Сварка оцинкованных труб

Варианты сварки оцинкованных труб – преимущества и недостатки способов

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.

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.
  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 80-90? 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. 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.

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 70-75?. Если же нужен заполняющий шов, то угол наклона будет 15-30?. 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.

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.

Всё о сварке оцинкованных труб

Сварка является наиболее простым и надежным способом соединения металлических изделий между собой. Она используется во всех отраслях промышленного производства. Не применяют тепловой метод соединения только в тех ситуациях, когда нельзя повредить концы металлических деталей. В этом случае используют резьбовое крепление или скручивают детали болтами.

Сварка оцинкованных труб является самым дешевым выходом при прокладке различных коммуникаций. Но она связана с множеством сопутствующих проблем, так что во время выполнения работ нужно соблюдать предельную аккуратность и внимательно следить за всеми нюансами протекания процесса.

Согласно ГОСТу сварка оцинкованных труб должна проходить таким образом, чтобы цинковое покрытие не выгорало. Если этого не обеспечить, то в месте стыка образуется проблемная зона, которая не будет иметь защиты от коррозии. В будущем это может негативно сказаться на состоянии всей системы. Если труба проржавеет, придется делать замену испорченного участка. Это сопряжено с необходимостью спускать воду, вырезать кусок трубы с дыркой и вваривать на его место новый элемент. А если коммуникация проходила под землей, то придется еще и нанимать экскаватор и искать место утечки.

Соединение оцинкованных труб тепловым методом имеет свои особенности. Цинк при нагревании начинает активно испаряться, поэтому главная задача — уменьшить время сваривания при помощи увеличения силы тока. Для этого потребуются специальные электроды, которые смогут выдержать повышенную нагрузку. Чаще всего используют элементы с рутиловым покрытием, которое позволяет выдерживать сильный ток в течение всего времени сварки. Более высокая температура позволит быстрее довести металл до нужной кондиции, чтобы весь цинк не успел испариться.

При проведении сварочных работ нужно соблюдать меры предосторожности. Для защиты органов зрения понадобится специальная маска из диэлектрических материалов. Для защиты рук нужно обязательно работать в резиновых перчатках, покрытых слоем теплоизолирующей ткани. Вред от сварки оцинкованных труб состоит еще и в том, что при испарении цинка человек может надышаться парами его оксида. Это может привести к сильной головной боли, тошноте, рвоте, диарее. А у людей, особенно чувствительных к этому соединению, может начаться аллергическая реакция и отек органов дыхания.

При проявлении подобных симптомов нужно немедленно обратиться к врачу за получением квалифицированной помощи. А чтобы избежать описанных последствий, лучше работать в специальном респираторе, который можно купить в магазине спецодежды. Отравление при сварке оцинкованных труб не редкое явление, поэтому проще будет позаботиться о мерах предосторожности, чем потом бороться с последствиями.

Технология сварки оцинкованных труб предполагает следующие шаги:

Недостатки оцинкованных труб

Проблемы с сохранением цинка во время сварки побуждают многих строителей переходить на более современные композитные материалы. К тому же, оцинковка проводится только с внешней стороны, а внутри проходит обычная сталь. Таким образом, уменьшается только внешний износ, а внутри трубу все равно разъедает ржавчиной.

Изначально оцинкованные детали подразумевалось соединять без использования тепловой обработки. Но затем были придуманы различные способы, позволяющие совершить и такую операцию. Стоит отметить, что качественно нанести цинк после его испарения или защитить металл от коррозии также хорошо, как это было сделано при производстве детали на заводе, уже не получится.

Цена сварки оцинкованных труб зависит от объемов работы. В целом процедура будет на несколько сотен рублей дороже стандартной сварки из-за необходимости использования дополнительных расходников.

Как правильно варить оцинкованные трубы

В наше время многие отрасли промышленности и строительства достаточно часто применяют оцинкованную сталь, которая считается превосходным конструкционным материалом. Такая сталь стойкая к воздействию коррозионных процессов и при этом стоит сравнительно недорого (относительно нержавеющей стали). Помимо этого, оцинкованные трубы имеют весьма привлекательный внешний вид, что позволяет применять их в различных дизайнерских задумках. Для соединения оцинкованных труб практически во всех случаях используют сварку. Сварка оцинкованных труб — дело несложное, но имеющее свои определенные нюансы, с которыми следует ознакомиться перед началом сварочных работ.

Схема технологии цинкования труб.

Существует несколько способов нанесения цинка на поверхность стали. Самыми распространенными считаются такие способы:

Гальванический способ покрытия заключается в процессе осаждения защитного металла на изделии с помощью электрического тока. Такой способ очень распространен, поскольку с его использованием можно получить защитное покрытие хорошего качества, с легкостью изменять толщину защитного слоя, бережно расходовать цветные металлы, находящиеся в дефиците (цинк, например). Это не наилучший из способов увеличения сопротивляемости схватыванию трущихся поверхностей. Но этот способ простой, технологичный и дает возможность проводить работы с большой точностью.

Схема напыления цинка.

Способ заключается в распылении из специальных элекродуговых или газопламенных пистолетов расплавленного металла на поверхность, которую необходимо покрыть. Цинковая проволока закладывается в распылительный пистолет, плавится и выбрызгивается на изделие. Цинковые расплавленные капли на поверхности застывают, становятся похожими на мелкие чешуйки, которые формируют покрытие. Для применения такого способа оцинковки не требуется энергозатратного и крупногабаритного оборудования (ванн, к примеру). Напыление можно применять не только в условиях цеха, но также в полевых условиях непосредственно при монтаже.

Схема процесса горячего цинкования стали.

Горячее цинкование считается самым крупномасштабным методом нанесения цинкового покрытия на сталь. Оно наносится путем кратковременного погружения в ванну с расплавленным цинком (температура цинка — около 500-520 градусов по Цельсию) предварительно протравленных или очищенных механически, обезжиренных крепежных изделий из черного металла. Перед погружением в цинковый расплав изделия проходят флюсование и подготовительный разогрев. После извлечения изделий из расплава они подвергаются центрифугированию с целью охлаждения и удаления излишков цинка. Такой вид оцинковки имеет очень широкое распространение. Он уникален тем, что создает двойную антикоррозионную защиту: собственно сама оболочка и возможность катодного восстановления стали при повреждении цинкового покрытия.

Толщина цинкового слоя, наносимого на поверхность стали, может варьироваться в диапазоне от 2 до 150 микрон.

Сегодня оцинкованные трубы часто используются в сооружениях коммуникации. Но такие трубы довольно проблематично соединить друг с другом, используя резьбу. Причиной тому являются особенности материала, из которого изготовлены такие трубы. И поэтому оцинкованные трубы с резьбовым соединением — явление очень редкое, потому что стоимость выполняемых работ в таком случае в разы растет.

Схема способов разделки труб перед сваркой.

В большей степени для соединения оцинкованных труб применяется традиционная сварка. Хотя при этом может возникнуть опасность того, что в местах сварки цинковое покрытие труб может нарушиться, а это часто может привести к возникновению коррозии. Цинк может обеспечить защиту небольших оголенных участков поверхности оцинкованных труб катодным путем (перенос на данные участки защитного слоя электрохимическим способом). Если же такие участки крупных размеров, то катодный перенос становится достаточно проблематичным и не может гарантированно защищать поверхности от воздействия коррозии.

При сварке оцинкованных труб используется специальная технология, при помощи которой можно добиться соединений без нарушения цинкового покрытия труб. В место соединения труб наносится флюс, который нужен для обеспечения защиты от выгорания цинкового покрытия. Такое покрытие под воздействием флюсового слоя, который предварительно разогревается до вязко-жидкого состояния, переходит в стадию расплавления, при этом не выгорая и не испаряясь. После сварки это обеспечивает высокую степень защиты от коррозионных процессов.

Этапы пайки труб флюсом.

Таким способом можно пользоваться даже при сварке труб для водопровода. Исследования показывают, что флюс, который находится в середине трубы, не может оказать никакого пагубного воздействия на здоровье человека, поскольку он растворяется в воде.

Как и любой вид сварочных работ, варка оцинкованных труб требует соблюдения мер предосторожности: место, где будет производиться сварка, должно быть оснащено системой вентилирования. Если этим пренебрегать, то сварщик может задохнуться парами цинка или получить заболевания органов дыхательной системы.

Поскольку температура кипения цинка равна 906 градусам по Цельсию, у него есть свойство интенсивного испарения во время сварочных работ. Во время интенсивного испарения цинк в момент сварки может попасть в сварочную ванну, вследствие чего в сварном шве образовываются кристаллизационные трещины и поры. Поэтому с мест проведения сварочных работ следует счищать цинковый слой.

Иногда возможности для удаления цинкового слоя нет и приходится работать методами, позволяющими получить правильный сварной шов. Если работать способом ручной дуговой сварки, то нужно позаботиться о правильном выборе электрода.

На углеродистых сталях при выполнении сварки наиболее подходящими будут электроды с рутиловым покрытием. Сварка стальных труб из низколегированных сталей проводится с электродами с основным покрытием.

Схема сборки стыков труб сваркой.

Во избежание возникновения пор в сварных угловых и стыковых швах оцинкованных труб необходимо сократить скорость сварки и увеличить ток. Цинк не окажет большого влияния на характер швов лишь в условиях эксплуатации труб при положительных температурах.

Чтобы соединить оцинкованные трубы, не повреждая при этом слой цинка, используют метод пайки. При этом шов имеет очень высокие характеристики (герметичность и антикоррозионная стойкость), стоимость и время монтажа в разы уменьшается. Чтобы получить швы с помощью такого способа, нужно выбирать электроды и припой, покрытые флюсом. Обыкновенные оцинкованные трубы для водопроводов прекрасно свариваются с помощью обычного электрода.

Чтобы качественно произвести сварку оцинкованных труб, нужно следовать определенным правилам:

Схема сварки труб разного диаметра.

  1. Во время сварочных работ нужно внимательно следить за цинком — он не должен перегреться. Такое условие необходимо для обеспечения эффективной коррозионной защиты.
  2. Места, предназначенные для соединения оцинкованных труб, должны зачищаться до блеска металла и быть обезжиренными. Для защиты цинка при его нагреве нужно наносить на соединительные места флюсовый слой. Количество наносимого флюса должно быть больше в два раза количества флюса, необходимого для нормальной пайки.
  3. Материалам с толщиной стенок меньше чем 3 мм, специально подготавливать кромку не требуется. Они должны иметь скосы и грат.
  4. Горелка при сварке оцинкованных труб должна быть на один-два номера меньше, чем горелка для аналогичной сварки стальных труб.
  5. Выставлять газовое пламя необходимо таким образом, чтобы оставался маленький избыток кислорода.
  6. Все заготовки нужно обязательно предварительно подогреть на значительную ширину.
  7. Пруток с нанесенным на него покрытием устанавливают в месте стыка и плавят огнем горелки. Огонь горелки должен направляться именно на пруток, а не на сам материал.
  8. После завершения сварочных работ флюс нужно удалять.

Сама по себе варка оцинкованных труб является довольно несложным процессом, но сварщик должен знать правила работы с таким непростым металлом, как цинк.

Структура оцинкованного листа.

Для повышения стойкости шовного металла к образованию трещин при сварке оцинкованной стали необходимо снижать уровень кремния в шве с помощью применения специальных сварочных материалов.

По окончании сварки нужно покрыть защитным слоем поверхность шва и восстановить его на участках околошовной зоны, где он был нарушен. Слой защиты должен соответствовать следующим требованиям:

Хорошо держаться на основном металле.

Иметь высокую коррозионную стойкость (не ниже таковой у оцинкованного металла).

Возможность его выполнения рабочим без высокой квалификации и сложного громоздкого оборудования.

Таким покрытием может быть краска с содержанием по меньшей мере 94% цинковой пыли, изготовленная на основе смолистых неомыляемых связывающих синтетических веществ (хлорированный каучук, полистерин, эпоксидная смола и т.д.). Она с легкостью наносится кистью и не стекает на вертикальных плоскостях.

Также применяют наплавку цинковой проволокой, содержащей 99,99% цинка, или цинково-кадмиевыми прутками.

Источники:
Варианты сварки оцинкованных труб – преимущества и недостатки способов
Сварка оцинкованных труб: можно ли сваривать электродами, как сварить электросваркой, технология
http://trubaspec.com/soedinenie-trub/varianty-svarki-otsinkovannykh-trub-preimushchestva-i-nedostatki-sposobov.html
Всё о сварке оцинкованных труб
Всё о технологии сварки оцинкованных труб, особенностях проведения сварочных работ, требованиях ГОСТ и необходимых мерах предосторожности узнайте из материалов статьи!
http://promplace.ru/metallicheskie-truby-staty/svarka-ozinkovannyh-trub-1900.htm
Как правильно варить оцинкованные трубы
Сварка оцинкованных труб не слишком сложная, но рабочий, осуществляющий сварку, должен знать об особенностях работы с цинком.
http://experttrub.ru/stalnye/texnologiya-svarki.html

COMMENTS