Сварные соединения стальных труб

Процесс сварки основан на заполнении сварочного шва между свариваемыми трубами или их деталями металлом расплавляемого электрода или сварочной проволоки. В связи с тем, что расплавление металла при сварке происходит только в самом шве, а весь остальной объем свариваемых изделий остается в твердом состоянии, температурный режим свариваемых деталей по их длине (или объему) оказывается крайне неравномерным.

Наиболее распространенными при монтаже и ремонте трубопроводов являются следующие способы сварки:

  • ручная электродуговая сварка (плавящимся металлическим электродом);
  • автоматическая сварка под слоем флюса;
  • полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа;
  • ручная аргонодуговая сварка;
  • автоматическая и полуавтоматическая аргонодуговая сварка;
  • газовая сварка.

Электродуговая ручная сварка труб наиболее распространенный вид сварки. Число слоев и диаметры электродов выбирают в зависимости от толщины метала. Сварка труб с толщиной стенок до 8 мм производится в один слой, а для труб с толщиной стенок от 8 мм и выше – в два-три слоя. Поверхность каждого слоя, кроме последнего, должна быть вогнутой и зачищенной от шлака. Последний слой должен иметь выпуклую равномерную поверхность. По окончании сварки сварщик обязан выбить около стыка (на расстоянии 30…50 мм у каждого сваренного стыка) присвоенное ему клеймо.

Автоматическая сварка под слоем флюса представляет собой процесс, при котором сварочная дуга горит, окруженная жидкой оболочкой расплавленного шлака, изолирующего расплавленный металл от влияния газов атмосферы. Под воздействием высокой температуры дуги происходит плавление как присадочного, так и основного металла трубы. При включении электрического тока сварочной дуги в процессе охлаждения они разделяются на шлак, который всплывает и кристаллизуется, образуя стекловидную шлаковую корку, и на металл, который, кристаллизуясь, образует сварочный шов. Автоматическая сварка ведется при непрерывном вращении трубы, над которой установлена неподвижно сварочная головка. Автоматическую сварку ведут в заводских условиях на автосварочных установках.

Сварка труб в среде углекислого газа (газоэлектрическая) – способ, при котором электрическая дуга горит в струе углекислого газа и защищает расплавленную ванну металла от воздействия кислорода и азота воздуха.

Ручная аргонодуговая сварка является дуговой сваркой, в которой защита зоны сварки производится с помощью инертного газа аргона. Ручная аргонодуговая сварка производиться неплавящимся вольфрамовым электродом. К сварочной горелке подаются сварочный ток и инертный газ, а вторая фаза сварочного тока «закорочивается» на трубопровод. Между электродом и свариваемой деталью горит дуга, проволока-присадка вручную подаётся в зону сварочной дуги.

Газовая сварка относится к сварке плавлением. Источником нагрева при газовой сварке служит пламя сварочной горелки, получаемое сжиганием горючего газа (ацетилена) в смеси с технически чистым кислородом. Газовую ручную сварку применяют для соединения тонкостенных (до 3,5 мм) стальных труб с условным проходом до 80 мм, где не может быть использована электродуговая сварка. Ограниченность применения газовой сварки объясняется тем, что механические свойства сварного шва при газовой сварке ниже, чем при электродуговой. При газовой сварке наплавленный металл сварного шва в исходном состоянии имеет меньшее удлинение и меньшую ударную вязкость, чем основной металл. Технология газовой сварки заключается в том, что кромки свариваемых деталей нагреваются газокислородным пламенем и расплавляются, зазор между ними заполняется металлом присадочной проволоки, вводимой в зону нагрева.

Сварные соединения (рис. 1) могут быть различных видов: стыковые, раструбные, в некоторых случаях угловые (приварка штуцеров, плоских фланцев). В зависимости от толщин стенок свариваемых труб и элементов трубопроводов, а также условного давления среды применяются различные формы разделки их кромок, которые определяются отраслевыми стандартами. В некоторых случаях сварка производится при помощи подкладных колец, вводимых внутрь трубы и предназначенных для предотвращения образования грата (застывших капель и нитей металла) внутри трубы.

Подкладные кольца привариваются к трубе и остаются в ней. В некоторых случаях применяются так называемые инвентарные кольца, изготовляемые из непривариваемых к стали материалов (медные и др.), которые после выполнения сварного шва удаляются.

Рис. 1. Виды неразъемных сварных соединений труб и деталей трубопроводов:

а – стыковое продольное с односторонним швом; б – стыковое продольное с двусторонним швом; в – стыковое поперечное с односторонним швом без скоса кромок; г – стыковое поперечное с односторонним швом со скосом кромок; д – стыковое поперечное с подкладным кольцом без расточки; е – стыковое поперечное с подкладным кольцом с внутренней расточкой; ж – стыковое контактное; з – угловое одностороннее без скоса кроток; и – угловое двустороннее без скоса кромок; к – угловое одностороннее со скосом кромок; л – раструбное (в стакан); м – раструбное с муфтой

Контроль качества сварных швов осуществляет строительно-монтажная организация в течение всего периода сварочных работ. Проверке подлежат: качество применяемых материалов, техническое состояние сварочного оборудования и инструмента; квалификация сварщиков; сварные швы. В сварных соединениях могут наблюдаться следующие дефекты: несплавление наплавленного и основного металлов, непровары в корне шва, раковины, шлаковые включения, трещины, подрезы и прожоги, несоответствие шва проектным требованиям.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *