Как правильно варить оцинкованные трубы газосваркой: раскрываем суть

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.

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.

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.

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.

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:

• под флюсом;
• специальными электродами.

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.

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.

Меры безопасности

В процессе создания трубопроводной сети необходимо предварительно собрать монтажные блоки. Сварку требуется осуществлять в помещении, в котором используются воздухоотсосы с целью устранения продуктов сгорания цинкового покрытия. В других условиях работы строго запрещены, так как будут опасными для здоровья.

При проведении сварки оцинкованных труб необходимо следовать следующим правилам:

• Выполнение работ требует слежения за тем, чтобы цинк не перегревался. Это позволит обеспечить эффективную защиту от коррозии.
• Места, которые предназначены для соединения труб, должны предварительно защищаться до блеска и обезжириваться. На них также наносится флюсовый слой, что позволяет защитить металл.
• Горелка должна быть на 1-2 номера меньше, нежели аналогичное устройство для стальных изделий.
• Если применяется газосварка, пламя нужно выставить так, чтобы оставить небольшой избыток кислорода.
• Заготовки заранее подогреваются на большую ширину, нежели соединительное место.
• Пруток со специальным покрытием устанавливается на место стыка и плавится огнем горелки, который должен быть направлен прямо на него, а не на материал.
• Флюс удаляется по завершению сварочных работ.

Соблюдение представленных рекомендаций позволит специалистам достичь желаемого результата в процессе работ и обезопасить себя.

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

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.

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.

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 сварки с флюсом

Данная технология является одним из наиболее подходящих вариантов. Представленное вещество обеспечивает получение вязкого слоя, который не пропускает воздух. В результате предотвращается окисление цинкового слоя.

Перед непосредственным применением флюса для сварки его необходимо привести в жидкое состояние. Вещество наносится в местах соединяемых элементов. При проведении сварочных работ материал будет расплавляться, тем самым покрывая весь нужный участок тонким слоем, что позволит предотвратить отслоение цинка.

Нередко специалисты сталкиваются с повреждением защитного своя при его нанесении методом горячего цинкования. Это происходит даже при незначительных отклонениях от установленных требований технологического процесса. Стоит отметить, что попадание флюса внутрь трубопровода безопасно, так как он с легкостью растворяется в воде и будет вымыт ещё на стадии опрессовки.

Соединение труб производится следующим образом:

1. Стыкуемые торцы нагреваются до температуры 900-950о.
2. Между фасками свариваемых элементов помещается пруток, в состав которого входит медь, цинк, олово и кремний.
3. На место шва насыпают слой флюса, который должен покрыть поверхность до 20 мм по сторонам шва.
4. Присадка нагревается горелкой до расплавления, и на этом процедура заканчивается.

Соблюдение требований технологического процесса сварки, применение качественных материалов и оборудования гарантируют получение надежного соединения оцинкованных труб, готовых к эксплуатации.

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 (про «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.

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.

Нюансы процесса

1. Соединение труб с цинковым покрытием требует особой аккуратности. Нельзя нагревать участки без флюса, сильно тереть поверхность при зачистке швов.
2. Регулировать уровень кислорода, подаваемого в горелку, удобно с помощью трехпозиционного редуктора.
3. От скорости движения электрода зависит качество шва, при низкой возможно прогорание, при высокой – непровар.
4. Нарушение технологии приводит в разрушениям трубопровода в процессе эесплуатации.
5. Категорически запрещена работа без средств защиты органов дыхания или мощной вытяжки, пары цинка ядовиты.

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.

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.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...