Сварка оцинкованных труб: можно ли сваривать электродами, как сварить электросваркой, технология

Как варить оцинкованные трубы

Стальные трубы с цинковым покрытием часто используются для прокладки теплосетей, системы водоснабжения и канализации. При монтаже трубопровода необходимо учитывать ряд нюансов, связанных с разницей температуры плавления цинка и стали. Если соединять защищенный металл обычными методами, пострадает качество покрытия.

Пары цинка очень вредны, при работе ими легко отравиться. Счищать защитное покрытие – тоже не вариант, в месте швов магистраль начнет ржаветь, при сварке оцинкованных труб необходимо это учитывать.

Можно ли сваривать оцинкованные трубы

ГОСТом предусмотрены правила сборки водоводов. Взамен традиционным методам сваривания предусмотрены другие, не нарушающие защитное цинковое покрытие в процессе монтажа. Защитный слой вскипает при 906°С, а сплав должен прогреться до 1200°С. Как сварить оцинкованную трубу в этом случае:

  1. Ускорить время сварки, чтобы цинк не успел испариться. Для этого нужно увеличить температуру в зоне расплава, регулируя токи. Если сталь быстро дойдет до кондиции, покрытие не пострадает.
  2. Осуществлять сварку с применением флюса – специального защитного состава, способного сохранить целостность цинкового покрытия. Флюсы должны отвечать определённым требованиям, не содержать вредных компонентов, способных растворяться в воде.

Методы сварки

Существует две технологии сборки магистралей: варить оцинкованные трубы можно электродуговым аппаратом и газовой горелкой.

  1. Для электродугового метода используют специальные электроды с основным или рутиловым покрытием. Трубы со стенкой до 3 мм сваривают сразу, если толщина больше, края трубы притупляют, снимают фаску, оставляя провариваемую толщину. На месте шва оставляют зазор 2–3 мм. Сварку осуществляют, выдерживая ток в диапазоне от 100 до 160 А. При более высоком ампераже возможно прожигание деталей, при низком – непровар. Предварительно прихватывают две или три точки стыка двух труб, чтобы не повело зазор во время формирования шва. Электросварку поверхности с цинковым покрытием производят способом наплавки с отрывом. Начинают каждую следующую точку с большой задержкой в ванне предыдущей, важно, чтобы выгорел цинк. Для долговечности шва валик наплавленного металла должен превышать толщину трубы на ¼. Чтобы соединить начало и конец сварного шва, сбивают окалину, а затем снова проваривают место соединения так, чтобы образовался валик, чуть больше остального шва. Сварка оцинкованных труб электродами заканчивается зачисткой шва щеткой по металлу: соединение хорошо прочищают, наносить на него защиту не нужно.
  2. Основным методом сборки трубопровода в городских условиях считается газовая сварка. Она производится с использованием флюсов и сплавов для пайки. Для этого используют сплав UTP 1, он сочетается с флюсом HLS-B, растворяющимся в воде без образования вредных соединений.

Особенности сварки оцинкованных труб состоят в правильном подборе номера горелки и техники формирования соединения. Процесс пайки заключается в расплаве припоя в зоне шва, пламя направляется на припой, жидкий металл равномерно заполняет зону стыка, не повреждая слой цинкового покрытия, покрытого флюсом.

Толщина припоя для стыков со стенкой до 10 мм равна половине толщины плюс 1 мм, если стенка толще, припой равен ½. За один проход проваривается стенка до 4 мм, если они толще, делается двойной провар.

Выбор электродов

К электродам для сварки оцинкованных труб предъявляются особые требования:

  • они не должны сильно разбрызгиваться, чтобы повреждать защитное покрытие;
  • легко зажигаться;
  • образовывать качественный шов, обладающий низкой ударной вязкостью.

Марка покрытия электрода выбирается по типу стали: для углеродистых нужно рутиловое, для низколегированных – основное. В рутиловом покрытии содержится до 50% оксида титана, наиболее популярные марки: ESAB-SVEL OK 46.00, Electric Omnia 46, ОЗС-12, МР-3, УОНИ 13/55. Из электродов с основным покрытием для сварки применяют ТМЛ, ТМУ-21, ЦУ-5, ЦЛ-20; ЦЛ-39, в их состав входит фосфор и кальций. Диметр подбирается по специальным таблицам в зависимости от толщины свариваемой трубы и толщины стенки, он должен соответствовать СНиП 3.05.01-85.

Технология сварки газовой горелкой

Размер горелки выбирается по диаметру трубы и толщины стенки: номера 1–2 подходят для труб диаметром до 250 мм со стенкой до 6 мм; №№ 3–4 – свыше указанных размеров. Концентрацию кислорода увеличивают, чтобы кремний, содержащийся во флюсе, полностью окислялся до оксида, образуется термоизолирующая пленка, при высокой температуре цинк уже не вскипает. Пламя должно поддерживаться постоянно, чтобы не было непроваров.

Подготовительные работы

До начала работы трубы необходимо подготовить:

  1. если стенка толще 3 мм, необходимо сделать скос под углом раскрытия 80°, притуплением 1-1,5 мм;
  2. торцы очищают от грязи, пыли, очищают от заусениц обрезную кромку;
  3. укладывают трубы встык с 3 мм зазором;
  4. обезжиривают поверхность в зоне соединения специальным составом, для этого используют мягкую ветошь;
  5. на 2 см с концов наносят флюс – пастообразную массу, толщина слоя не менее 2 мм.

Процесс сварки

  1. включают горелку и сначала прогревают трубу на расстоянии до 30 см от торца;
  2. нужно нагреть флюс, пока он из желтого не станет полностью прозрачным;
  3. при сварке присадочную проволоку прижимают к поверхности стыка, между фасками, под пламенем горелки она расплавляется, заполняя пустое пространство (у толстостенных труб полностью заполняется вся кромка);
  4. горелку направляют на присадочную проволоку, температура его плавления не выше 950°С. Как варить шов, не принципиально, но чаще припой во время работы располагается перед пламенем, используется техника «влево», горелку удобней держать в нижнем положении. Максимальный угол наклона горелки при варке – 75°, для заполняющего повторного шва – от 15° до 30°.

Завершающие работы

В конце работы проводится смывка флюса, зачистка шва. После этого проводится обработка зоны сварки антикоррозионной краской с большой концентрацией цинка. Для защиты от коррозии можно применять другие составы на основе эпоксидной смолы, каучука.

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.

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. 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.

Читайте также:  Котлы отопления на отработанном масле: схема самодельного парового отопления отработанным маслом своими руками, система на

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.


Как сварить оцинкованные трубы?

В настоящее время оцинкованная сталь широко распространена и достаточно часто используется в строительстве трубопроводов, в создании различных конструкций и во всевозможных промышленных работах. Популярность этого материала обусловлена высокими антикоррозийными свойствами цинка, надежностью и дешевизной данного материала. К тому же технические и эксплуатационные характеристики оцинкованной стали достаточно хорошие. Сварка оцинкованных труб – процесс, отличающийся рядом особенностей, которые будут описаны в данной статье.

Можно ли сваривать оцинкованные трубы

Сварка оцинкованных труб применяется достаточно часто, особенно этот метод популярен при обустройстве инженерных коммуникаций. Однако, в процессе соединения, на том месте, где образуется шов, под воздействием высокой температуры цинк может повредиться и деформироваться, что чревато рядом негативных последствий:

  • ухудшаются антикоррозийные свойства материала,
  • в процессе сварки цинк испаряется, за счет чего образуются поры и трещины,
  • полученное соединение будет ненадежным,
  • в газообразном состоянии цинк является очень вредным и несет опасность для человеческого здоровья, если в помещении отсутствует вентиляция, сварщик может отравиться.

Важно! Чтобы сварка оцинкованных труб не привела к деформации цинка, нужно максимально сократить время продолжительности процесса

Осуществляя процесс сварки нужно применять специальные электроды для оцинкованных труб, которые способны переносить большое напряжение тока. Особо внимание следует уделить мерам безопасности. Человек выполняющие сварочные работы должен надевать на лицо специальную защитную маску, сделанную из диэлектрических материалов, на руки – резиновые перчатки. Для того чтобы цинковый слой не вспенивался, поверхность стыка надо обработать соляной кислотой.

Методы сварки

Чтобы максимально качественно сварить оцинкованные трубы, можно прибегнуть к одному из нескольких способов.

  • Первый метод предполагает механическую очистку изделия посредством абразивного наждачного круга либо щетки. Затем оцинковка сваривается так же, как обычные черные трубы. Нюанс заключается в том, что шов, который очищен от цинка не будет защищен от коррозийных процессов, а это значит, что срок эксплуатации изделия будет недолгим. Под воздействием влаги труба очень быстро начнет ржаветь и ее придется менять.

Обратите внимание! Защитить участок без антикоррозийного слоя можно катодным путем, т.е. цинк надо переместить на оголенную зону электрохимическим способом

  • Другой метод, предполагает соединение оцинкованных труб, не повреждая антикоррозийное покрытие. Для выполнения такой работы в процессе пайки надо нанести специальные флюсы. Подобная технология сварки оцинкованных труб используется в том случае, когда нельзя очистить стыки от цинка. Такой метод хорошо подходит для сваривания коммуникация в системе водоснабжения. Флюс абсолютно безвреден для здоровья, т.к. в воде он полностью растворяется. Сам процесс сварки заключается в следующем: перед начало сварочных работ внешние и внутренние поверхности кромок труб надо хорошо зачистить, чтобы образовался блеск. Заготовки надо прогреть на 20-30 сантиметров в длину со всех сторон. Флюс также нужно нагреть. Он не должен быть ни жидким, ни твердым (состояние должно быть чем-то средним). Затем его надо нанести на место соединения плотным слоем. Его функция заключается в том, что он берет избыточное тепло от сварочного аппарата, тем самым не позволяет цинку испариться.

Обратите внимание! Изначально флюс имеет желтый цвет, после того, как он нагревается – он становится белым, а в момент, когда стык доходит до температуры пайки, он уже прозрачный. Следовательно, наблюдая за цветом флюса, вы поймете когда можно начинать процесс пайки

Используя для пайки горелку очень важно правильно подобрать размер сопла, на выбор которого влияет толщина стенок деталей из цинка.

Осуществляя пайку, нужно помнить, что сопло горелки должно быть на размер меньше, чем при стыковке обычной стальной трубы идентичного размера.

Выбрать правильный размер сопла крайне важно, т.к. при использовании слишком большого – ваша заготовка может попросту перегреться, что естественно приведет к испарению цинка. Если размер сопла будет слишком маленьким, то поверхность материала наоборот не дойдет до нужного температурного режима и припой может попросту к ней прилипнуть.

В процессе пайки используют ацетиленокислородное пламя, выставляемое на избыток кислорода, который опять же нужен для того, чтобы цинк не испарился. Поскольку в момент, когда припой плавится, избыточное количество кислорода вступает в реакцию с кремнем и в итоге образуется его оксид, предотвращающий процесс испарения.

Обратите внимание! Особо внимание стоит уделить горелке, ее пламя должно быть хорошо отрегулировано, чтобы тепло было сосредоточено на кромках и в зазоре между соединяемыми деталями. Если не соблюдать данную технологию, то место, где образуется шов может перегреться

  • Третий вариант — ручная электродуговая сварка оцинкованных труб. Как уже отмечалось, для того чтобы стыковые швы были качественными надо применять специализированные электроды для сварки оцинкованных труб. Соединяя оцинкованные заготовки методом ручной дуговой сварки, надо использовать электроды с рутиловым покрытием. Для изделий, выполненных из стали невысокого качества, подойдут электроды с основным покрытием.

Электроды с рутиловым покрытием обладают рядом положительных свойств:

  • они зажигаются очень легко и быстро,
  • благодаря сварочной дуге, которая образуется, сварочные швы получаются прочные качественные, без пор и трещин,
  • в процессе работы разбрызгивается совсем небольшое количество плавленного материала.

В рутиловом покрытии может присутствовать железный порошок, за счет которого уменьшается удельный вес углерода в цинковом покрытии и трещины образуются намного реже.

Читайте также:  Мангал из барабана стиральной машины (24 фото): как сделать коптильню из бака своими руками, вариант

Для того чтобы производить электросварку оцинкованных труб, человек, выполняющие сварочные работы должен иметь хотя бы минимальный опыт в этом деле. На мощность дуги самое непосредственное влияние оказывает размер электрода. В связи с этим электроды для сварки оцинкованных труб должны быть среднего размера, т.к. выбрав слишком толстые соединение может прожечься, а тонкие приведут к образованию недостаточно прочного шва.

Совет! Оптимальный диаметр электрода – 2-3 мм. Марка электрода может быть как российского, так и зарубежного производителя. Здесь главное чтобы вышеописанные технические характеристики соответствовали требованиям

После того, как сварка будет завершена, место соединения обязательно покройте антикоррозийным составом.

Правила выполнения сварочных работ

Для того что в итоге получить надежное сварное соединение, осуществляя сварку стальных оцинкованных труб нужно соблюдать ряд правил и требований, выдвигаемых к данному процессу:

  • в ходе работы контролируйте состояние цинка, следите за тем, чтобы он не перегрелся, так вы защитите трубы от возникновения коррозийных процессов,
  • участок, где соединяются оцинкованные изделия, надо хорошо очистить и обезжирить, для защиты слоя – покройте его флюсом,
  • если в процессе сварки используются трубы, толщина стенок которых менее 3 мм, то кромки изделия не нужно предварительно подготавливать, достаточно сделать скосы и гарт,
  • горелка, которая применяется для сваривания деталей из оцинковки, по размеру должна быть меньше той, что используется для сварки обычных стальных труб,
  • газовое пламя должно быть отрегулировано таким образом, чтобы оставался избыток кислорода,
  • прежде чем приступить к сварочным работам, заготовки нужно подогреть,
  • прут с покрытием должен располагаться на участке стыка таким образом, чтобы в момент плавления, пламя попадало только на пруток, а не на материал,
  • в конце сварки флюс надо убрать.

Чтобы сделать шов максимально устойчивым к возможному появлению трещин, в процессе сварки надо уменьшить количество кремния в месте соединения.

После того как вся работа выполнена, шов нужно покрыть защитным слоем.

Вы можете использовать краску с 94% и более содержанием цинковой пыли, либо цинковую проволоку со 100% содержанием цинка.

Как и чем можно сварить оцинковку

Сварка оцинковки – ответственный процесс, который характеризуется низкой рабочей температурой при расплавлении присадочных материалов. Мы расскажем о сварке инвертором и полуавтоматом. Подскажем, какие электроды лучше выбрать.

Сварка оцинковки – ответственный процесс, который характеризуется низкой рабочей температурой при расплавлении присадочных материалов. Сложность работ обусловлена свойствами цинка: его температура плавления всего 420 °C. Небрежное отношение к технологии сварочных работ может привести к выгоранию защитного слоя цинка, что влечет за собой дефекты соединения: трещины или поры шва.

Особенности сварки оцинковки

Легкоплавкость защитного слоя делает сварку оцинкованной стали непростой задачей. Подбор оптимального режима сварки не сможет ее решить. Выход из ситуации – ручная дуговая сварка инвертором с применением специальных электродов с защитным покрытием. Альтернатива – применение присадочной проволоки и полуавтомата для работы в среде защитного газа.

Важно! Пары цинка – опасное вещество. Категорически не рекомендуем производить сварку оцинковки в непроветриваемых помещениях. Не следует забывать про средства индивидуальной защиты – использование респиратора обязательно!

Присадочный материал имеет медно-кремниевую или алюминиево-бронзовую рабочую составляющую, которая положительно влияет на качество сварки. Особенности данного процесса следующие:

  1. Обработка шва. Полученное соединение легко поддается механической обработке.
  2. Качество соединения. Шов имеет катодную защиту и не подвержен воздействию коррозии.
  3. Стабильность процесса. Он характеризуется практически полным отсутствием брызг и малой степенью выгорания.

Сварка отверстий в оцинковке имеет свои особенности. Заделка отверстий предполагает их предварительную очистку от загрязнений, следов коррозии или нефтепродуктов. При значительном диаметре окна используют специальные конусные вставки, которые точечным методом фиксируются по периметру. При толщине металла более 2 мм применяются перегородки или пробки из низкоуглеродистого металла. Незначительные проколы предварительно рассверливают до размера 18–20 мм. Внутренняя поверхность отверстия должна быть гладкой, без следов резьбы или каких-либо загрязнений.

Требуемые расходные материалы

Трудоемкость процесса зависит от толщины листа. Профессиональные навыки сварщика и надежный сварочный аппарат будут бесполезны при использовании некачественного присадочного материала. Главный показатель проволоки – низкая температура плавления. При этом будет плавиться только присадка, а не сталь. Это придает сварочному процессу характерные признаки пайки.

CuSi₃ – наиболее известная проволока из медно-кремниевого сплава. Процентное содержание меди может достигать 97%. Ее основное предназначение – сварка меди, но она прекрасно подходит для оцинковки. Конечная прочность соединения не очень высока, зато легко поддается обработке.

Обратите внимание! Кремний, один из компонентов данной проволоки, наделяет ее повышенной текучестью. Будьте аккуратны при работе.

Помимо вышеуказанной проволоки при сварке оцинковки применяют другие виды:

  1. ОК Autrod 19.30. Продукт концерна ESAB, специально разработанный для работы с оцинковкой. В состав входят кремний, марганец и сера, повышающие качественные характеристики соединения.
  2. CuSi₂Mn. Позволяет получить высокопрочное соединение благодаря содержанию марганца. Высокая прочность затрудняет последующую обработку поверхности.
  3. CuAl8. Проволока предназначена для сварки металла, защищенного цинк-алюминиевым сплавом.

Какие электроды выбрать

Существует несколько видов электродов с рутиловым или основным покрытием, подходящих для работы с оцинковкой:

Выбор электродов зависит от типа материала. Например, для сварки оцинкованного листа из низкоуглеродистого металла лучше использовать рутиловые электроды ОЗС4 или МР3, а соединение низколегированного металла предусматривает использование материалов с основным покрытием – УОНИ 13/55 или ДСК50.

Правила сварки полуавтоматом

При соединении по данной технологии должна применяться присадочная проволока особого типа, виды которой были рассмотрены выше. Также существует несколько особенностей. Они помогут добиться качественного результата.

  1. Подключение. Плюсовая клемма подводится к горелке, а минусовая крепится на поверхность оцинкованного металла.
  2. Выбор силы тока. Имеется прямая зависимость между силой тока и скоростью подачи присадочного материала. Повышение первого параметра ведет к увеличению второго.
  3. Токосъемник. Данный элемент необходимо подбирать с учетом диаметра сечения проволоки. Не следует забывать про периодичность замены токосъемника: срок его службы невелик, за что считается расходным материалом.
  4. Рукав подачи проволоки. Он должен иметь жесткую структуру, которая не позволит избежать перегибов. В противном случае подача проволоки будет нарушена.
  5. Толщина материала. Тонколистовой металл требует особого подхода: при толщине оцинковки мене 1 мм следует использовать точечную технологию соединения.
  6. Напряжение сети. Перепады напряжения – частое явление как дома, так и на производстве. При низких показателях рекомендуем использовать проволоку меньшего диаметра: она легче плавится, что нивелирует недостаток напряжения.
  7. Работа без защитного газа. В этом случае плюс подключают к оцинковке. Метод требует использования специальной проволоки.

Дополнительная информация. Продвинутые модели полуавтоматов имеют режим Sinergic. Он способен облегчить жизнь, автоматически настраивая большинство параметров сварки.

Правила сварки инвертором

Инверторное оборудование часто применяют для работы с тонколистовым металлом. Для соединения используется ток обратной полярности: плюс подключают к держателю, а минус – к оцинкованному металлу. В результате электрод поддается значительному температурному воздействию, которое обеспечивает качество соединения.

Особенности технологического процесса соединения оцинковки инвертором следующие:

  1. Диаметр сечения электрода. Не рекомендуется варить оцинковку электродом большого диаметра. Максимально допустимое значение – 2 мм.
  2. Легкоплавкость электрода. Материалы с повышенным коэффициентом расплавления работают при меньших значениях тока, что особенно важно для оцинковки.
  3. Интенсивность движения. Оцинковка не терпит резких движений. Следить за плавностью перемещения дуги.
  4. Угол наклона. Во избежание прогаров угол наклона электрода не должен находиться в диапазоне 45–90 °C.

Разработано множество методов сварки оцинковки. Выбор подходящего способа зависит от конкретных условий работы, типа материала и характеристик оборудования. Перед выполнением работ рекомендуем ознакомиться с особенностями процесса и требованиями техники безопасности. Если вы знаете современные способы соединения труб из оцинкованного металла или сталкивались с прочими методами сварки оцинковки, поделитесь своим опытом в блоке комментариев.

Как правильно выполнять сварку оцинкованных труб: пошаговая инструкция для чайников

Здравствуйте, уважаемые читатели!

Из некоторых источников можно получить недостоверную информацию о том, что сварка оцинкованных труб запрещена принципиально. В действительности это не совсем так: есть способы, позволяющие правильно сварить такие трубы.

Об известных и широко применяемых технологиях производства сварочных работ я сегодня и расскажу.

Можно ли сваривать оцинкованные трубы?

Трубы из оцинковки сваривать не запрещается. Этот материал используется повсюду — на водо- и газопроводах, в отопительных системах. Сложно представить, чтобы монтаж происходил вовсе без сварки, учитывая столь широкое применение оцинкованного материала в трубопроводах различного назначения. Стыковка этим способом регламентируется СНиП 3.05.01-85 о внутренних санитарно-технических системах.

Трудности сваривания

Главная проблема — во время сварки в районе воздействия горелки выгорает слой защиты из цинкового покрытия. Это провоцирует быстрое развитие коррозии. Есть и другое, не менее существенное затруднение: от нагревания цинк начинает интенсивно испаряться. При попадании в дыхательные пути мастера он вызывает удушье, ожоги слизистой, острое отравление.

Из-за этого сварка оцинкованных труб допускается только на улице или в хорошо вентилируемом помещении, а сварщику предписывается использовать защитную маску.

Способы сварки

С учетом этих особенностей разработаны специальные технологии, предусматривающие полную сохранность оцинкованных труб:

С использованием флюса

Точки сварки покрываются особым веществом – флюсом. Он не дает цинковому покрытию выгорать и превращаться в летучий газ. Флюс забирает долю тепла, а цинк под ним плавится, переходит в вязко-жидкое состояние и равномерно обволакивает сварное соединение, соединяя концы оцинкованных отрезков.

Ручная электродуговая

В этом способе сварки оцинкованных поверхностей применяются специальные электроды под высокие токи. Сущность методики – уменьшить время теплового воздействия на соединяемые заготовки, когда цинк за время сварки не достигает точки превращения в газ и не испаряется.

Эта технология чаще всего применяется не только при строительстве газопроводов и строительных конструкций, но и при прокладке водопровода.

Альтернативные способы соединения

Оцинкованные трубы допускается соединять резьбами и муфтами. В последнем случае результат гарантирует 100 % герметичность только при регулярном обслуживании стыков. Нарезать резьбу на оцинкованной трубе не так уж и просто. Есть вариант использовать заводские резьбы и сгоны. Но, опять же, их необходимо приваривать. Все это способно существенно поднять стоимость работ.

Какой способ лучше

Сварка и пайка под флюсом предпочтительнее других способов соединения оцинкованных труб. И вот по каким причинам:

  1. Работы проводятся быстро, если их выполняют квалифицированные сварщики.
  2. В сравнении с резьбовым или фланцевым обеспечивается неразъемное соединение, которое не нуждается в дальнейшем обслуживании.
  3. Сварка позволяет выполнять большие объемы работ за короткий отрезок времени — например, при прокладке многокилометровых трубопроводов.

На оцинкованных трубопроводах разъемное соединение – резьбовое, фланцевое, с помощью компрессионных и накладных муфт – используется не так часто и только в тех случаях, когда сделать нужно немного. Например, при замене радиатора в квартире необходимо удлинить подводку. Тогда на отрезке существующей оцинкованной трубы нарезают резьбу и муфтой, угловыми фитингами присоединяют отрезок другой.

Читайте также:  Почему светодиодные лампы светятся после выключения?

Разъемное соединение вместо сварки используется для подключения к трубопроводу дополнительных устройств, например, счетчиков. Важно понимать, что такое соединение в отличие от сварки и пайки не обеспечивает 100 % герметичности и нуждается в периодическом обслуживании независимо от того, какая рабочая среда циркулирует по оцинкованному трубопроводу – жидкость или газ.

Выбор электродов

Во время сварки оцинкованных труб образуются пары цинка. С технологической точки зрения газы плохо влияют на качество сварного шва. Попадая в ванну (обрабатываемый участок) и смешиваясь со сталью, цинк становится причиной появления пор, трещин на уровне кристаллической решетки. Именно поэтому шов необходимо дополнительно защищать от разрушения.

Если это невозможно, используют специальные сварочные электроды – с рутиловым и основным покрытием.

Рутиловое покрытие

Рутил — смесь оксида титана (50 %) с алюмосиликатами и карбонатами. Образуемый в результате сваривания шлак обладает высокой степенью щелочности. Шов получается прочным на ударную вязкость и с повышенной защитой от горячих трещин. Перед тем как варить трубу, электроды сушат 60 минут при 200 °C и используют в течение суток.

Основное покрытие

Содержит ферросплавы, плавиковый шпат, магний, кальций. При сгорании в районе сваривания смесь выделяет окись углерода и углекислый газ. Они препятствуют попаданию окислителей (водорода, кислорода) в шов. Чаще электродами с основным покрытием выполняют сварочные работы по толстостенным оцинкованным трубам.

Технология выполнения работ

Главным образом учитывается толщина стенки:

  1. до 3 мм — трубы сваривают без подготовительных работ, оставляя припуск в соединении 2–3 мм.
  2. свыше 3 мм — на торцах свариваемых труб выполняют фаску, притупляя кромку на 1,5–2 мм.

Большое значение имеет корректный выбор тока и диаметр сопла электрода.

Высокие токи в сочетании со слишком маленьким диаметром приводят к прожиганию оцинкованной трубы, а в противоположной ситуации будет недовар. Еще один фактор — скорость перемещения электрода. Если он двигается медленно, возникает риск повредить свариваемые торцы. Чрезмерная скорость перемещения электрода чревата недоваром.

Последующая обработка стыка

После сварки шов рекомендуют обработать составом против коррозии, специально предназначенным для оцинкованных труб. Хороший вариант — краска на основе цинковой пыли. Она обладает хорошей адгезией к металлам, защищает от коррозии не хуже цинка, ее легко наносить ручным способом.

Технология сварки газовой горелкой

Метод изобретен немцами, также известен под наименованием UTP. В настоящее время в пайке газовой горелкой применяют припой UTP-1 в сочетании с флюсом марки HLS-B. Припой выпускают в виде прутка на основе меди и цинка, он пригоден для сваривания сплавов из меди, чугуна.

Подготовка к работам и пайка

Выбирают горелку на 1–2 позиции меньше, чем если бы предстояло варить обычную сталь. В ацетиленовом пламени должно быть больше кислорода, чтобы кремний, входящий в состав припоя, и кислород могли соединяться с образованием оксида. Он и есть тот важный защитный элемент, который предотвращает выпаривание цинка.

Перед тем как варить, нагревают отрезки оцинкованных труб на длину 5 см в сторону от района пайки. Во время сварки пруток припоя под углом 40° заводят в зазор соединения, где он плавится и расплавленным металлом заполняется шов. Лучше использоваться метод «на себя», удерживая пруток не позади, а перед горелкой. Пламя нагревает не сами отрезки, а припой.

Нанесение флюса

Предварительно места сварки заполняют флюсом марки HLS-B. Состав пастообразной консистенции наносят таким образом, чтобы он захватывал каждый отрезок свариваемых оцинкованных труб на длину не менее 2 см. Слой флюса должна быть в 2–3 раза обильнее, чем при пайке стальных труб без специального покрытия.

Завершающий этап

Цинковые трубы с толщиной стенки не более 4 мм сваривают за один проход, более толстые паяют за 2–3 раза. После остывания в районе шва останется флюс, его удаляют водой и металлической щеткой. При чистке важно не переусердствовать, поскольку цинковое покрытие легко повредить. Внутри труба промывается проточной водопроводной водой в течение суток.

Заключение

В заключение подчеркну, что применять сварку в случае с оцинкованными трубами все же можно. Технологии позволяют сохранить защитное покрытие и не подвергнуть трубопровод в точках сварки риску быстрой коррозии. Достаточно следовать правилам и нормам, которые закреплены в СНиП, пользоваться подходящими электродами, флюсами, припоями.

На этом разрешите попрощаться с вами. Надеюсь, статья была полезной. Подписывайтесь на другие наши статьи и делитесь полезными материалами в социальных сетях.

Технологические особенности сварки оцинкованных труб

Срок службы стальной трубы возрастает на порядок, если ее покрыть защитным слоем цинка. Однако процесс сварки оцинкованных труб имеет свои технологические особенности, несоблюдение которых приводит к быстрому износу трубы в месте стыка и угрожает здоровью сварщика. Существует несколько способов безопасной и качественной сварки оцинкованного металла. Выбор конкретной технологии зависит от локации работ, квалификации сварщика и наличия определенного сварочного оборудования.

Проблемы соединения цинковых труб с помощью сварки

Есть три стороны проблемы сварки оцинкованного металла. Первая состоит в том, что цинк при попадании в дыхательные пути рабочего может вызвать остановку дыхания. Температура сваривания стали колеблется около 1200 градусов. При этом цинковое покрытие начинает испаряться уже при температуре чуть выше 900 градусов.

Обратите внимание! Сварочные работы оцинкованных материалов требуется проводить в специальной защитной одежде: респиратор, сварочная маска и теплоизоляционные перчатки.

Если сварочные работы проводят в закрытом помещении, то необходимо обеспечить эффективную вентиляцию.

Вторая проблема в том, что присутствие расплавленного цинка ухудшает качество стыка. Оцинковка смешивается с основным сплавом, встраиваясь в кристаллическую решетку и ослабляя ее. Интенсивное испарение цинкового покрытия становится причиной образования пузырей, полостей, неоднородности сварочного шва.

Казалось бы, что удалив оцинковку в месте стыка, можно безопасно и качественно соединить трубы. Однако здесь кроется третья проблема – локальное удаление оцинковки приводит к быстрому износу коммуникаций в месте стыка.

Технологии выполнения сварки для оцинкованных изделий

Технологи предлагают несколько путей решения проблемы сварки оцинкованных труб:

  • предварительное удаление защитного покрытия с последующим его восстановлением;
  • снижение температуры сварки;
  • сокращение времени сварочных работ;
  • предотвращение испарения цинка использованием флюса.

Зачистку зоны проведения работ проводят либо механическим способом, либо химическим. В первом случае используют болгарку с металлической щеткой или абразивный круг. Здесь трудно контролировать локальность удаления защиты. Химическое удаление оцинковки проводят обработкой места стыка раствором соляной кислоты. Ее наносят аккуратно, небольшими порциями, без повреждения основного металла.

Выбор электродов

Процесс сварки оцинкованных труб мало отличается от сварки черного металла. Технологическая особенность работ заключается в сокращении времени сварки при одновременном увеличении силы тока процесса. Достичь этого позволяют электроды с рутиловым покрытием.

Рутиловые электроды

Рутиловые электроды – это электроды, покрытие которых состоит из оксида титана с примесями алюмосиликатов и карбонатов.

Обратите внимание! Сварочные работы рутиловыми электродами можно начинать только после их предварительного прогревания при температуре в 200 градусов и суточной выдержки после.

Преимущества электродов с рутиловым покрытием:

  • наличие оксида титана облегчает процесс зажигания электрода в начале работы или при его затухании в процессе работы;
  • характеристика сварочной дуги позволяют получить качественный шов, без непровара, трещин, с высокой устойчивостью к износу;
  • минимальное разбрызгивание металла уменьшает потери расплавленного металла.

Наличие железного порошка в рутиловом покрытии снижает уровень легирования стали, что повышает прочность полученного соединения.

Расшифровка и обозначение электродов

Основные электроды

Электроды с основным покрытие используют для сварки толстостенных труб из низколегированной стали. Порошковое покрытие здесь имеет сложный состав из ферросплавов, фторида кальция, соединений магния.

Процесс варки сопровождается выделением окислов углерода, которые защищают расплавленный металл от разрушающего воздействия кислорода воздуха и водорода.

Технология электродуговой сварки оцинкованных труб

Кроме правильного выбора типа электродов, на качество шва влияет квалификация сварщика. Процесс требует аккуратной, но быстрой работы. При замедлении процесса легко прожечь соединение насквозь. При быстром ведении электрода шов получается с непроварами.

К таким же дефектам стыка приводит неправильный выбор диаметра электродов. Мощность электрической дуги напрямую зависит от толщины проволоки электрода. Для труб со стенкой в 1,5-3 мм оптимальным диаметром будет проволока в 2-3 мм.

Обратите внимание! Оптимальную скорость сваривания оцинкованных труб не устанавливают распоряжением. Квалифицированный сварщик приобретает навыки ведения электрода опытным путем.

Особенности соединения оцинкованных труб сварным методом:

  • Тонкостенные трубы соединяют без предварительной обработки торцов.
  • Для соединения толстостенных труб потребуется предварительно снять фаску. Делать это нужно частично, без образования острого края. Частичный скос кромки при соединении торцов встык должен обеспечить образование канавки, которая и заполняется при сварке.
  • Электроды подбирают по толщине стенки трубы. Номер газовой горелки для оцинковки выбирают на два размера меньше, чем при сварке черного металла.
  • В процессе пайки без удаления цинкового слоя следует следить за тем, чтобы напыление не «кипело».
  • При работе горелкой пламя направляют на припой, а не на трубы.
  • После сварки излишки флюса удаляют.

Попадание флюса внутрь трубы при работе на водопроводных коммуникациях безопасно для человека, поскольку он легко вымывается водой и не ядовит.

Газосварка оцинковки

Сварку оцинкованных труб без нарушения защитного покрытия осуществляют газовой горелкой с использованием флюса «HLS-B». Его наносят на торцы труб для понижения температуры нагрева цинкового слоя. В результате цинк не испаряется в процессе, а расплавляется под флюсом, оставаясь на поверхности трубы.

Кромка трубы нуждается в предварительном очищении и обезжиривании. Торцы труб прогревают на расстояние до 30 см от края. Флюс наносят на расстоянии в 2 см от торца трубы толстым слоем. Начальная его консистенция – густая паста. Нагревом его доводят до полужидкой консистенции. Определить готовность флюса к началу работ позволяет изменение его цвета.

Обратите внимание! Флюс при нагревании сначала приобретает желтоватый оттенок, затем становится молочно-белым. Начинать сварку следует после того, как флюс станет прозрачным и гелеобразным.

Нанесение защитного покрытия

Восстановление оцинковки в условиях заводского цеха проводят катодным напылением. Процесс имеет электрохимическую природу, а потому неприменим в полевых условия. При монтаже бытовых коммуникаций альтернативной защитой служит покраска труб. Покрытие требует постоянного контроля и обновления при ржавлении труб.

Более стойкий защитный эффект оказывает краска с содержанием цинковой пыли более 90%. Наносят ее с помощью обыкновенной кисти. Существует способ восстановить цинковое покрытие наплавлением на поверхность стыка химически чистой цинковой проволоки.

Ссылка на основную публикацию