Ювелирное обозрение

Сварка труб под углом позволяет сэкономить не только на отводах (угловых сопряжениях), но и на тройниках (тавровых сопряжениях) или крестовинах. Поэтому подобной техникой должен владеть каждый опытный сварщик или сантехник. И в данной статье мы разберем типовые способы «угловой» стыковки круглых и профильных труб, реализуемые с помощью сварки или пайки.

Какие трубы можно соединять на сварку

В большинстве случаев на сварку монтируют стальные трубы. Причем, подобный способ соединения участков трубопровода практикуется и в случае производства арматуры из конструкционных сталей, и в случае изготовления труб из высоколегированных сплавов. Для разных металлов нужны разные техники сварки и разные электроды.

Сварка стальных труб под углом

Кроме того, с помощью сварки или пайки можно стыковать еще медные или алюминиевые трубы. Правда, в данном случае нужен особый аргонодуговой аппарат, генерирующий электрическую дугу в среде инертного газа (аргона). А вот в качестве электрода можно использовать обычную медную или алюминиевую проволоку.

А еще можно «сваривать» полимерные трубы, используя технику термической сварки давлением. Эта технология даже используется при изготовлении сегментарных фитингов, собираемых «на сварку» из вырезанных из труб участков.

Разновидности угловых стыков

Основной нормативный документ, которым регламентируется сварка труб под углом – ГОСТ 16037-80 – утверждает, что помимо пяти способов сварки тройников (крестовин) существует еще и восемь способов стыковки секторов в отводе (элементов в колеи).

Причем угловое сопряжение, предполагающее стыковку магистралей, как под прямым, так и под острым или тупым углом, реализуется с помощью следующих разновидностей стыков:

Стыковка мегистрали под острым углом

• Углового соединения труб одного диаметра, без скоса кромок, односторонним сварочным швом. Обозначение по ГОСТ – У16. При этом кромки труб стачиваются и подгоняются друг под друга практически без зазора, а проекция линии сопряжения напоминает треугольник.
• Углового соединения трубы и штуцера (отростка или приварка), без раздела, односторонним сварочным швом, Обозначение по ГОСТ – У17, У18. Проекция сварочного стыка похожа на полуокружность. Кромки подгоняются друг под друга с минимальным зазором.
• Углового соединения со скосом кромок, односторонним швом, обозначаемого шифром У19. Линия сопряжения похожа на сектор окружности. Кромки нижней трубы практически не обрабатываются. Раздел (фаску) снимают только с верхней трубы.
• Углового соединения со скосом кромки на цилиндрическом усе, выполняемого односторонним швом (шифр У20). Проекция линии сопряжения похожа на сектор дуги, а кромки нижней трубы практически не обрабатываются.
• Углового соединения с разделом, на односторонней прокладке, с размещением кольцеобразного вкладыша внутри трубы. Шов заделывается с внешней стороны и маркируется на сборочных чертежах как У21.

Сварка квадратных труб под углом производится по тем же правилам. А вот секторная сборка отвода (колена) выполняется немного по-другому.

В данном случае используют следующие типы сварочных швов:

Секторная сборка отвода

• Без скоса (раздела) кромок, когда стыкуемые сектора соединяют встык или с помощью втулки (съемной подкладки), вводимой с внутренней стороны. При этом накладывается односторонний шов.
• С односторонним скосом кромки, предполагающим точную обработку торца только одного сектора. Причем подобный стык можно обустроить и с помощью съемной прокладки и без нее.
• Со скосом кромок, предполагающим относительную точность формы торцов трубы. В данном случае можно использовать две разновидности подкладки – цилиндрическую и кольцеобразную. Причем образующая скос фаска может нарезаться, как с внутренней, так и с наружной стороны кромок. То есть, односторонний шов будет накладываться как с внутренней, так и с внешней стороны трубы, образуя сварные соединения под острым и тупым углом.
• Со скосом кромок по наружной стороне и расточкой (развальцовкой) внутренней поверхности торца стыка. Причем согласно ГОСТ существует шесть вариантов внутренней расточки кромок.

Разумеется, подобное разнообразие предполагает использование различных техник и способов сварки: от классического электродугового варианта, до газовой пайки.

Показания к применению

Газовая сварка труб

Электродуговая, аргонодуговая или газовая сварка без скоса кромок начинается с подгонки торцов. Максимальная величина зазора между трубами, в данном случае – 1,5 миллиметра, а минимальная – 0,5 миллиметра. Причем, подобная техника используется лишь на трубах с толщиной стенки от 1 до 6 миллиметров. Сам процесс начинается с прихватывания углового сопряжения точечными швами, с последующей правкой положения труб и кольцевой сваркой стыка снаружи.

Угловое сопряжение с односторонним торцом предполагает образование фаски под углом 50 градусов. А двусторонний раздел предполагает образование двух фасок, под углом 30 градусов. Зазор между кромками в первом случае 1-2 миллиметра, а во втором случае 2-5 миллиметров. То есть, о точности торцов можно практически не заботиться. Толщина стенок стыкуемых таким способом труб колеблется в пределах от 2 до 20 миллиметров.

Угловое сопряжение со скосом кромок и разделом предполагает стыковку труб с толщиной стенок от 6 до 60 миллиметров. При этом ширина раздела колеблется в пределах от 18 до 48 миллиметров. Разумеется, такие габариты предполагают особую технику заполнения сварочной ванны.

При монтаже металлических конструкций – от каркаса детских качелей до системы отопления, практически всегда приходится иметь дело со сваркой. Процесс этот гораздо сложнее, чем кажется на первый взгляд, и гораздо ответственнее: от качества шва в буквальном смысле слова зависит надежность и долговечность изделия.

Сварка: разновидности и особенности

В самом общем виде под ней подразумевают стыковку двух отрезков из одного или разных материалов путем образования неразъемного соединения. Методов такого соединения довольно много. Выделяют две главные группы:

• под давлением – например, ультразвуковая, холодная, прессовая;
• сварка плавлением – термический метод, включающий нагрев соединяемых фрагментов.

Стыковка плавлением делится на два вида:

• электродуговая – ручная, под флюсом, в среде аргона и так далее. Кромки отрезков трубопровода оплавляются под влиянием дугового заряда;
• газовая – всем знакомая ацетиленовая. В этом случае края соединяемых труб прогреваются газокислородным пламенем, стыкуются, а зазор заполняется материалом расплавленного прутка.

Качество такого шва ниже, чем у полученного электродуговым методом. Но последний неприменим к трубопроводу с тонкими стенками – до 3,5 мм.

Метод обеспечивает надежное прочное соединение, но неразъемное. Если речь идет о металлических изделиях, то это является достоинством.

Виды соединений

В зависимости от назначения трубопровода, толщины и диаметра используются разные методы стыковки. В общем виде различают три основные группы.

• Стыковое соединение – считается самым прочным. Используется поперечный стык – для заваривания трубопровода по окружности, и продольный – для соединения деталей. Стыковая сварка позволяет соединить отрезки по оси. Швы используются разные: одинарный для труб с диаметром до 500 мм, и двойной для трубопровода с условным проходом больше 600 мм. На фото – стыковое соединение.
• Сваривание под углом – используется для соединения трубы под разным углом: 90 градусов, 45 градусов, 20 градусов. Надежность такого шва несколько ниже.
• Нахлесточное соединение – стыковка используется только для совмещения трубопровода с дополнительными элементами.

Сварка по прямым углом

Монтаж труб под углом в 90 градусов – не такая уже и редкость, особенно для отопительной системы. Чтобы получить его при обходе комнат, например, используется специальная деталь – угол на 90 градусов. В этом случае для соединения применяется стыковой метод.

Однако при монтаже металлических каркасов и труб малого диаметра могут возникнуть другие задачи.

Подготовительный этап

• Если требуется монтаж двух элементов, которые вместе составляют прямой угол, то подготовка будет состоять в правильной резке трубопровода под 45 градусов. Сделать это просто: на трубу надевается обычная резинка, фиксируется, второй ее край оттягивается вдоль трубы на 325 мм, полученный контур обводится мелом. Срез получается точно под нужным углом.

Во всех других случаях понадобится составление чертежа и расчет кривой, по которой затем нужно будет сделать срез.

• Второй распространенный вариант: труба соединяется врезкой во вторую под прямым углом. В этом случае в отрезке болгаркой делают два надреза под 90 градусов и вырезают полученный клин. Затем постепенно срезая, формируют круглое отверстие. На торце перпендикулярного фрагмента удаляют участок под тем же углом. Зазоры неизбежны, поэтому дальнейшая сварка будет проводиться в несколько этапов.

Рекомендуется сделать чертеж, чтобы добиться более плотной стыковки.

Технология сварки

1. Поверхность изделия очищается от масла, грязи, ржавчины металлическими щетками, зона зачистки – 1,5–2 см от кромки. Обрабатываются края.
2. При толщине изделия менее 3,5 мм, операция не проводится. Но при величине более 4 мм прогревание становится затруднительным. В этом случае выполняется скос кромки под рассчитанным углом.
3. Если применяется газовая сварка, то используются два приема для наложения шва: правый – когда присадочный пруток передвигается вслед за горелкой, и левый – когда пруток оказывается впереди горелки, а ее пламя направлено на незаваренные края. Второй способ обеспечивает более аккуратный шов.
4. В случае когда торец одной трубы совмещается со вторым под углом в 90 градусов, заваривание производится в несколько этапов. Сначала наваривается валик на кромке одной детали, а затем второй. После остывания шва края зачищаются от шлака. Операция повторяется до тех пор, пока зазор между элементами не исчезает. Результат будет лучше, если помощник будет удерживать привариваемую деталь под прямым гулом.

“>