Технологические особенности сварки оцинкованных труб

Сварка оцинкованных труб – особенности технологии

Трубы с оцинкованным покрытием до недавнего времени были основными для создания водопроводных сетей в домах и производственных зданиях. При прокладке трубных разводок в массовом порядке применялась сварка.

Даже в местах, где по условиям монтажа сварное соединение невозможно, перед установкой элемента сети к нему приваривается резьбовой конец для последующего муфтового соединения.

Для увеличения срока службы для водопроводных и газовых сетей применяются трубы с защитным цинковым покрытием. Это не приводит к сложностям в процессе монтажа, но сама по себе сварка оцинкованных труб имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать в процессе сборки.

Для понимая сущности процесса, рассмотрим, что из себя представляют оцинкованные трубы.

Оцинковка металла как способ защиты от коррозии

Защитное покрытие стальных изделий применялось издавна, поскольку цветные металлы, устойчивые к коррозии слишком дороги для изготовления из них цельных изделий. Да и прочностные свойства таких предметов весьма невысоки. Применялось лужение по поверхности оловом или омеднение для создания защитной пленки.

Оцинкование стало популярным по причине повышенной адгезии цинка к железу. Температура плавления этого металла составляет 900 – 920 о . В жидком состоянии он, нанесенный на поверхность стального изделия, образовывает прочную защитную пленку толщиной в несколько микрон, успешно противостоящую коррозии.

На сегодняшний день применяются три основных способа нанесения защитного покрытия:

  1. Гальванический. При этом ионы цинка осаждаются на поверхности стального изделия, подключенного к противоположному электроду в гальванической ванне. Они прочно закрепляются на поверхности изделия, создавая практически неразрушимую защитную пленку. Толщина защитного слоя регулируется временем обработки, что позволяет рационально использовать дорогостоящий цветной металл, в частности, цинк.

  1. Способ напыления. Суть его заключается в нанесение на поверхность распыленного металла с использованием специального пистолета, в котором происходит расплавление напыляемого вещества. Затем эта субстанция струйно подается на обрабатываемую поверхность, покрывая ее защитным слоем.


В результате на защищаемой поверхности образуется прочный защитный слой из химически пассивного материала. Способ удобен возможностью применения в полевых условиях на месте выполнения монтажных работ.

  1. Горячее оцинкование. Применяется на специально созданных технологических линиях. При этом труба полностью окунается в ванну с расплавленным металлом. В конце процесса производится центрифугирования для удаления излишков защитного слоя с поверхности изделий.

При использовании любого из перечисленных способов нанесения защитного покрытия, поверхность обрабатываемых изделий тщательно обезжиривается.

Толщина слоя составляет от 2-х до 150 микрон.

Соединение сваркой

Такой вид стыковки труб при монтаже отопительных, водопроводных и газовых систем оговаривается рядом регламентирующих документов, одним из которых является СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно – технические системы».

При сварке оцинкованных труб СНиП, упомянутый выше, указывает на необходимость исполнения требований ряда стандартов, определяющих очередность применения материалов и регулирующий процесс производства работ. В частности при сварке оцинкованных труб, ГОСТ 16037-80 регламентирует применение определенных типов сварного соединения, форму и конструктивные особенности швов, а также другие требования к ним.

При газопламенной сварке нужно использовать самозащитную сварочную проволоку марки Св 15ГСТЮЦА, имеющую в своем составе элемент селен. Размер проволоки от 0,8 до 1,2 мм.

Допускается также исполнение соединения электродами для сварки оцинкованных труб марками, содержащими в обмазке фтористо – кальциевые или рутиловые соединения. Их диаметр подбирается в соответствии с толщиной стенок свариваемых деталей, максимальный размер составляет 3 мм в диаметре.

Создание трубопроводной сети предполагает предварительную сборку блоками с выполнением части операции на предприятии, выполняющем ряд действий предварительной сборки монтажных блоков. При этом нормативно предусмотрено применение местных воздухоотсосов для удаления продуктов сгорания цинкового покрытия, опасных для здоровья.

Технология сварки оцинкованных труб предусматривает также зачистку поверхности от защитного покрытия на расстояние 30 – 40 мм от конца. После обработки сварного шва нужно восстановить защиту от коррозии в месте соединения.

Для этого применяют краску специального состава, состоящую на 95 % из мелкодисперсного цинкового порошка и включающую в состав синтетические связующие вещества в виде эпоксидных смол, каучука синтетического или полистерины.

Стыковка водогазопроводных труб с защитным цинковым покрытием (и без него), имеющих условный проход до 25 мм, следует производить «внахлест», для чего производится предварительная раздача одного конца.

При производстве сварки резьбовые концы труб, как и зеркала фланцев, нуждаются в защите от капель раскаленного металла, образующихся в процессе выполнения сварных работ.

В сварном шве не допускаются следующие дефекты:

  • раковины;
  • трещины;
  • подрезы;
  • поры;
  • непроваренные кратеры;
  • пережоги и подтеки металла.

Ультразвуковой контроль сварных швов не применяется, их целостность проверяется при опрессовке системы определенным давлением.

Разработан способ соединения оцинкованных заготовок сваркой с использованием флюса. Это вещество позволяет получить вязкий воздухонепроницаемый слой, препятствующий окислению (выгоранию) плакирующего цинкового слоя.

Флюс для сварки оцинкованных труб приводится в жидко – вязкое состояние и наносится на стык соединяемых деталей. В процессе сварки он еще расплавляется, покрывая тонким слоем участок вдоль шва, препятствуя отслоению цинкового слоя и его сгоранию.

При использовании флюса возможно повреждение защитного слоя, когда он наносился способом горячего оцинкования.

Это становится возможным при малейшем отклонении от требований технологического процесса при нанесении покрытия или при производстве сварки.

Попадание флюса во внутреннюю полость трубопровода не опасно, поскольку он легко растворяется в воде и вымывается еще на стадии опрессовки трубопровода.

Существует способ соединения оцинкованных труб, называемый сварко – пайкой. Для этого применяется присадочный пруток, в состав которого входят такие элементы, как цинк, медь, кремний и олово. Технология процесса такова:

  • стыкуемые торцы нагревают до температуры плавления присадочного прутка, составляющей 900 – 950 о ;
  • присадочный пруток помещается между фасками свариваемых деталей;
  • на место шва насыпается слой флюса таки образом, чтобы он покрывал поверхность на расстояние до 20 мм по сторонам шва;
  • присадку нагревают горелкой до полного расплавления, при этом она создает надежное соединение труб без повреждения плакирующего цинкового покрытия.

Диаметр присадочного прутка определяется из соотношения:

  • при толщине стенки менее 10 мм D= 0,5S+ 1, где

D – диаметр прутка для присадки;

S – толщина стенки трубы;

  • для труб с толщиной стенки более 10 мм соотношение принимает вид:

D = 0,5S

Для нарезки фасок на стыкуемых концах труб в полевых условиях применяется специальное оборудование – орбитальные установки. Они могут оснащаться газопламенными резаками для нарезки таких элементов.

Для случая с оцинкованными трубами могут использоваться механические головки, нарезка производится резцом или фрезой. Позиционирование и крепление установки производится непосредственно на трубе.

Необходимые меры безопасности

Особенности сварки оцинкованной трубы предполагают особое внимание к исполнению правил безопасности при производстве работ. Выделяющиеся при выполнении соединения пары цинка являются весьма ядовитыми, поэтому их удаление из помещения обязательно.

Для этого используются мощные вытяжные устройства для каждого сварочного поста. Остальные требования по безопасности оговариваются соответствующими инструкциями и обязательны для исполнения.

Сварка оцинкованных труб является наиболее распространенным способом их соединения, как по надежности, так и по долговечности. Следует помнить, что шов нуждается специальной защите от коррозии с использованием специальной краски на основе цинкового порошка.

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.

Особенности сварки оцинкованных изделий

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

Технология сварки оцинкованных труб предполагает следующие шаги:

  • 1. Для начала нужно подготовить концы соединяемых элементов. Сделать это можно двумя способами. В первом случае цинковый слой удаляют механическим путем, чтобы он не мешал при сваривании. Во втором – на концы труб наносят флюс, который будет защищать цинк от испарения во время тепловой обработки. По эффективности хороши оба метода, но с точки зрения последующей эксплуатации будет лучше, если цинк останется на своем месте, так как он служит для защиты от коррозии и в несколько раз увеличивает эксплуатационный срок службы.
  • 2. Затем подготовленную поверхность обезжиривают специальным составом.
  • 3. Материалы, толщиной менее трех миллиметров должны иметь специальные скосы и грат, что значительно повысит эффективность сварки. Для более толстых изделий это не обязательно. Они просто должны иметь заранее подготовленную кромку.
  • 4. Далее заготовки прогревают при помощи газовой горелки. Причем эту процедуру нужно применять не только на месте будущего стыка, но и хотя бы еще на 20-30 сантиметрах в длину с каждой стороны.
  • 5. Далее при помощи равномерного нагрева начинают плавить флюс, которым заполняется пространство между соединяемыми материалами. Нужно следить, чтобы нигде не оставалось необработанных участков. Если все сделано правильно, то труба будет иметь полную герметичность и соединение невозможно будет разрушить без применения грубой силы.
  • 6. После завершения сварки можно удалять избыток флюса механическим способом. Но делать это нужно аккуратно, чтобы не убрать слишком много и не нарушить стык.
  • 7. После остывания детали необходимо восстановить поврежденную от нагрева структуру сплава. Для этого используются специальные вещества, которые имеют коррозийную стойкость не ниже, чем у цинка.
Будет полезно:  Разновидности и правила монтажа вентилей запорных фланцевых соединений

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.

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.

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.
Будет полезно:  Опасно ли применение оцинкованных труб в водопроводных системах

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.

Особенности сварки оцинкованных труб и правила эксплуатации сварочных инструментов

Оцинкованная сталь является надежным материалом для создания или скрепления различных конструкций. Её применяют в промышленной и строительной сферах. Детали из подобного материала обладают устойчивостью к коррозии и являются более дешевыми, нежели нержавеющая сталь.

Сварка оцинкованных труб активно применяется дизайнерами в создании интерьера, так как после обработки материал сохраняет свой первоначальный эстетичный вид во время работы. Процесс достаточно легкий и простой, однако необходимо учитывать особенности скрепления, правила использования и другие нюансы.

Особенности соединения

Когда обустраивают инженерные коммуникации, то сварка оцинкованной стали становится весьма востребованной процедурой.

Но сплавление таких изделий благодаря резьбе является проблематичным процессом из-за свойства строительного материала. Это добавляет сварке оцинкованных изделий большей стоимости на выполнение работы.

Для оцинкованной сварки зачастую используют классические сварочные инструменты, но к их выбору необходимо подходить внимательно, поскольку любое неверное движение может привести к повреждению поверхности, а это провоцирует появление коррозии.

Необходимо отметить, что для того чтобы защитить оцинкованные детали нужно постараться минимизировать работу сварочного инструмента, тогда материал не будет испаряться.

Для этой процедуры специалисты зачастую используют электрод, который может выдержать большую частоту тока. Это дает возможность пользоваться более высокой температурой, нежели в обычной ситуации.

Электроды для сварки цинка также обладают определенными преимуществами, которые облегчают рабочий процесс:

  • повышают безопасность в момент эксплуатации;
  • доводят материал до нужных условий за максимально короткое время;
  • не дает материалу возможности испариться.

Для защиты оголенных мест небольшой площади тубы, слой цинка можно перенести при помощи катоды электромеханическим методом. Для больших площадей данный способ не рекомендуется применять, поскольку процесс является трудным и нет полной уверенности, что поверхность будет защищена от коррозии.

Технологические тонкости

Технология сварки оцинкованных труб подразумевает под собой использование специальных приборов, которые могут сварить несколько деталей, не повреждая при этом поверхность.

Чтобы работа была качественной на предполагаемое место сварки необходимо нанести специальный флюсовый слой. С его помощью основной материал не выгорит во время плавления.

Сварка оцинкованного листа происходит следующим образом:

  1. На поверхность свариваемого участка необходимо нанести флюс в вязко-жидком состоянии.
  2. Непосредственно в период работы поверхность материала с флюсовым слоем будет плавиться, но не испаряться или выгорать.
  3. После того, как сваривание будет окончено, флюсовый слой не позволит коррозии проникнуть на поверхность материала и повредить её.

Необходимо отметить, что данная технология используется при работе сварочных оцинкованных труб для водопроводной коммуникации. Если вдруг флюс попадает внутрь трубопровода, он не оказывает негативного влияния для людей, поскольку имеет свойство полностью растворяться в воде.

Также каждый специалист должен придерживаться всех мер безопасности, куда входит выполнение работы только в комнате, где присутствует хорошая вентиляция либо на улице.

Любой из способов сварки оцинкованных труб должен надеть резиновые перчатки с теплоизолирующей тканью и респиратор. Во избежание вспучивания цинковой поверхности рекомендовано наносить после всех обработок изделия соляную кислоту.

Подбор электродов

Когда цинк подвергается плавлению, он имеет свойство издавать пар, поскольку кипение начинается при температуре 906°С. При попадании цинковых паров в сварочную ванну, шов может иметь поры либо микроскопические трещины, и будет некачественным и ненадежным.

С этой целью необходимо очистить всю поверхность материала. Стоит отметить, что не всегда можно удалять слой цинк, поэтому существуют иные способы, благодаря которым можно получить качественный сварной шов. Если мастер использует дуговую ручную сварки, то ему понадобятся электроды для оцинкованных труб.

При варении углеродистой стали, электрод необходимо подбирать меньше диаметра трубы. В некоторых случаях в роли электрода может выступать деталь, имеющая рутиловое покрытие. Чтобы сварить запчасти, изготовленные из низколегированной стали, электрод может быть с основной поверхностью.

Существует несколько преимущественных свойств электродов:

  • его химический состав позволяет детали разгораться за короткое время без каких-либо усилий;
  • плавленый материал не разбрызгивается в разные стороны;
  • сварные швы в результате получаются высококачественными без возникновения трещин, сколов или вздутий.

Иногда для пониженной удельной массы углеродистого раствора, находящего в поверхности из цинка и для повышения сопротивляемости изделия к возникновению повреждений, рекомендуется в рутил добавлять немного железа в виде порошка.

Чтобы швы и поверхность в свариваемых трубопроводах и оцинкованных трубах не вздувались, специалисты увеличивают подачу тока и снижают скорость варения.

В жаркой окружающей среде, где будут находиться трубы, цинк не будет негативно влиять на заделанные швы. Чтобы скрепить несколько частей трубопровода с цинковым покрытием, не повредив поверхность, используют пайку.

Достоинства этого метода заключаются в следующем:

  • изделие имеет хорошую стойкость к возникновению коррозии, шов герметичен;
  • монтажные работы по времени занимают минимальное количество времени;
  • цена за такую услугу относительно низкая.

Сварка оцинковки газовой горелкой

Распространенной технологией без нарушения цинкового слоя является использование электродов для сварки оцинкованных труб. Для её основы берут специальный флюс.

Сварка оцинковки по черному металлу выполняется согласно следующим этапам:

  1. В первую очередь подготавливают свариваемые заготовки.
    Их необходимо очистить от жира, грязи и пыли.
  2. После этого на заготовленную поверхность наносится флюс.
    Он должен покрывать всё место, где будет находиться сварной шов. Только благодаря этому оцинкованное покрытие будет полностью защищено от перегрева и испарений.
  3. Затем на месте предполагаемого скрепления свариваемой оцинковки применяют электроды из стали, которые имеют специальное покрытие.
    Для более надежного крепления двух частей их следует немного подплавить. Это можно сделать газовой горелкой – нагревается определенный участок трубы, который не имеют флюсового слоя.
  4. Если при проведении сварочной работы была нарушена структура сплава, который защищал поверхность, то покрытие нуждается в срочно восстановлении, дабы не возникла коррозия.
    Вначале заготовка полностью охлаждается и на разрушенный участок необходимо нанести специальное антикоррозионное средство.

Правила выполнения сварочных работ

Для того, чтобы грамотно провести процесс цинкования при помощи сварочного инструмента, каждому мастеру необходимо придерживаться определенных правил выполнения сварочных работ.

  1. Во время рабочего процесса необходимо контролировать цинк.
    Его температура не должна превышать положенную норму. Это дает возможность защитить трубопроводу от коррозийного налета.
  2. Для крепкой сварки оцинковки используют электроды.
    Перед началом работы необходимо поверхность почистить от пыли и грязи, а также обезжирить. Для защиты цинкового слоя в момент сварки наносят флюс. Его количество должно превышать в несколько раз больше, нежели при классическом скреплении.
  3. При сваривании труб со стенками меньше, чем 3 миллиметра, специально обрабатывать материал необязательно.
    Можно ограничиться скосами и гартами.
  4. Сварочный инструмент для оцинковочных работ должен иметь меньший размер, чем при работе со сталью.
  5. Используя газовую горелку, огонь необходимо подрегулировать таким образом, чтобы кислорода было немного больше полагаемого количества.
  6. Прежде чем сваривать детали, их нужно немного прогреть.
    Желательно захватить большую часть поверхности.
  7. Для сварки оцинкованных труб необходимо поставить уголок на том участке, где планируется скрепить части.
    Он нужен, чтобы защитить поверхность и материал от воздействия огня горелки.
  8. После того, как все сварочные работы будут закончен флюсовый слой необходимо снять.

Чтобы оцинковка легко сваривалась простым способом и швы были ровными, можно использовать электроды. Для тех, кто не сильно разбирается в теме, одним из важных вопросов является: какими электродами варить оцинкованную трубу.

Будет полезно:  Особенности производства и применения керамических канализационных труб

Очень важно, чтобы они имели хорошее сцепление с основным материалом и могли выдерживать защитный слой.

Технологии сварки 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.

Ссылка на основную публикацию