и строительной сфере.

Эта методика применяется в различных отраслях производства, промышленности и коммунальной сфере. Не рекомендуется применять сварку оцинкованных труб для тех случаев, когда есть риск повреждения концевых соединений.

В этих крайних случаях используют либо болтовое соединение, либо резьбовой вариант подсоединения.

На сегодняшний день сварка оцинкованных трубопроводов является самым дешёвым и доступным вариантом, используемый в промышленном и жилищно-коммунальном сегменте экономики. Существует ряд определённых проблем, которые связаны главным образом с технологическим регламентом и техникой безопасности. В частности производятся технологические работы  сварки оцинкованных труб  по СНИП 3.05.01-85.

Шов после сварки оцинкованных труб

Особенности проведения сварочных работ

Непосредственная технологическая карта сварка оцинкованных труб предусматривает определённые параметры проведения работ и рабочего процесса, который должен соответствовать регламентным положениям.

  Процесс варки должен предусматривать определённые характеристики, целью которых является предупреждение повреждения поверхности оцинкованного покрытия в процессе технологической сварки.

Таким образом, электросварка оцинкованных труб предусматривает нанесение специального флюса на поверхность оцинкованного покрытия. Это позволит предупредить выгоранию цинка в момент проведения сварочных работ.

Сварка оцинкованных труб

Согласно методике сварки оцинкованных труб СП предусмотрены следующие этапы:

  • В месте проведения сварочных работ, наносится флюсовое соединение, которое имеет жидко-вязкое технологическое состояние.
  • В процессе варки, флюсовое соединение переходит в иную структуру, при этом происходит плавление, а флюс при этом не выделяет продукты горения, а также не испаряется, но сварка оцинкованных труб наносит вред здоровью, без использования специальных защитных приспособлений для оператора сварочного оборудования.
  • По окончании технологической сварки, получается идеально ровный и крепкий шов в месте соединения. Поверхность полностью защищена от появления коррозионных процессов в дальнейшем.

Технология сварки

Рассмотрим поближе технологический процесс сварки оцинкованной профильной трубы, при этом необходимо строго соблюдать все требования техники безопасности.

  • Производим предподготовительные работы для зачистки соединений труб. Допускается применение одного из двух способов. В первом варианте удаляем ненужный элемент цинкового материала традиционным механическим путём. Во втором случае, на конец оцинкованной трубы наносим заранее подготовленный флюс, который будет осуществлять защиту от испарения, во время теплового проведения сварочных работ. По своей сути сварка оцинкованных труб полуавтоматом предусматривает выбор обоих вариантов по усмотрению оператором сварочного оборудования, но с по регламентным рекомендациям лучшим вариантом все же станет оставить на месте оцинкованный слой. Это предупреждает возникновению коррозии ив дальнейшем можно значительно увеличить эксплуатационный ресурс трубы.
  • Далее производим обезжиривание поверхности специальным составом.
  • Если материал оцинкованной стали имеет рабочую толщину менее чем 3 мм, то необходимо подготовить скосы и граты для эффективной сварки оцинкованных труб по ГОСТ. Если материал более чем 3 мм, необязательно нужно подготавливать скосы и граты.
  • Осуществляем подготовительные работы с листом металла, путём прогревания при помощи газовой горелки. В данном случае соединение оцинкованных труб без сварки невозможно, прогревание осуществляем не только в месте стыка, но и на 20-30см в каждую из сторон стыковочного соединения.
  • Осуществляем планомерный нагрев поверхности металла, в частности места соединения. Аккуратно плавим флюс, который должен заполнить свободное пространство между соединениями.  Обязательно следим за тем, чтобы нигде не осталось ни одного не обработанного места на поверхности соединении.  Если мы все проделали правильно, то в дальнейшем получим идеально прочный стык, который невозможно будет разрушить без применения существенной грубой физической силы.
  • По окончании сварочного процесса, аккуратно удаляем остатки флюса. Но нужно удалить столько флюса, чтобы остался идеальный шов сварочного соединения, для предупреждения нарушения стыковых соединений.
  • После того, как остынет поверхность, равномерно восстанавливаем структуру материала, которая была повреждена от нагрева. Используем для этих целей материалы и вещества, которые будут иметь коррозионные характеристики стойкости меньше, чем у цинкового соединения.

По своей сути сварка оцинкованных труб запрещена только при проведении определённых технологических процессов, которые нельзя использовать по санитарным нормам, например для некоторых систем водопровода и газоснабжения.

Выбираем электроды для сварки

Не менее значимую сторону имеет правильный выбор электродов, которые позволяют добиться нужного эффекта сварки оцинкованного материала.  Цинк имеет уникальное свойство, которое заключается в его испарении, при этом температура кипения материала достигает 906 С.

Если во время технологического испарения цинк попадает в сварочную ванну, в непосредственной конструкции сварного шва образуются своеобразные поры, а также кристаллизационные механические трещины. В данном случае обязательно нужно в процессе сварки очищать образовавшийся оцинкованный слой.

Но не в каждом процессе удаётся правильно удалить образовавшийся слой, для дуговой сварки необходимо правильно и грамотно подбирать соответствующий тип электродов.

Электроды для сварки оцинкованных труб

Если мы, к примеру, варим углеродистую сталь, то отличным вариантом станет электрод, который содержит рутиловый элемент. А для сварки металлических изделий, которые содержат низколегированную сталь, необходимо использовать стандартные электродные материалы.

Рутиловые электроды имеют ряд неоспоримых преимуществ:

  • На основе специального строения, электроды быстро зажигаются и можно сразу же приступить к сварочным работам.
  • Готовая сварочная дуга получается идеальной, и практически отсутсвует поры и прочие дефекты, которые используются в техпроцессе.
  • Общая масса разбрызгивания сплавов вовремя сварки сведения к низкому коэффициентному показателю.

Для того чтобы повысить применение рутиловых электродов по параметрам снижения углеродистого вещества, а также для увеличения сопротивляемости к образованию так называемых механических трещин, в состав электродов добавляют незначительный объем железного порошка.

«Важно!

Для того, чтобы предупредить образования на угловых соединениях и швах, увеличиваем производственный ток, а также уменьшаем саму скорость проведения сварочных работ.»

Если вы планируете использовать трубы в температурном режиме окружающей среды, то качество соединений не окажет негативное влияния в дальнейшей эксплуатации.

Альтернативные варианты для оцинкованной сварки

Не для каждого типа водопровода или прочей системы допускается использование сварки оцинкованных труб. В данной ситуации поможет традиционное резьбовое соединение, которое используется на концевых соединениях, а также крепление болтовыми элементами.

  Перед сварочными работами, необходимо уточнить, допускается ли сварка оцинкованных элементов, для конкретной трубопроводной системы. Все эти рекомендации можно найти как в ГОСТ, так и в СНИП.

Обязательно необходимо соблюдать условия техники безопасности, в том числе с использованием специальных защитных средств для оператора, который ведёт сварочные работы.

Источник: https://svarkaipayka.ru/tehnologia/svarka-trub/svarka-otsinkovannyih-trub.html

Варианты сварки оцинкованных труб – преимущества и недостатки способов

Сварные соединения оцинкованных труб

Трубы из оцинкованной стали весьма широко применяются для прокладки различных коммуникаций и сооружения всевозможных металлоконструкций, поскольку отличаются хорошими эксплуатационными качествами.

Монтаж таких изделий может производиться несколькими способами. Данный материал расскажет о том, как варить оцинкованную трубу, и какие особенности данного процесса могут иметь значение в процессе работы.

Способы сваривания труб из оцинкованной стали

Технология электрического сваривания металлических изделий предполагает нагревание рабочей поверхности шва до 1200 градусов, тогда как температура кипения цинка составляет лишь 906 градусов. Такая разница в показателях в ряде случаев приводит к выгоранию цинкового слоя.

Среди нежелательных последствий процесса сварки оцинкованных труб можно назвать:

  1. Испарения цинка являются чрезвычайно вредными для здоровья. Если в помещении недостаточно хорошая вентиляция, вдыхаемые пары могут привести к отравлению или временной остановке дыхания работника.
  2. Слой цинка на сварочном шве нарушается в процессе работы, так что в этом месте могут начаться коррозийные процессы, при этом профильная оцинкованная труба уже не прослужит так долго, как могла бы.
  3. Если в процессе сварки оцинкованной трубы электродом происходит интенсивное испарение цинка, поверхность трубы может покрыться порами и трещинками. В результате шов будет недостаточно герметичным и прочным.

Таким образом, соблюдение правил безопасности при работе с данными изделиями является обязательным условием. Лицо нужно защитить специальным респиратором и маской из материалов-диэлектриков. На руки надевают прорезиненные перчатки с термоизоляционной тканью сверху.

Если предварительно обработать рабочую поверхность трубы соляной кислотой, можно избежать вспенивания слоя цинка. Обратите внимание, что в идеале желательно не допускать испарения цинкового покрытия, чтобы не лишить трубу защиты от коррозии. Достигнуть этого можно несколькими методами сварки.

Первый метод заключается в механической очистке слоя оцинковки с помощью абразивного круга с наждаком или щетки по металлу. Все дальнейшие сварочные работы будут производиться как с обычными черными трубами.

Недостаток данной технологии заключается в устранении защиты от коррозии, которую обеспечивает цинковое покрытие, так что срок службы такого трубопровода существенно сокращается (прочитайте: «Виды технологий сварки труб – преимущества и недостатки способов»).

Из-за контакта с жидкостью такая труба быстро начнет ржаветь и очень скоро потребуется ее ремонт или полная замена, что повлечет за собой дополнительные трудовые, материальные и временные затраты.

Тем не менее, если участок без цинкового слоя невелик, его можно защитить катодным способом – нанести на зачищенный участок цинковое напыление электрохимическим способом (прочитайте: «Варианты катодной защиты трубопроводов – преимущества и недостатки способов»).

Альтернативной технологией сварки оцинкованной трубы будет применение специальных флюсов для пайки. В таком случае удалять цинковое покрытие не нужно.

Такой метод широко используется в тех ситуациях, когда выполнить зачистку трубы невозможно. Для соединения труб требуется сплав UTP 1 и флюс HLS-B.

Примечательно, что флюс при контакте с водой полностью растворяется, он безопасен для здоровья, поэтому такой способ вполне приемлем для сборки водопроводных систем.

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 (прочитайте также: «Как правильно варить электросваркой трубы – теория и практика от мастера»).

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 80-90º с 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.

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.

Обратите внимание, что размер сопла в горелке будет зависеть от толщины стенки оцинкованной трубы.

В частности, 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.

Обратите внимание, что 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 70-75º. Если же нужен заполняющий шов, то угол наклона будет 15-30º.

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:

  1. Благодаря наличию в составе электрода оксида титана, дугу можно зажечь очень легко и быстро, причем неоднократно.
  2. Сварные швы с такой дугой получаются герметичными, прочными и очень качественными, без каких-либо дефектов.
  3. 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 (подробнее: «Как варить трубы электросваркой правильно – пошаговое руководство»). 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.

Другие методы стыковки оцинкованных изделий

Еще один способ соединения оцинкованных труб без их нагрева – резьбовая стыковка.

Нарезать резьбу на оцинкованных трубах достаточно сложно, поэтому данный способ практикуется преимущественно на изделиях с малым сечением.

К тому же, такой способ материально более затратен в сравнении с обычной сваркой. Еще один важный момент – на участке нарезки резьбы слой цинка будет уничтожен, так что труба быстрее начнет ржаветь.

Для сборки коммуникаций водоснабжения и отопления могут использоваться бессварные комплекты труб с фитингами, напоминающие конструктор.

В таком наборе есть специальная муфта с уплотняющим кольцом, которую с помощью болтов закрепляют на канавке по краям трубы.

Хотя такой метод сборки труб еще не достаточно распространен в нашем государстве, он обеспечивает прочное соединение и выполняется очень быстро.

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.

Альтернативные же методы стыковки труб хоть и имеют право на жизнь, однако, обходятся существенно дороже.

Источник: https://trubaspec.com/soedinenie-trub/varianty-svarki-otsinkovannykh-trub-preimushchestva-i-nedostatki-sposobov.html

Технологии сварки оцинкованных труб

Сварные соединения оцинкованных труб

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.

Источник: https://svaring.com/welding/detali/svarka-ocinkovannyh-trub

Слесарю
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: