Сварка металлических труб отопления | Шадринский электродный завод

Сварка труб отопления является одним из самых востребованных и распространённых способов использующихся для объединения теплоисточника с теплопроводом и отопительными приборами (батареями) в единую систему. Монтаж труб с помощью сварки зарекомендовал себя как в домашних, так и в производственных условиях, а также при ремонте действующих магистралей.

Использование сварки позволяет обеспечить высокий уровень прочности и долгий период работы отопительной системы.

Наиболее популярным методом сварки тепловых сетей, является ручная электродуговая сварка. Значительно реже используется полуавтоматическая и автоматическая газовая сварка. РДС выполняется определенными видами электродов, которые могут обеспечить требуемые характеристики металла шва. Особенности состава и требования к свойствам сварочных электродов регулируются ГОСТом и ТУ.

Сварка труб отопления, при наличии необходимого оборудования и базовых навыков, может выполняться своими руками.

Если же опыт сварки отсутствует, лучше обратится за помощью к специалисту сварщику.

---

Что необходимо для сварки труб отопления?

Для установки стальных труб необходимы следующие инструменты:

– сварочный аппарат – в качестве источника тока;
– болгарка или резак – для резки труб;

– защитная маска, костюм и перчатки – для обеспечения безопасности процесса сварки и здоровья сварщика;
– электроды – для выполнения сварочных работ;

– молоток – используется для удаления шлака.

Также нужны будут средства для зачистки и обезжиривания стальных поверхностей.

---

Подготовка поверхности

Перед началом выполнения сварочных работ, нужно подготовить свариваемые поверхности. Чтобы исключить появление дефектов в сварочном шве, места стыковки трубных элементов должны быть тщательно зачищены (до металлического блеска) и обезжирены.

Деформированные участки необходимо выправить или отрезать болгаркой.

Угол раскрытия кромки у подготовленных трубных стыков, должен быть около 65 градусов. Торцевая плоскость реза должна располагаться исключительно под углом 90 градусов к оси изделия. Величина притупления составляет около 2 мм.

Трубы отопления большого диаметра свариваются после их торцевания с помощью особой техники. Размеры стыков должны соответствовать установленным ГОСТом требованиям к толщине изделий, химическому составу и механическим свойствам.

Важным фактором, влияющим на эффективность работ, является выбор сварочных электродов.

---

Электроды для сварки труб отопления

Качество сварного шва зависит от выбранного электрода.

Существует два основных вида электродов: плавящиеся и неплавящиеся. Они отличаются материалом стержня. Сердцевиной неплавящихся электродов могут быть графит, вольфрам или уголь. Основанием плавящихся электродов является сварочная проволока, химический состав которой зависит от конкретной марки изделия. Как правило, плавящиеся электроды имеют диаметр от 2 до 5 мм, но могут встречаться и больших диаметров.

Электрод состоит из металлического стержня, покрытого специальным составом. Сердцевина электрода обеспечивает прохождение тока для создания электрической дуги, а покрытие служит для защиты сварочной ванны от внешних факторов окружающей среды и поддержания стабильности горения дуги.

Согласно ГОСТ 9466-75 существует несколько типов покрытия:
– кислое (А) – преимущество обмазки кислого типа – низкая вероятность, что в области шва образуются поры;

– основное (Б) – универсальное покрытие, которое обеспечивает получение качественного соединения с высокой стойкостью к образованию трещин в широком диапазоне температур;
– рутиловое (Р) – используются в основном для прихваток и угловых швов. Обеспечивают легкое отделение шлаковой корки и зажигание дуги. Металл шва имеет привлекательный внешний вид;
– целлюлозное (Ц) – применяется для вертикальных и кольцевых швов при сварке изделий и конструкций большого диаметра на протяженных технологических магистралях;
– кисло-рутиловое (АР) – самый популярный тип электродов, использующихся для сварки труб отопления и водоснабжения. Обеспечивает получение качественного шва и легкое удаление шлака;
– рутилово-целлюлозное (РЦ) – применяются для формирования вертикальных соединений (шов – сверху вниз).

Важной характеристикой при выборе электрода, является диаметр стержня. Чем больше диаметр, тем большую глубину металла способен проплавить электрод.

Для соединения труб толщиной до 5 мм рекомендуются электроды диаметром 3 мм.

Для сварки труб толщиной до 10 мм можно использовать электроды диаметром 4 мм. Эти электроды позволяют производить сварку в несколько слоев.

Кроме вышеперечисленных характеристик на качественное выполнение сварки влияет сила тока, зависящая от способа соединения труб, марки и диаметра сварочного электрода. Рекомендуемые значения сварочного тока, как правило, указаны на упаковке электродов.

Марки электродов подходящие для сварки труб отопления: МР-3, УОНИ-13/45, GOODEL-ОК46, АНО-21, ОЗС-4.

---

Технологии выполнения сварочных работ

Соблюдение технологии сварочных работ позволит получить надежный и качественный шов. При подготовке труб к соединению необходимо удалить или выправить деформированные концы. Срез трубы должен быть строго под прямым углом. Затем выполнить очистку всех свариваемых элементов от грязи, краски и пыли с помощью наждачной бумаги и обезжирить.

На технику выполнения влияют диаметр, толщина и форма сечения свариваемых элементов. Для сварки трубопроката толщиной менее 6 мм необходимо нанесение двухслойного шва. Для толщины 6-12 мм шов наносится в 3 слоя. При толщине свыше 12 мм – в 4 слоя. Сварка круглых труб выполняется по окружности без отрыва электрода от изделия, пока элементы не будут сварены. Швы наносятся поочередно. Перед нанесением второго и последующих слоев шва необходимо дать предыдущему остыть. После завершения каждого прохода и остывания поверхности, шлаковая корка удаляется легкими ударами молотка. Это обеспечивает получение красивого и прочного шва.

Нанесение первого слоя требует особого внимания. Как правило, для него используется метод ступенчатой наплавки, разбитие на участки с помощью прихваток и дальнейшее соединение остальных участков. Остальные швы наносятся сплошным методом под углом около 70 градусов и совершением колебательных движений электродом. Следующий слой нужно начинать варить со смещением примерно на 30 мм от начала предыдущего. Последний слой необходимо наносить с плавным переходом к основному металлу. Он должен быть ровным и гладким.

Надежность и герметичность сваренного соединения можно проверить, запустив воду или газ по трубе. Если в месте сварного шва не обнаружатся протечки, значит шов выполнен качественно.

---

Техника безопасности

Чтобы избежать ожогов кожи и сетчатки глаз необходимо использовать защитную экипировку: маску, краги и костюм. Для защиты от удара током можно использовать резиновый коврик или галоши, а также заземлить сварочный аппарат.

Как варить трубы отопления электросваркой: технология

На чтение 6 мин.

Каждый хозяин загородного дома и дачи должен уметь обращаться со сварочным аппаратом и работать с металлом. Это устройство требуется для всех ремонтных и монтажных работ, где присутствуют металлические трубы. Оно помогает сделать соединение герметичным. Советы специалистов помогут разобраться новичкам, как варить трубы отопления электросваркой правильно.

Работа с электросваркой

Подготовка поверхности

Перед тем как варить трубы электросваркой, нужно подготовить их к процессу соединения. Последовательность подготовки поверхности:

1. Трубы должны соответствовать всем параметрам, которые указанны в проекте. По всей длине они должны иметь равномерную толщину стенок, а срез должен быть круглым.
2. Трубу подрезают под углом в 90° и на расстоянии в 1 см от среза зачищают до блеска.
3. Затем срез обезжиривают. Для этого удаляют все масляные подтеки и счищают ржавчину. Если есть краска, то ее снимают.

При необходимости торец дополнительно обрабатывают. Кромка среза трубы должна иметь угол раскрытия в 65° с величиной притупления до 0,2 см. Такой срез поможет качественно соединить изделия.

Разновидности сварных швов и соединений

Сварку стальных труб производят сварочным аппаратом методом плавления. Сварочный аппарат из переменного тока образует постоянный и посредством электрической дуги нагревает локальный участок изделия до нужной температуры. Формирование электрической дуги происходит на металлическом стержне (электроде). Там где работает дуга, образуется специальная атмосфера, которая при плавлении металла не позволяет ему окисляться. Благодаря качественному сварному шву протечки полностью исключены, т.

к. соединение получается герметичным.

Есть много способов наложения швов. Какой способ выбрать, это зависит от толщины труб и материала, из которого они изготовлены. Основные типы швов:

• в тавр;
• встык;
• внахлест;
• угловые.

Также важно учитывать расположение труб по отношению друг к другу:

1. Нижний шов. Во время сварочных работ электрод располагают над соединяемыми элементами. При таком способе сварщику хорошо видны все свариваемые участки, поэтому данный метод является самым удобным.
2. Потолочный шов. Электрод располагают под свариваемым элементом. При этом оператор поднимает руку вверх и держит над головой, поэтому этот способ применяют только во время ремонта или при замене деформированного участка трубы. При обустройстве новой системы его не используют.
3. Вертикальный шов. Такой способ соединения применяют, если 2 трубы располагаются горизонтально. Сварщик проводит электродом движения вверх и вниз и снизу вверх (в вертикальном направлении).
4. Горизонтальный шов. Часто горизонтальными соединениями делают монтаж отопительных и водопроводных систем. При этом две трубы находятся в вертикальном положении.

Разновидности электродов

Электрод — тонкий металлический стержень, который покрыт специальным составом. Он защищает металл от возникновения коррозийного налета и от него зависит, каким получится сварочный шов. Чтобы разобраться, какими электродами варить трубы, нужно рассмотреть свойства каждого из них. Главные параметры, по которым классифицируют электроды — это вид покрытия и тип сердцевины. Изделия бывают с плавящей и неплавящей сердцевиной.

1. Для изготовления плавящей сердцевины используют сварочную проволоку с разным диаметром, который подбирают в зависимости от вида работ.
2. Для изготовления неплавящей сердцевины используют вольфарм, графит или электротехнический уголь.

Электроды покрывают целлюлозным, рутиловым, рутилово-кислотным или рутилово-целлюлозным покрытием.

Выбор сварочного аппарата

Сварочные аппараты бывают трех типов. Какой из них выбрать, это зависит от метода сварки и обрабатываемого материала. Виды устройств:

1. Понижающие сварочные трансформаторы. Это надежное устройство, которое применяют для сварки углеродистой стали. Качество шва — среднее.
2. Сварочные выпрямители. Подходят для углеродистого и алюминиевого материала, а также для нержавейки. Качество шва — высокое.
3. Сварочные инверторы. Универсальное устройство, которое подходит для любого материала.

Нельзя при сварке труб отопления электросваркой использовать испорченное оборудование. Поэтому перед началом работ аппаратуру тщательно проверяют.

Технология проведения работ

Вначале необходимо подготовить рабочее место и средства защиты. Чтобы разобраться, как правильно варить трубы отопления, нужно попрактиковаться на отдельном куске металла. Для этого понадобится толстая труба и универсальный электрод диаметром от 3 мм и выше, т. к. с ним легче учиться делать швы. Процесс работы:

1. На одном сварочном кабеле есть держатель. В него вставляют электрод, затем подключают кабели.
2. Аппарат имеет 2 кабеля и 2 выхода тока с положительной и отрицательной полярностью. Конец одного кабеля оснащен зажимом, который подключается к детали, конец второго — это держатель для электрода. Полярность выбирают в зависимости от вида работ. Наилучший прогрев металла происходит с прямой полярностью.
3. Зажечь дугу можно 2 способами. Для этого кончиком электрода постукивают несколько раз по детали или проводят вдоль шва (чириканьем).
4. Какого типа получится сварной шов на трубе, зависит от наклона электрода. Основной наклон составляет 30-60°. Чтобы сделать глубокий прогрев металла, наклон электрода делают «углом назад». При этом ванна и расплавленный металл поступают за электродом. Если требуется поверхностный прогрев, тогда угол наклона меняют в противоположную сторону.

Для каждого материала и типа шва применяется свое движение электрода. Для домашних работ достаточно освоить некоторые из них. Во время работы важно следить за величиной и состоянием сварной ванны. Для этого движения ускоряют или замедляют.

Как сварить пластиковые трубы

Сварка пластиковых труб проходит по особой технологии, т. к. из-за высокой температуры внутри них часто образовываются наплывы. Поэтому выполнять сварочные работы нужно аккуратно. Но если температура будет слишком низкой, то детали не зафиксируются. Порядок работ:

1. Сварочный аппарат устанавливают на подставку и разогревают до 260° C.
2. В насадку для сварки вставляют конец пластиковой трубы и подходящего диаметра фитинг таким образом, чтобы они располагались в одной плоскости.
3. Если труба толстая, то уровень температуры увеличивают. Когда детали прогреются, их достают из устройства и соединяют.

Когда шов застынет, трубу проверяют на наличие протечек. Спайку изделий с большим диаметром (свыше 63 мм) проводят стык в стык. Срез торцовых труб расплавляют и соединяют, при этом сильно надавливая друг на друга. При муфтовой и раструбной спайке используют ручные приборы. Они оснащены центрирующим элементом и насадками, которые удерживают заготовки. Все детали трубопровода загоняют в разогретый сварочный аппарат и делают спайку. Чтобы детали соединились, всю работу проводят быстро.

Возможные ошибки в процессе

Качество готового изделия может стать низким из-за дефекта сварного шва. Дефект может находиться внутри или снаружи изделия, а также быть сквозным. Причины, из-за которых он возникает во время сварки металлических труб отопления и других изделий:

• из-за дешевого материала низкого качества;
• из-за некачественного оборудования;
• когда нарушается технологический процесс работы;
• из-за неопытности сварщика.

Иногда сварщики делают усиление шва до 4 мм. Из-за такой ошибки он становится хрупким. Высота усиления не должна превышать 2 мм, тогда шов будет иметь максимальную прочность.

Холодная сварка для труб отопления, преимущества и недостатки метода

Трубы из металла можно использовать для внутридомовых водопроводных коммуникаций непродолжительное время. Металлические трубы допускается эксплуатировать на протяжении строго отведенного периода времени. Окислы, известковые отложения внутри железных коммуникаций уменьшают внутренний диаметр труб, и разрушают водопровод. Системы отопления, спроектированные и собранные правильно, не нуждаются в дополнительном обслуживании.

Трубы в системе отопления могут быть соединены без применения горячей сварки

Классическая высокотемпературная сварка

Как сварить отопление из железной трубы в соответствии со строительными нормами, указано в ГОСТе. Имеет значение и диаметр труб, и протяженность системы. СНИП укажет, как правильно сварить трубы для отопления в каждом конкретном случае: частное домовладение, многоэтажный дом или водопроводная линия промышленного назначения.

При использовании газового сварочного аппарата для создания качественных швов потребуется немалый практический опыт. Электросваркой также можно создавать безупречного качества сварные соединения, но в этом случае потребуется не только опыт, но и качественные электроды, верно выбранный уровень тока и «чувство дуги». Качественная электросварка трубы отопления доступна лишь настоящим профессионалам.

Металлические трубы — наиболее распространенный материал для систем отопления

Прочность труб из металла более чем достаточна для системы подачи воды и для контура отопления. Именно участки соединений, которые приходится реализовывать для того, чтобы не отклоняться от проектной документации, являются «слабым звеном» системы. О том, как варить трубу отопления электросваркой, подробно указано в устаревших учебных материалах и статьях. В современном строительстве чаще применяется метод холодной сварки для труб отопления.

Важно знать! Резьбовые соединения труб из металла используют в тех случаях, когда требуется создать разъемное соединение. Герметичность соединения в этом случае гарантирует уплотнитель, чаще всего пакля.

Как правильно варить трубу отопления знает каждый квалифицированный инженер-монтажник. Существует ряд правил, которых необходимо придерживаться:

1. Сварной шов не должен состоять из окалины. Так происходит, если варить трубу электросваркой, используя некачественные электроды.
2. Чтобы варить металл электрическим сварочным аппаратом необходимо использовать метод многослойного расплава металла. Первичная окалина шва удаляется перед следующим слоем сварки.
3. Важно правильно выбрать уровень тока – слабый ток не гарантирует прочность сварочного шва. Слишком высокий ток при сварочных работах также неприемлем.
4. Если используется метод «сварка встык», в качестве армирующего материала используется металл электрода или расплавленная проволока.
5. Варить электросваркой металлические трубопроводы и другие элементы отопительных и водопроводных систем запрещается вблизи легковоспламеняющихся предметов.

Газовая сварка – универсальный метод для создания прочного соединения металлов, соединять можно металлические детали разного размера в любых комбинациях.

Для традиционной сварки нужно иметь специальное оборудование и опыт проведения сварочных работ

Высокая температура струи сгорающего газа позволяет расплавить металл в области локального прогрева, и варить металл на молекулярном уровне. Требует дорогостоящего оборудования и высококвалифицированных сварщиков.

Монтаж контура отопления методом холодной сварки

Холодная сварка – это соединение двух и более элементов без их прогрева. Соединение образуется за счет химических реакций, протекающих в клеящем веществе. Пластичность, высокая адгезия и быстрое застывание в монолитную массу — это отличительные особенности компонентов, применяемых для холодной сварки.

Клеящий состав может включать в себя различные элементы, для улучшения механических характеристик клеевых швов. В основе составов, как правило, присутствуют эпоксидная смола, и наполнитель — отвердитель. На упаковке указано, можно ли холодной сваркой заварить трубы отопления, или это состав для ремонта пластиковых труб контура подачи холодной воды.

Холодная сварка — это пластичная масса, которая обеспечивает герметичное соединение труб

Различают два вида компонентов для холодной сварки:

1. Пластичное двухкомпонентное вещество, которое непосредственно перед применением необходимо тщательно размять для смешивания компонентов. Преимущество холодной сварки этого вида: состав быстро готовится, долго хранится, требует минимальной подготовки перед применением. Недостаток: быстро застывает, необходимо наносить очень тщательно, рекомендуется использовать как можно быстрее после приготовления.
2. Жидкие компоненты. Перед началом нанесения требуется соединить вещества в должной пропорции, и клей готов к применению. Преимущества жидкого состава для холодной сварки: клеящее вещество без труда проникает вглубь соединения, образуя при застывании прочный слой, устойчивый к механическим воздействиям. Недостаток: требует специальных условий для длительного хранения. Для разных материалов – пластик, металл – требуются разные химические компоненты.

Основное преимущество, которым отличается холодная сварка любого вида, это возможность проводить быстрый ремонт участка водопроводной, отопительной или канализационной системы без отключения подачи воды. Сварку, или в данном случае, склеивание компонентов можно производить в условиях повышенной пожарной опасности.

Важно! Для высокотемпературных контуров, в частности отопительных систем, существуют химические составы, эксплуатация которых возможна в условиях более 1000 градусов по шкале Цельсия.

В качестве ремонтного состава для чугунных радиаторов отопления следует тщательно готовить поверхность к применению холодной сварки. Несмотря на прочность соединения, восстановленный участок может не выдержать испытаний максимальным давлением.

Для пластиковых водопроводных систем метод холодной сварки признан одним из лучших решений для локального ремонта при невозможности замены поврежденного элемента. Также холодную сварку успешно применяют для восстановления герметичности стыковых швов на фитингах пластикового водопровода.

Холодная сварка — это эффективный метод для срочного ремонта любых труб

Время ожидания готового состава холодной сварки: от 2 до 20 минут, в зависимости от целевого назначения. Температурный диапазон – от 0 до 1300 градусов.

Достаточно подробно ознакомиться с инструкцией по применению, и монтаж системы будет успешно осуществлен. Для работы потребуется:

• емкость для приготовления состава;
• перчатки, чтобы избежать попадания состава на кожу. Их рекомендуется смочить водой;
• тонкий шпатель, для нанесения вязкого состава в область использования;
• соблюдение правил безопасности при работе с химическими компонентами.

При попадании состава на кожу или в область глаз рекомендуется промыть пораженный участок кожи и при возникновении ощущения жжения обратиться к врачу, имея при себе упаковку от компонентов «холодной сварки».

как варить отопление электросваркой в труднодоступных местах, как сварить пластиковые и металлические трубы, сварной шов

Содержание:

Чтобы система отопления была максимально надежной и функциональной, проводят сварку труб отопления. В зависимости от того, из каких именно труб организовывается контур, технология сварочных работ может отличаться.

Пластиковые трубы

Для стыковки между собой полипропиленовых деталей обычно применяют один из двух способов, чем лучше варить трубы отопления:

1. Раструбная сварка. Осуществляется погружением одного конца трубы в другой.
2. Муфтовая сварка. Применяется промежуточный элемент — муфта.

Для коммутации комплектующих из полипропилена используется диффузионная сварка. В процессе ее реализации происходит нагревание отдельных узлов контура с помощью специального паяльника мощностью 1500 В. Подобные приборы работают от обычной сети 220 В. В среднем на нагревание уходит не более 5 с. Характеристики полипропилена таковы, что его плавление начинается при температуре +27 градусов. Нужную температуру нагревания можно выставить на регуляторе температуры.

Процесс сваривания полипропилена в разные времена года имеет свои отличия. Если процедура проводится зимой в условиях улицы, продолжительность нагревания несколько увеличивают. Такой же принцип справедлив при работе с трубами большого диаметра: как правило, их нужно разогревать в течении 30 с. Специальная насадка на приборе обеспечивает одновременный разогрев всех поверхностей, которые будут стыковаться (имеется в виду труба и муфта). По ходу повышения температуры на деталях появляются «отбортовки».

По достижению нужной температуры элементы нужно извлечь с насадок и состыковать вместе, соблюдая равномерность нажатия с обеих сторон. Отдельные части после стыковки в разогретом состоянии запрещается сдвигать или крутить, иначе шов потеряет свою прочность. Чтобы соединение имело достаточную крепость, детали в соединенном состоянии нужно выдержать не менее 30 с. Признаком излишнего нагревания поверхности труб является приобретение ею коричневого цвета.

Металлические трубы

Для соединения комплектующих системы отопления из металла применяется метод электрической сварки. Перед тем, как варить трубы отопления, необходимо обзавестись металлическими электродами. Они проводят электрический ток и играют роль «присадки» для заполнения сварочного шва. Приступая к соединению, отдельные отрезки труб чистят от песка, грязи и мусора. Все замеченные при этом деформированные концы необходимо выровнять или обрезать. Для реализации дуговой сварки края деталей зачищают на ширину не менее 10 мм. Для коммутации труб по окружности необходимо наблюдать непрерывный режим. Чтобы сварить трубы отопления электросваркой, как правило, применяется разное число слоев.

Это напрямую зависит от того, какую толщину имеют стенки труб отопления:

• 2 слоя – при толщине не более 6 мм.
• 3 слоя — 6-12 мм.
• 4 слоя — более 12 мм.

С каждого уложенного слоя перед укладкой следующего нужно убрать шлак. Стартовый слой укладывают методом ступенчатой наплавки. В дальнейшем применяется сплошная наплавка размягченного металла. По ходу соединения необходимо распределить ступенчатую наплавку на несколько промежутков, применив метод «через один».

Особенно важна при организации отопительного контура укладка первого слоя. Если будет допущен брак, такой участок устраняется и накладывается заново. Осуществляя накладку последующих слоев сварки, необходимо равномерно поворачивать трубу по своей оси. При реализации каждого последующего слоя делают небольшие смещения на 1,5-3 см от начала предыдущего. Завершающая наплавка должна состыковаться с основной поверхностью, и быть гладкой и ровной.

Сварка трубопровода в рабочем состоянии

Что соединить трубы под давлением, приходится столкнуться с вопросом, как варить отопление электросваркой в труднодоступных местах. Это объясняется частым расположением трубопровода в узких нишах или вплотную к стенам.

Чтобы реализовать сварочные работы, вырезают отверстие для сварки внутри трубы. После этого провариваются остальная часть. Начинать работу лучше всего от центральной части нижней поверхности трубы. для получения качественного шва электрод позиционируют под углом 90 градусов. Вертикальные швы накладывают в другом положении электрода (под углом вверх): для этих целей нередко используется точечная сварка.

Выполним сварку регистров отопления! Скидка на монтаж 15%

Бесспорно то, что жизнь современного общества невозможна без металла и его соединений, а самое надежное, прочное и долговечное соединение – это сварка. Изделия, выполненные посредством этого соединения в сантехнике, не только надежнее, но и эстетичнее соединенных сгонами. Среди отопительных приборов, пожалуй, только в регистрах отопления используется меньше всего резьбовых соединений. Сам регистр представляет собой прибор из параллельных, соединенных между собой труб, по которым транспортируется теплоноситель.

Сварка регистров для систем отопления (гаражи, автомойки, холлы)

В основном эти приборы изготавливаются  при помощи ручной дуговой сварки из гладких, стальных труб с диапазоном диаметров 25-273 миллиметров и электродов соответствующего диаметра с фтористо-кальциевым или рутиловым покрытием. Они  обеспечивают ровную поверхность сварочного шва без трещин, наплывов и подрезов.

Предварительные операции перед сваркой регистров

Перед сваркой предварительно сварщик занимается заготовительным процессом, который состоит из следующих операций:

• очистка труб;
• разметка труб и металлического листа;
• резка по разметкам;
• обработка кромок;
• сборка изделия.

Очистка поверхности трубы производится для удаления с металла различных загрязнений с целью предотвращения дефектов шва. Она может производиться как химическими методами, так и механическими. В процессе разметки перед резкой размечают необходимую длину труб регистра, патрубков, пруткового металла, используемого для придания жесткости изделиям, а также необходимые конфигурации на листе металла для изготовления заглушек и фланцев.

Резка может выполняться или ножницами, или кислородным резаком, или углошлифовальной машиной, или отрезными станками.

Притупление кромок производится термическим способом при помощи 2-3-х резаков или механическим – на станке. Эта обработка выполняется и для формирования корня  сварного шва, гарантирующего при наличии фасок более точную сборку и для того, чтобы не прожечь тонкий металл.

Сборка изделия осуществляется чаще всего прихватками – короткими швами, количество которых и размеры задаются условиями. В процесс технологической сборки входят следующие операции:

1. присоединение на прихватках заглушек и фланцев к отверстиям трубы;
2. прихватывание трубопроводов с четырех сторон;
3. прихватывание верхних и нижних отводов;
4. вертикальное присоединение прихватками стальных прутков к трубам.

После этого начинается непосредственно процесс сварки с определенным режимом.

Режим сварки регистров отопления определяется совокупностью многих показателей, которые влияют на количество необходимого тепла для сварочного процесса. Основными из них являются :

• диаметр сварочной проволоки или электрода,
• сила сварочного тока,
• скорость сварки регистра отопления,
• напряжение на дуге и прочее.

Выбирают диаметр электрода от типа шва и вида сварного соединения, толщины металла.

Сила сварочного тока определяется по диаметру электрода

Напряжение зависит от покрытия и материалов электродов, от рода токов, дугового промежутка и многих других факторов.  Сварщик, зная марку стали и электрода, положение шва, вид сварного соединения сам устанавливает скорость сварки и дуговое напряжение. На протяжении всего сварочного процесса регистров отопления ведется систематический контроль над качеством.

Это может быть наружный осмотр, который выявляет внешние дефекты: неровности, непровары, подрезы. С помощью механических испытаний определяют ударную вязкость, твердость. Высверливание шва показывает непровары корня или кромок.

Сварка труб в труднодоступных местах

Прокладка и ремонт трубопроводов зачастую ставят перед сварщиком сложные задачи. Особенно сложно работать с водопроводными трубами, трубами отопления газоснабжения. Это связано с близкой установкой таких труб к стенам. Часто те же трубы отопления прячут полностью в стене, что еще сильнее осложняет возможные работы. Есть ряд практических рекомендаций, которые должны помочь сварщикам при сварке труб в труднодоступных местах.

Газопроводные трубы обычно имеют небольшой диаметр. Это позволяет хорошо осматривать трубы даже при близкой установке к стене. Работы в этом случае проводятся сравнительно свободно.

Дополнительной помощью при сварке труб в труднодоступных местах будет использование зеркал. Зеркало устанавливается у стенки или под углом к месту сварки. В результате хорошо видно, как нужно двигать электрод и какой получается шов.

Если возникают проблемы с доступность задних частей труб, вариантом решения проблемы будет использование изогнутого композиционного электрода. Он имеет форму крючка и свободно заходит за трубу. В этом случае перед началом работ важно правильно выбрать параметры сварочного тока, чтобы соблюсти необходимые свойства дуги.

Если невозможно достать место сварки изогнутым электродом, можно выполнить внутренний или операционный шов. Для этого вырезается часть трубы на передней стороне, и сварка ведется через полученное отверстие. После окончания работ отверстие заваривается отдельно.

TIG-сварка может проводиться аналогичным образом, но при этом достаточно сделать небольшое отверстие – чуть больше размера присадочного материала. Горелка подводится с обратной стороны к месту сварки, а присадочная проволока подается через зазор. Соответственно сварщик наблюдает за процессом через полученный зазор. Отверстие также заваривается после работы.

Еще одним вариантом сварки труб в труднодоступных местах является использование метода газосварки. В отличие от электрода газовую горелку удобнее подносить к месту сварки даже возле стены.

Дополнительные сложности возникают при необходимости сварки труб под потолком. В этом случае важно перед началом работ предусмотреть место для размещения сварочного аппарата. Он должен быть установлен таким образом, чтобы не мешать свободному перемещению сварщика и в то же время не было необходимости тянуть кабели соединения электродов.

Рекомендуется использовать все доступные способы для проведения сварки труб в труднодоступных местах. Например, работать изогнутым электродом и контролировать работу с помощью зеркала. Или провести сварку через зазор, а после – дополнительно сделать «заплатку» с помощью изогнутого электрода. Контроль результата с помощью зеркала нужно проводить в любом случае.

Электро Сварка труб отопления | Стоимость сварочных работ труб

Большинство систем отопления в многоэтажных домах прежних лет застройки смонтировано с применением стальных труб и чугунных радиаторов. Как показала практика, при центральном отоплении, это оптимальный вариант. Трубы и радиаторы отлично выдерживают как периодические перепады давления, так и опрессовку и даже временное отсутствие воды в системе.

Также стальные трубы отлично подходят для монтажа современных алюминиевых, стальных и биметаллических батарей. Существующую систему из стояков и горизонтальных труб нет необходимости менять полностью, достаточно изменить конфигурацию некоторых частей и подогнать их под размеры радиаторов.

Как производится монтаж и ремонт стальных труб

Основной способ монтажа стальных водопроводных труб, которые используются в системах отопления, — сварка. Этим методом соединяют как магистральные отрезки, так и сгоны, повороты, колена, байпасы и другие элементы отопительной сети. Для изготовления труб используются марки стали, которые отлично свариваются как электродом, так и газовой сваркой с применением ацетилена или пропана.

Сварка покрытым электродом производится реже, хотя появление инверторных портативных аппаратов сделало этот способ вполне конкурентным, Часто сантехники и слесаря отдают ему предпочтение перед использованием газовой горелки. Технология сварки электродом достаточно удобна и обеспечивает высокую скорость работы, но не всегда применима, особенно в условиях городской квартиры, где приходится ремонтировать систему отопления. В частности газовая сварка более удобна при:

• работе в труднодоступных местах;
• ремонте труб в комнатах с новой отделкой;
• гибке труб;
• приваривании отводов, штуцеров, других мелких деталей.

Газовая сварка предпочтительнее и потому, что на коммуникации квартиры или дома, где производится ремонт, не оказывается никакого воздействия. Даже при использовании инвертора, нагрузка на электросеть квартиры достаточно высокая, а импульсный режим сварки может повредить чувствительную бытовую аппаратуру или систему сигнализации.

В тех случаях, когда приходится сваривать стальные трубы при ремонте или монтаже систем отопления газовой горелкой, наши сотрудники прибывают на объект со своим автономным оборудованием. В комплект входят:

• баллоны с кислородом и ацетиленом;
• шланги;
• газовая горелка;
• редукторы.

Все оборудование работает в автономном режиме и обеспечивает выполнение полного объема работ.

Безопасность

На всех объектах работают профессиональные сварщики, отлично знающие требования техники безопасности и противопожарные правила. Если приходится работать в квартирах, где во время работы находятся люди, непременно подключается принудительная вентиляция и организовывается постоянное проветривание комнат.

Все работы по ремонту и монтажу труб способом сварки производятся при отключенном отоплении и слитой с системы воде. Возможность протекания и затопления соседей или собственной квартиры исключены. Качество сварных швов проверяется специальными приборами и на них устанавливается гарантия.

Почему при дуговой сварке стали используется предварительный нагрев и как он применяется?

Часто задаваемые вопросы

Предварительный нагрев — это процесс, применяемый для повышения температуры основной стали перед сваркой. Он используется по следующим основным причинам:

• Более низкая скорость охлаждения способствует диффузии водорода из области сварного шва за счет увеличения периода времени, в течение которого он находится при повышенной температуре (особенно при температурах выше примерно 100 ° C), при которых скорость диффузии водорода значительно выше, чем при температуре окружающей среды. .Уменьшение количества водорода снижает риск растрескивания.
• Для снижения скорости охлаждения сварного шва и основного материала, что может привести к более мягкому металлу сварного шва и микроструктурам зон термического влияния с большей устойчивостью к водородному растрескиванию.

Нажмите здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Предварительный нагрев можно применять различными способами. Выбор метода предварительного нагрева будет зависеть от толщины материала, размера сварного шва и нагревательного оборудования, доступного во время сварки.Способы могут включать нагрев в печи для небольших производственных узлов или, для крупных конструктивных элементов, групп горелок, электрических ленточных нагревателей, индукционных нагревателей или радиационных нагревателей.

Важно правильно применять предварительный нагрев с соответствующими мониторами и элементами управления, а также контролировать температуру между проходами (температура заготовки между сваркой первого и последующих проходов), чтобы убедиться, что она не опускается ниже температуры предварительного нагрева. (См. FAQ: Что важно — предварительный нагрев или промежуточный проход?).

Распространенными методами контроля предварительного нагрева являются мелки для индикации температуры (см. Часто задаваемые вопросы: Что такое палочка Tempil?) И термопары или контактные термометры. Предварительный нагрев следует контролировать на расстоянии 4t (где t — толщина соединяемого материала) от продольного края канавки для t <50 мм ^[1] или на минимальном расстоянии 75 мм от места подготовки шва. при t> 50 мм и с обратной стороны пластины к источнику тепла ^[1,2] .Более подробная информация о применении предварительного нагрева и отчетах приведены в ссылке 1.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами.

Список литературы

1. BS EN ISO 13916: 1997: «Сварка: Руководство по измерению температуры предварительного нагрева, температуры между проходами [между прогонами] и температуры поддержания предварительного нагрева», Британский институт стандартов, 1997.
2. BS EN 1011-2: 2001: «Сварка. Рекомендации по сварке металлических материалов. Дуговая сварка ферритных сталей », Британский институт стандартов, 2001 г.

Почему перед сваркой предварительно нагревают? | Блог Вестерманса

Почему перед сваркой иногда требуется предварительный нагрев?

Предварительный нагрев свариваемого основного материала сводит к минимуму разницу температур между материалом и дугой, снижает скорость охлаждения в зоне сварки и снижает риск образования трещин.

Потребность в предварительном нагреве увеличивается с увеличением толщины стали, ограничений сварного шва, содержания углерода / сплава в стали и диффузионного водорода в металле шва.Предварительный нагрев обычно применяется с горелками для горючего газа или электрическими нагревателями сопротивления. Хотя этот процесс может показаться дорогостоящим, он может сэкономить время и деньги в долгосрочной перспективе за счет снижения риска неудачной сварки.

Цель предварительного нагрева:

1. Снижение риска водородного крекинга
2. Снижение твердости зоны термического влияния сварного шва
3. Уменьшает усадочные напряжения при охлаждении и улучшает распределение остаточных напряжений.

Если предварительный нагрев применяется локально, он должен выходить как минимум на 75 мм от места сварки и предпочтительно измеряться на противоположной стороне от свариваемой.

Отрасли, в которых обычно требуются преимущества предварительной тепловой обработки как в цехах, так и в полевых условиях, включают, среди прочего, нефть и газ, электростанции, изготовление конструкций, трубопроводы для передачи и судостроение.

Термическая обработка сварных соединений

Термическая обработка — это трудоемкая и дорогостоящая операция. Это может повлиять на прочность и ударную вязкость сварного соединения, его коррозионную стойкость и уровень остаточного напряжения, но также является обязательной операцией, указанной во многих прикладных нормах и стандартах. Кроме того, это важный параметр в квалификационных требованиях к процедуре сварки. Прежде чем обсуждать диапазон термических обработок, которым может подвергаться металл, необходимо четко определить, что означают различные термины, используемые для описания диапазона термических обработок, которые могут применяться к сварному соединению. Такие термины часто используются неправильно, особенно неспециалистами; для металлурга они имеют очень точное значение. Наилучший метод для конкретного приложения зависит от переменных работы, включая толщину материала, размер, сроки проекта, бюджет и уровень знаний доступного персонала.

Обработка раствора Осуществляется при высокой температуре и предназначена для приема в раствор элементов и соединений, которые затем удерживаются в растворе за счет быстрого охлаждения от температуры обработки раствора. Это может быть сделано для уменьшения прочности соединения или повышения его коррозионной стойкости. В случае некоторых сплавов за ней может следовать термообработка при более низкой температуре для контролируемого преобразования выделений (старение или дисперсионное твердение).

Отжиг Он заключается в нагреве металла до высокой температуры, при котором происходит рекристаллизация и / или фазовое превращение, а затем в медленном охлаждении, часто в печи для термообработки. Это часто выполняется для смягчения металла после его закалки, например, путем холодной обработки; полный отжиг, дающий самую мягкую микроструктуру. Это также приводит к снижению текучести и прочности на разрыв, а в случае ферритных сталей, как правило, к снижению ударной вязкости.

Нормализация Это термическая обработка, проводимая только для ферритных сталей. Он включает нагрев стали примерно на 30-50 ° C выше верхней температуры превращения (для стали с содержанием углерода 0,20% это будет около 910 ° C) и охлаждение на неподвижном воздухе. Это приводит к уменьшению размера зерна и повышению прочности и ударной вязкости.

Закалка Это быстрое охлаждение от высокой температуры. Ферритная сталь должна быть нагрета до температуры выше верхней температуры превращения и закалена в воде, масле или воздушной струе для получения очень высокопрочного мелкозернистого мартенсита. Стали никогда не используются в закаленном состоянии, они всегда отпускаются после операции закалки.

Закалка Термическая обработка ферритных сталей при относительно низкой температуре, ниже более низкой температуры превращения; в обычной конструкционной углеродистой стали это значение будет в диапазоне 600-650 ° C. Он снижает твердость, снижает предел прочности и улучшает пластичность и ударную вязкость. Большинство нормализованных сталей подвергаются отпуску перед сваркой, все закаленные стали используются в закаленном и отпущенном состоянии.

Отверждение при старении или осаждении Низкотемпературная термообработка, предназначенная для получения правильного размера и распределения осадков, тем самым увеличивая текучесть и предел прочности. Обычно ему предшествует термообработка на твердый раствор. Для стали температура может быть где-то между 450-740 ° C, алюминиевый сплав будет выдерживаться при температуре 100-200 ° C. Более продолжительное время и / или более высокие температуры приводят к увеличению размера осадка и снижению как твердости, так и прочности. Снятие напряжения Как следует из названия, это термообработка, предназначенная для снижения остаточных напряжений, возникающих при усадке сварного шва. Он основан на том факте, что при повышении температуры металла предел текучести уменьшается, что позволяет перераспределить остаточные напряжения за счет ползучести сварного шва и основного металла. Охлаждение от температуры снятия напряжения контролируется, чтобы не возникало вредных температурных градиентов.

Последующий нагрев Низкотемпературная термообработка, проводимая сразу после завершения сварки путем увеличения предварительного нагрева примерно на 100 ° C и поддержания этой температуры в течение 3 или 4 часов.Это способствует диффузии водорода в зонах сварного шва или термического влияния из стыка и снижает риск образования холодных трещин, вызванных водородом. Он используется только для ферритных сталей, где водородное холодное растрескивание является серьезной проблемой, например, стали очень чувствительны к трещинам, очень толстые соединения и т. Д.

Термическая обработка после сварки (PWHT) Итак, что означает термин «термообработка после сварки»? Для некоторых инженеров это довольно расплывчатый термин, который используется для описания любой термической обработки, проводимой после завершения сварки.Однако для других, особенно тех, кто работает в соответствии с нормами для сосудов высокого давления, такими как BS PD 5500, EN 13445 или ASME VIII, он имеет очень точное значение. Поэтому, когда инженер говорит о послесварочной термообработке, отжиге, отпуске или снятии напряжений, это рекомендуется. Термическая обработка после сварки может проводиться по одной или нескольким из трех основных причин:

• для достижения стабильности размеров с целью сохранения допусков во время операций механической обработки или во время встряхивания при эксплуатации
• для изготовления специальных металлургических конструкций с целью достижения требуемых механических свойств
• для снижения риска возникновения проблем в процессе эксплуатации, таких как коррозия под напряжением или хрупкое разрушение, за счет снижения остаточного напряжения в сварном элементе

Диапазон термообработки для достижения одной или нескольких из этих трех целей в диапазоне свариваемых черных и цветных металлов и сплавов, очевидно, слишком обширен, чтобы подробно описать их в этих кратких статьях с практическими знаниями. Акцент в следующем разделе будет сделан на PWHT углеродистых и низколегированных сталей в соответствии с требованиями стандартов, хотя кратко будут упомянуты другие формы термообработки, с которыми инженер-сварщик может столкнуться в черных сплавах. Здесь задействованы два основных механизма: во-первых, снятие напряжения и, во-вторых, микроструктурные модификации или отпуск.

Снятие напряжения Зачем нужно снимать напряжение? Это дорогостоящая операция, требующая, чтобы часть или весь свариваемый элемент был нагрет до высокой температуры, и она может вызвать нежелательные металлургические изменения в некоторых сплавах.Как упоминалось выше, может быть одна или несколько причин. Высокие остаточные напряжения, зафиксированные в сварном соединении, могут вызвать деформацию, выходящую за пределы допустимых размеров, когда изделие подвергается механической обработке или вводится в эксплуатацию. Высокие остаточные напряжения в углеродистых и низколегированных сталях могут увеличить риск хрупкого разрушения, создавая движущую силу для распространения трещин. Остаточные напряжения вызовут коррозионное растрескивание под напряжением в подходящей среде, например, в углеродистой и низколегированной стали при щелочной среде или нержавеющей стали, подверженной воздействию хлоридов.Что вызывает эти высокие остаточные напряжения? Сварка включает осаждение расплавленного металла между двумя по существу холодными поверхностями основного металла.

По мере охлаждения шва металл сварного шва сжимается, но сдерживается холодным металлом с обеих сторон; поэтому остаточное напряжение в соединении увеличивается с понижением температуры. Когда напряжение достигает достаточно высокого значения (предел текучести или предел текучести при этой температуре), металл пластически деформируется с помощью механизма ползучести, так что напряжение в соединении соответствует пределу текучести.По мере того, как температура продолжает падать, предел текучести увеличивается, препятствуя деформации, так что при температуре окружающей среды остаточное напряжение часто равно пределу текучести (рис. 1). Чтобы снизить этот высокий уровень остаточного напряжения, компонент повторно нагревают до достаточно высокой температуры.

При повышении температуры предел текучести падает, позволяя возникать деформации и уменьшаться остаточное напряжение до тех пор, пока не будет достигнут приемлемый уровень. Компонент будет выдерживаться при этой температуре (замачиваться) в течение некоторого времени до достижения стабильного состояния, а затем снова охлаждаться до комнатной температуры.Остаточное напряжение, остающееся в соединении, равно пределу текучести при температуре выдержки. На рис. 1 показано, что остаточное напряжение в углеродисто-марганцевой стали достаточно устойчиво снижается от температуры окружающей среды до примерно 600 ° C, но что для высокопрочных сталей, устойчивых к ползучести, температура должна быть выше 400 ° C, чтобы остаточное напряжение начало падать. Нержавеющая сталь практически не подвергается воздействию до тех пор, пока температура не превысит 500 ° C. Следовательно, существует диапазон температур выдержки для различных сплавов для достижения приемлемого снижения остаточного напряжения без отрицательного воздействия на механические свойства соединения.В углеродисто-марганцевых сталях эта температура будет составлять 550-620 ° C, в жаропрочных сталях — 650-750 ° C, а в нержавеющих сталях — 800-850 ° C.

Дополнительную информацию можно найти на веб-сайте знаний TWI

У нас есть в наличии различные машины и торговые марки для ваших систем отопления, другие решения доступны по запросу. Бренды включают Stork Cooperheat, AEC, Globe и наш ассортимент нового нагревательного оборудования.

Индукционная термообработка | Быстрый и точный нагрев больших металлических деталей Red-D-Arc Welderentals

Система индукционного нагрева ArcReach

Miller с воздушным охлаждением предназначена для предварительного нагрева и отжига при температурах до 600 градусов по Фаренгейту (315 ° C) без использования охладителя и охлаждающей жидкости.Настройки контроля температуры можно запрограммировать вручную или загрузить через USB-накопитель. Все данные о нагреве записываются автоматически и могут быть сохранены для контроля качества и документирования.

«Быстрое достижение критических температур и поддержание их на стабильном уровне в течение длительного времени»

(подробнее…)

Вращающееся оборудование Применение индукционного нагрева

Последняя история успеха компании

Red-D-Arc подчеркивает преимущества использования индукционного нагрева во вращающемся оборудовании.
Клиент связался с Red-D-Arc, чтобы узнать об использовании индукционного нагрева для снятия ступицы муфты с вала двигателя. Ступица имела диаметр 12 дюймов и толщину примерно 4 дюйма.

Общий объем работ был прост: клиенту нужно было снять старый двигатель и заменить его новым. Ступицу муфты пришлось использовать повторно, поэтому ступицу нужно было снять со старого двигателя и установить на новый. Две вещи усложняли эту работу: местоположение и временные рамки.Работы должны были проходить на морской платформе. Использование открытого огня недопустимо, так как это привело бы к нарушению техники безопасности.
(подробнее…)

Противовыбросовый превентор (специальный клапан или устройство, используемый для предотвращения выбросов на нефтяных и газовых скважинах), который склеивался в течение 9 лет, наконец, был отделен от быстрого применения системы индукционного нагрева Miller от Red-D-Arc.

В дополнение к многочисленным сварочным работам и термообработке, наши специалисты по отоплению имеют многолетний опыт применения этой технологии во многих областях, от обслуживания плотин гидроэлектростанций до ремонта тяжелого оборудования.Свяжитесь со специалистом, чтобы узнать, как индукционный нагрев может быть применен к вашей следующей задаче.

Спасибо Майклу Эрнандесу AWS CWSR из нашего офиса в Хьюстоне за предоставленный материал.

---

Эта статья впервые появилась в журнале Connector Magazine, Fall 2020 Edition

Монтажники могут сэкономить деньги и время, используя эту сварочную технику самостоятельно.

Крупные стальные монтажные проекты обычно требуют термической обработки для сварки из-за толстых материалов, используемых в конструкционных стальных конструкциях.Правильная реализация имеет решающее значение; так часто эта работа передается на аутсорсинг. Предполагаемый уровень квалификации для выполнения этой работы может сделать перспективу использования внутреннего персонала устрашающей. Тем не менее, большинство подрядчиков по сварке на самом деле в полной мере способны выполнять термообработку на месте.

Два основных метода термической обработки металла — это предварительный нагрев и термическая обработка после сварки. (PWHT). Предварительный нагрев — это процесс нагрева основного металла до определенной температуры перед сваркой для минимизации разницы температур между сварочной дугой и основным металлом.Этот процесс помогает снизить внутренние напряжения, которые возникают по мере нормализации значительной разницы температур между сварным швом и основным металлом, что может вызвать растрескивание и деформацию. Снижение скорости охлаждения также позволяет водороду улетучиваться из сварного шва, что сводит к минимуму возможность растрескивания.

(подробнее…)

Области применения и преимущества при изготовлении и обслуживании резервуаров

При изготовлении резервуаров для хранения, как и в большинстве других сварочных операций, есть два важных процесса, которые производители резервуаров должны выполнить для обеспечения окончательного качества и долговечности резервуаров.Это предварительный нагрев и послесварочная термообработка.

Предварительный нагрев

Предварительный нагрев включает нагрев свариваемого материала до определенной температуры перед сваркой. Этот процесс уменьшает усадку за счет минимизации температуры между дугой и основным материалом. Он также удаляет влагу, снижает водород и замедляет скорость охлаждения сварного шва. Это снижает риск образования трещин, хрупких сварных швов и разрушения сварных швов. Предварительный нагрев имеет решающее значение для резервуаров-хранилищ, поскольку они должны выдерживать высокое давление во время работы.

(подробнее…)

При сварке, как и во многих других производственных процессах, процесс не завершается до тех пор, пока не будет проведена необходимая постобработка. Операции после сварки обычно выполняются по таким причинам, как улучшение механических свойств, снятие напряжения и улучшение внешнего вида. Двумя наиболее распространенными операциями после сварки являются Термическая обработка после сварки (PWHT) и Чистовая обработка .

Термическая обработка после сварки

Во время сварки свариваемые материалы подвергаются воздействию очень высоких температур, которые могут вызвать в них микроструктурные изменения.Кроме того, в сварных материалах накапливаются остаточные напряжения, когда им дают возможность естественным образом остыть. Если оставить их без внимания, эти напряжения и структурные изменения могут серьезно ухудшить механические свойства материала и привести к поломке во время использования. Для предотвращения этого для сварных деталей требуется PWHT. Существует два основных типа термообработки после сварки, и они заключаются в следующем.
(подробнее…)

Первоначально построенная в 1930-х годах плотина Гранд-Кули в штате Вашингтон претерпевала ряд проектов по техническому обслуживанию, чтобы гарантировать, что она будет продолжать производить безопасную и надежную электроэнергию в будущем.На одном из этапов проекта требовалось нагреть внешнюю крышку вала турбины шириной 40 футов и высотой 7 футов до определенной внутренней температуры. Чтобы достичь этой температуры, инженеры применили индукционный нагрев одной стороны заготовки.

Только когда противоположная сторона заготовки достигла заданной температуры, инженеры по техническому обслуживанию могли быть уверены, что требуемая внутренняя температура была достигнута. Команда Red-D-Arc предоставила системы индукционного нагрева и помощь в обучении и настройке во время этой важной части процесса технического обслуживания.
(подробнее…)

На 19 часов быстрее, чем у конкурентов

Техас. Один из наших клиентов пытался нагреть трубу диаметром 42 дюйма с помощью грушевидных горелок, чтобы сварщики могли сваривать стыки. Наша команда увидела возможность создать решение, которое поможет нашему клиенту выполнять работу намного быстрее. Чтобы сделать эту работу по нагреву в полевых условиях быстрее, мы собрали пакет, включающий систему индукционного нагрева Miller ProHeat 35, генератор 60 кВА и распределительную панель DP25.

Red-D-Arc предоставил надежное решение для индукционного нагрева RDA компании по строительству и обслуживанию трубопроводов в Хьюстоне, которой требовалось поддерживать постоянную температуру для своих сварщиков, чтобы сваривать стыки труб. Наши специалисты по индукционному нагреву предоставили нашему клиенту переносную установку для индукционного нагрева, состоящую из генератора 60 кВА, системы индукционного нагрева Miller Pro-Heat 35 и распределительной панели DP25. В качестве экономичной альтернативы существующим пропановым горелкам индукционные нагреватели позволили им обеспечить надежный нагрев, постоянный контроль температуры, увеличенное время сварки и повышенную безопасность.

С этой установкой мы смогли нагреть трубу до 250 градусов примерно за 5 минут. Наш заказчик смог превзойти запланированное конкурентом время более чем на 19 часов, и его попросили процитировать другие работы по конвейеру для своего клиента. Излишне говорить, что они были довольны решением и созданной им возможностью для дополнительной работы.
(подробнее…)

Термическая обработка перед и после сварки имеет решающее значение для многих сварочных операций. Без надлежащей термической обработки сварные швы и зоны термического влияния могут иметь нежелательные механические свойства.Что еще хуже, ненадлежащая термообработка может привести к трещинам и разрушительным повреждениям сварных швов. Хотя температура и время являются первоочередными задачами при термообработке сварного шва, при выборе процесса следует также тщательно учитывать метод нагрева. Индукционный нагрев — один из самых популярных видов термообработки, и это по праву. У индукционного нагрева много преимуществ, и у Red-D-Arc есть оборудование, необходимое для успешной реализации операции индукционной термообработки для ваших проектов.
(подробнее…)

Когда одному из наших клиентов было поручено отремонтировать вал электродвигателя, что потребовало от него приваривания новых ребер к валу диаметром 7 дюймов, они обратились за помощью к группе экспертов Red-D-Arc. Работа требовала предварительного нагрева вала до температуры 400 ° F и сварки под флюсом (SAW). Используя Miller Proheat 35 и установку для дуговой сварки Lincoln LT7, задание, изначально предлагавшееся по цене 40 часов , заняло всего 3 часа, чтобы выполнить .
(подробнее…)

Отличный день в Талсе

Прекрасный день в Талсе, Оклахома. — 4 апреля 2018 г.

Зайдите к стенду № 507 и ознакомьтесь с нашими системами орбитального тигля и индукционного нагрева. У нас есть прекрасно отремонтированный сварочный аппарат Red-D-Arc Diesel на 300 А по специальной выставочной цене !!
Не забудьте просканировать свой бейдж для PennWell Drone Draw !!

www.pipelineenergyexpo.com — 3-5 апреля 2018 г.

Важность предварительного нагрева при сварке — Опции оборудования

Зачем нужен предварительный нагрев?

Предварительный нагрев снижает риск растрескивания металла шва и зоны термического влияния (HAZ):

• Снижение скорости охлаждения сварного шва — предотвращает образование хрупкого металла шва / HAZ, дает водороду больше времени для выхода из расплавленного сварного шва.
• Удаление влаги (источника водорода) из детали.
• Уменьшение усадки за счет уменьшения перепада температур.

Предварительный нагрев или нет?

Требования и уровень предварительного нагрева стали определяются соответствующими правилами сварки и зависят от подводимой теплоты сварного шва, химического состава стали (углеродный эквивалент), толщины, диффузионного водорода и т. Д. Цветные металлы обычно требуют предварительного нагрева, потому что их высокая теплопроводность .

(подробнее…)

Персонал Red-D-Arc в Монктоне, филиал Нью-Брансуика, недавно помог заказчику сэкономить время и деньги, ремонтируя самую большую в мире каменную дробилку с помощью индукционного нагрева. Гидравлический цилиндр, который управляет нажимными пластинами, используемыми огромной камнедробилкой, необходимо было довести до температуры 500 ° F, и эту температуру необходимо было поддерживать в течение 3 полных дня . Это было необходимо для того, чтобы сварщики могли отремонтировать подъемные лапки на цилиндре.Обычно 3 рабочих использовали бы паяльные лампы для нагрева металла, на что потребовалось бы 2 недели или дольше. Оборудование для индукционного нагрева Red-D-Arc позволило им выполнить работу менее чем за , вдвое быстрее, чем за . Индукционный нагрев находит широкое применение в строительстве, судостроении, ремонте плотин и мостов. Технические специалисты Red-D-Arc признаны в отрасли за их инновационное применение этой технологии и готовы решать любые задачи клиентов.(подробнее…)

Одеяла с подогревом для сварки | Сварочные решения Powerblanket

Предварительный нагрев при сварке

Подготовка труб и других поверхностей к сварке может оказаться серьезной проблемой, поскольку перед началом работы металлические поверхности часто должны быть горячими. Если металл не будет достаточно горячим перед началом сварки, это повлияет на скорость охлаждения. Если сварной шов охладится слишком быстро, металл может получить удар и вызвать водородное растрескивание. Существует множество методов предварительного нагрева металла.Некоторые из них включают: печное отопление, горелку, электрические ленточные нагреватели, индукционный и радиационный нагрев, а также защитные покрытия для предварительного нагрева при сварке.

Зачем подогревать металл?

При предварительном и последующем нагреве металла улучшается диффузия водорода; до 1000 раз больше диффузии при 250 ° F (121 ° C), чем при комнатной температуре (68 ° F, 20 ° C). Риск появления трещин снижается по мере того, как после завершения сварки диффундирует больше водорода.

Типы теплообмена

Существует 3 основных типа теплопередачи: конвекция, излучение и теплопроводность.Все 3 метода полезны в разных приложениях. Давайте посмотрим поближе.

Конвекция

Конвекция передает тепло вокруг пространства за счет движения молекул. Например, перекатывающееся круговое движение в кастрюле с кипящей водой — это конвекционный нагрев.

Излучение

Радиация — это передача тепла посредством электромагнитного излучения. Лучистое отопление — это то, что вы можете почувствовать в воздухе, сидя у костра.

Проводимость

Conduction передает тепло через прямой контакт с поверхностью.Это наиболее эффективный метод теплопередачи при предварительном нагреве различных металлических поверхностей для сварки. Лучистое тепло будет тратить время и энергию на нагревание воздуха вокруг металла, а не самого металла. Прямой контакт обеспечит равномерное равномерное нагревание поверхности сварочных материалов.

Давайте сравним 2 различных метода предварительного нагрева при сварке. Индукционный нагрев с использованием излучения и нагревательных одеял с использованием теплопроводности.

Индукционный нагрев и нагревательные одеяла

Индукционный нагрев — это наматывание проводящего металлического предмета на поверхность или контейнер, который необходимо нагреть.Затем циркулируют электромагнитные токи и нагревают объект, который они окружают. После того, как эти металлические катушки будут на месте, их будет нелегко снять и снова установить. Индукционный нагрев хорошо подходит для объектов, требующих постоянного нагрева в фиксированном контролируемом месте. Индукция обычно используется на заводах, где длинные полосы трубопровода непрерывно проходят через центр индукционных нагревательных катушек.

Однако для сварки в полевых условиях и ремонта на месте индукция не является практическим решением, особенно в холодную погоду.Сварка в динамической среде требует более портативных и гибких вариантов предварительного нагрева. Одеяла с высокотемпературным обогревом достаточно гибкие, чтобы соответствовать и нагревать любой металл, нуждающийся в сварке. Они также используют токопроводящий нагрев, который равномерно распределяется по всей поверхности металла.

Одеяла для предварительного нагрева легко устанавливаются, снимаются, хранятся и помещаются в другое место сварки.

Решения для предварительного нагрева сварочных покрытий

Одеяла с высокотемпературным обогревом

Powerblanket специализируется на инновационных решениях для обогрева, которые подходят для самых разных форм поверхностей и могут использоваться в самых разных местах.Наши портативные обогревательные одеяла любой формы и размера подходят для любых сварочных работ.

Толстая изоляция и эффективная технология распределения тепла направляют тепло вниз к сварочной поверхности, устраняя горячие и холодные точки.

В Powerblanket мы также предлагаем обогревательные одеяла, сертифицированные для использования во взрывоопасных зонах. Безопасный предварительный нагрев металлов в местах установки C1D2, чтобы вы могли сваривать там, где это необходимо.

Обогреватели газовых баллонов

Наши нагреватели для газовых баллонов и нагреватели для пропановых баллонов идеально подходят для сварочных работ в резервуарах.Благодаря большому выбору размеров, Powerblanket может подогревать и подогревать резервуары любого размера, даже при сварке в самых холодных условиях.

Свяжитесь с нами, чтобы найти идеальное решение для предварительного нагрева для ваших сварочных нужд по телефону 866.945.4203 или [адрес электронной почты]

Нагрев — Производительность сварки

Предварительный нагрев и снятие напряжения деталей являются необходимыми этапами во многих сварочных операциях, включая сварку труб, но процесс нагрева иногда может создавать проблемы.Различные области применения и материалы предъявляют разные требования, от предварительного нагрева до термообработки после сварки (PWHT). Кроме того, трубы и другие детали различаются по размеру и форме и могут быть расположены в магазине или в полевых условиях. Все эти факторы обуславливают важность выбора системы отопления, которая обеспечивает гибкость для удовлетворения целого ряда требований к отоплению.

Когда сварка требует какого-либо типа термообработки, индукционный нагрев — это метод, который предлагает множество преимуществ, в том числе большую стабильность нагрева, более быстрое достижение температуры детали, простоту использования и безопасность в эксплуатации.

Однако есть некоторые заблуждения относительно того, как и когда можно использовать индукционный нагрев при сварке труб, что может удерживать людей от осознания улучшений, которые он может обеспечить. В этой статье обсуждаются распространенные мифы об индукции и предоставляется информация о том, как преодолевать проблемы, с которыми операторы могут столкнуться в некоторых приложениях.

Миф № 1

Индукционный нагрев нельзя использовать на трубе P91

Индукция может использоваться для предварительного нагрева и снятия напряжений (посредством PWHT) труб P91 и других хромомолибденовых труб.Предварительный нагрев этих труб ничем не отличается от нагрева любых других труб из углеродистой стали, хотя он предполагает решение конкретных проблем термической обработки материала.

P91 — это тип ферритного сплава с повышенным сопротивлением ползучести (CSEF), который представляет собой стали, предназначенные для сохранения прочности при чрезвычайно высоких температурах. В то время как сплавы CSEF предназначены для сохранения прочности при повышении температуры окружающей среды, одной из самых больших проблем при сварке P91 является чувствительность материала к тепловым изменениям во время процесса сварки.Поэтому очень важно правильно контролировать температуру до, во время и после сварки.

Индукционный нагрев — широко используемый метод термообработки при сварке труб.

При нагревании толстого куска трубы для получения стабильной температуры по всей внутренней части трубы необходим сильный нагрев, а P91 обычно требует более высоких температур во время сварки. Например, для многих углеродистых сталей обычно требуются температуры выдержки от 1150 до 1250 градусов по Фаренгейту. Но для многих марок материала P91 необходимый диапазон температур выдержки обычно начинается с 1350 и может достигать 1410 градусов по Фаренгейту.

Металл, нагретый до определенной точки, теряет свои магнитные свойства. Уровень температуры, при котором это происходит, который может незначительно изменяться, называется точкой Кюри. Для многих марок материала P91 точка Кюри обычно составляет около 1380 градусов по Фаренгейту, поэтому, когда приложение требует нагрева материала до 1410 градусов, процесс индукционного нагрева меняется. В результате нагрев от гистерезисных потерь уходит, выходные параметры индукционного блока изменяются, а скорость нагрева детали может замедляться или замедляться, прежде чем они достигнут уровня температуры выдержки.

Эту проблему можно решить с помощью некоторых корректирующих действий. Во-первых, важна правильная настройка, чтобы материал хорошо нагрелся. Использование надлежащей PWHT-изоляции для размера нагреваемой трубы и плотная намотка витков катушки на изоляцию являются важными шагами для поддержания надлежащего расстояния соединения между деталью и катушкой.

Во-вторых, поскольку выходные характеристики изменятся в точке Кюри, важно намотать соответствующую настройку катушки для этого изменения. Поскольку потери на гистерезис нагрева исчезают в точке Кюри, джоулев нагрев становится единственным источником добавления тепла к детали.

Чтобы обеспечить достижение желаемой температуры выдержки выше точки Кюри на большей трубе, рассмотрите возможность обмотки катушки, которая работает при более низких уровнях напряжения и тока. Самым простым решением для достижения этой цели является использование более длинного кабеля, чтобы получить на деталь еще четыре-восемь витков. Лучшее решение — намотать две катушки параллельно, что приведет к снижению напряжения и лучшему использованию тока, поступающего от устройства.

Наконец, убедитесь, что уровень мощности блока в киловаттах достаточен для нагрева детали до желаемой температуры выдержки.Для более крупных деталей можно добавить второй блок, чтобы достичь необходимого уровня нагрева. Длина кабеля обычно не является проблемой, которая вызывает ограничения при индукционном нагреве, но диапазон киловатт может быть.

Это делает важным учитывать удельную мощность, необходимую для нагрева детали, и мощность устройства. Все сводится к тому, сколько времени оператор должен ждать; нагрев чего-то очень большого может занять много времени, если мощности в киловаттах недостаточно для работы. Для более крупных деталей можно добавить второй блок, чтобы достичь необходимого уровня нагрева.

В зависимости от размера и геометрии детали в системах индукционного нагрева могут использоваться различные компоненты для нагрева, в том числе одеяла, кабели и индуктор прокатки от Miller, который разработан для производства катаных труб.

Миф № 2

Индукционный нагрев нельзя использовать с цветными металлами

Это заблуждение связано с более ранним обсуждением двух типов тепла, производимого индукцией: джоулева нагрева и гистерезисного нагрева.Цветные металлы не магнитны и, следовательно, имеют чрезвычайно низкую проницаемость. Это означает, что часть индукционного гистерезисного нагрева теряется с этим материалом, и процесс зависит строго от джоулева нагрева. В результате для достижения нагрева должно быть более сильное магнитное поле.

Это может быть достигнуто путем намотки большего количества витков с помощью соленоида или блинной катушки, которая создает более сильные магнитные поля, которые будут индуцировать достаточно вихревых токов для получения полной мощности от устройств. Например, при работе с черным металлом оператор может получить полную мощность от системы, сделав от пяти до семи витков спирали вокруг трубы.При работе с цветными металлами может потребоваться 20 витков для получения полной мощности от устройства. Для этого может потребоваться более длинная катушка, или оператору может потребоваться запустить две катушки параллельно.

Хотя для этого может потребоваться немного больше времени на настройку, преимущества индукционного нагрева помогают компенсировать это за счет более быстрого достижения температуры и более равномерного нагрева по всей трубе. Кроме того, способность индукционной системы нагревать черные и цветные металлы приводит к увеличению окупаемости инвестиций, поскольку ее можно использовать для выполнения большего количества нагревательных работ.

Миф № 3

Индукционный нагрев нельзя использовать в нескольких зонах

Поскольку индукция использует одну зону управления для нагрева, широко распространено мнение, что индукция может одновременно нагревать только одно соединение трубы или зону. Однако возможен многократный предварительный нагрев и снятие напряжений с помощью одного индукционного блока, даже если в системе используется только одна зона управления.

Индукционный нагрев обеспечивает более быстрое достижение температуры по сравнению с нагревом открытым пламенем.При индукции деталь становится своим собственным нагревательным элементом, нагревающимся изнутри, что делает индукцию очень эффективной, поскольку в процессе теряется мало тепла.

При снятии напряжения на трубе важно убедиться, что температура по всей длине трубы находится в пределах допуска (обычно ± 25 градусов по Фаренгейту по нормам). Нагревание одной стороны больше, чем другой, может вызвать расширение, которое может привести к растрескиванию под напряжением. Есть требования кода, направленные на предотвращение этого.

Например, если большая труба должна быть нагрета до 1300 градусов по Фаренгейту, одна сторона трубы не может иметь температуру 1200 градусов, а другая — 1300 градусов; оба должны быть в пределах 25 градусов от уставки 1300 градусов.

При правильной настройке индукционный нагрев обеспечивает одинаковую энергию для всей зоны выдержки. Небольшие колебания температуры из-за конвекционных токов или условий окружающей среды можно легко компенсировать, разместив катушку на детали. Хотя индукционные источники питания обычно имеют один выход, термопары могут быть размещены в нескольких местах в зоне выдержки и использоваться для управления выходом.

Использование нескольких управляющих термопар позволяет самой горячей термопаре управлять выходной мощностью во время нарастания, контролировать все управляющие термопары во время выдержки и использовать самую холодную термопару для управления линейным замедлением.Это не позволяет трубе превышать максимальные температуры или позволяет процессу продолжаться, если все температуры не находятся в пределах допуска.

Поскольку системы индукционного нагрева предлагают различные типы и стили компонентов для нагрева деталей, индукция является гибким вариантом для многих приложений и широкого диапазона размеров и геометрии деталей. Обращение к производителю индукционной системы может помочь ответить на вопросы о потребностях и требованиях для конкретного применения.

Суть в том, что индукционный нагрев — лучший выбор для многих сварочных работ, обеспечивающий значительные преимущества, включая более постоянный нагрев, более быстрое время достижения температуры и повышенную безопасность.

Миф № 4

Индукционный нагрев нельзя использовать на плите

Хотя индукция является широко используемым методом термообработки при сварке труб, она обеспечивает большую гибкость при использовании и для деталей других геометрий, включая плоские пластины. Доступны различные конфигурации индукционных катушек, в том числе такие, которые располагаются на верхней части пластины, и их не нужно оборачивать вокруг детали. Индукционные одеяла — еще один вариант, который можно использовать с плоскими пластинами.

В конструкции индукционной катушки соленоид или спиральная катушка обычно наматываются вокруг детали, в то время как блинная катушка, которая по форме похожа на нагревательный элемент плиты, может лежать на детали и растягиваться, чтобы покрыть большую площадь.

Также важно отметить, что конфигурации индукционной катушки могут использоваться для нагрева одной стороны детали и нагрева всей детали при сварке плоских листов. Так, например, если сварщик работает с одной стороны листа, индукционная катушка может нагреваться с противоположной стороны, что экономит время при настройке и переходе к следующей части.

Миллер Электрик Мфг. Ко.

Что инспектор по сварке должен знать о предварительном нагреве и термообработке после сварки

При сварке некоторых основных материалов и для некоторых условий эксплуатации может потребоваться предварительный нагрев и / или термообработка после сварки. Эти типы термической обработки обычно требуются для обеспечения надлежащей целостности сварного шва и обычно предотвращают или устраняют нежелательные характеристики в готовом сварном шве. Любая форма термообработки является дорогостоящей, поскольку требует дополнительного оборудования, дополнительного времени и дополнительных операций.По этим причинам термическую обработку следует проводить только после тщательного изучения преимуществ, которые она может предложить. В некоторых случаях термическая обработка будет обязательной, как в случае тяжелых профилей из низколегированных сталей, тогда как в других случаях она будет оправданной мерой предосторожности против преждевременного выхода из строя.

Существует ряд причин для включения этих термических обработок в процедуру сварки, и мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных.

Предварительный нагрев

Предварительный нагрев, как определено в Стандартных условиях сварки AWS, — это «тепло, прикладываемое к основному металлу или подложке для достижения и поддержания температуры предварительного нагрева». Температура предварительного нагрева определяется тем же документом, что и «температура основного металла в объеме, окружающем точку сварки, непосредственно перед началом сварки. При многопроходной сварке это также температура непосредственно перед запуском второго и последующих проходов » (Температура между проходами).

Предварительный нагрев может выполняться с использованием газовых горелок, кислородно-газового пламени, электрических одеял, индукционного нагрева или нагревания в печи. Для достижения хороших результатов важно, чтобы нагрев был равномерным по всей области стыка.Интенсивный неравномерный нагрев мало полезен для замедления охлаждения и может быть вредным, вызывая более высокие остаточные напряжения, деформацию или нежелательные металлургические изменения в основном материале. Если указан предварительный нагрев, все сварное соединение должно быть равномерно нагрето по толщине материала до желаемой минимальной температуры. Чтобы получить равномерную температуру по толщине материала, желательно приложить источники нагрева к одной стороне поверхности материала и измерить температуру материала на противоположной стороне.Если нагревание и измерение температуры должны проводиться с одной и той же поверхности, инспектор должен убедиться, что нагрета не только поверхность материала. Важно следить за тем, чтобы вся толщина материала была нагрета до однородной температуры. Помимо установки температуры предварительного нагрева, для некоторых приложений может потребоваться ограничение температуры между проходами. Эта информация должна быть указана в спецификации процедуры сварки. Если указана температура между проходами, область сварного шва должна быть проверена перед нанесением следующего сварного шва.Сварка не может продолжаться, если измеренная температура превышает максимальные условия между проходами, указанные в процедуре сварки. Перед тем, как продолжить сварку, сварной конструкции необходимо дать остыть до указанного верхнего предела температуры между проходами.

В зависимости от металлургических свойств материала и / или желаемых механических свойств свариваемого компонента, предварительный нагрев и температура между проходами могут оцениваться по разным причинам. Например, процедура сварки низкоуглеродистой стали, которая имеет низкое содержание углерода, относительно низкую закаливаемость и используется в приложении, не требующем особых требований к обслуживанию, может учитывать минимальную температуру предварительного нагрева и промежуточного прохода в зависимости от толщины материала.В процедурах сварки, используемых для термообрабатываемых низколегированных сталей и хромомолибденовых сталей с требованиями к ударной нагрузке, обычно указываются минимальные и максимальные требования к температуре предварительного нагрева и промежуточного прохода. Эти низколегированные материалы могут иметь высокую закаливаемость и подвержены водородному растрескиванию. Слишком быстрое охлаждение этих материалов или их перегрев может серьезно повлиять на их эксплуатационные требования. При сварке никелевых сплавов мы в первую очередь озабочены тепловложением во время операции сварки.Подвод тепла в процессе сварки, а также температура предварительного нагрева и промежуточного прохода могут серьезно повлиять на эти материалы. Большое количество тепла может привести к чрезмерному растворению, выделению карбидов и другим вредным металлургическим явлениям. Эти металлургические изменения могут способствовать растрескиванию или потере коррозионной стойкости. Процедуры сварки некоторых алюминиевых сплавов, таких как термообрабатываемые, серии 2ххх, 6ххх и 7ххх, часто связаны с общим снижением тепловложения. Для этих материалов максимальная температура предварительного нагрева и промежуточного прохода контролируется, чтобы минимизировать влияние отжига и старения на зону термического влияния (HAZ) и, как следствие, потерю прочности на разрыв.

В критических случаях необходимо точно контролировать температуру предварительного нагрева. В этих ситуациях используются регулируемые системы нагрева, и к ним прикрепляются термопары для контроля нагреваемой детали. Эти термопары подают сигнал на блок управления, который может регулировать источник питания, необходимый для нагрева. Используя оборудование этого типа, можно управлять нагреваемой частью с очень жесткими допусками.

Некоторые из причин предварительного нагрева: :

a) Чтобы отвести влагу из области сварного шва: Обычно это выполняется путем нагрева поверхности материала до относительно низкой температуры, чуть выше точки кипения. воды.Это высушит поверхность пластины и удалит нежелательные загрязнения, которые в противном случае могут вызвать пористость, водородное охрупчивание или растрескивание из-за введения водорода во время процесса сварки.

b) Для снижения температурного градиента: Во всех процессах дуговой сварки используется высокотемпературный источник тепла. Между локализованным источником тепла и холодным свариваемым материалом возникает резкая разница температур. Эта разница температур вызывает дифференциальное тепловое расширение и сжатие, а также высокие напряжения в зоне сварки.Уменьшение перепада температур путем предварительного нагрева основного материала сведет к минимуму проблемы, связанные с деформацией и чрезмерным остаточным напряжением. Если предварительный нагрев не выполняется, между областью сварного шва и основным материалом может возникнуть большая разница в температуре. Это может вызвать быстрое охлаждение, что приведет к образованию мартенсита и вероятному растрескиванию при сварке некоторых материалов с высокой прокаливаемостью.

Послесварочная термообработка

По разным причинам и для разных материалов используется ряд различных типов послесварочной термообработки.

a) Термическая обработка после сварки чаще всего используется для снятия напряжений. Целью снятия напряжения является устранение любых внутренних или остаточных напряжений, которые могут присутствовать в процессе сварки. Снятие напряжения после сварки может быть необходимо для снижения риска хрупкого разрушения, предотвращения последующей деформации при механической обработке или устранения риска коррозии под напряжением.

b) Для некоторых легированных сталей может потребоваться термический отпуск для получения подходящей металлургической структуры.Эта обработка обычно выполняется после охлаждения сварного шва, но при определенных обстоятельствах может потребоваться выполнить эту обработку до его охлаждения, чтобы предотвратить растрескивание.

c) Очень грубые сварные конструкции стали, например, полученные с помощью электрошлакового процесса сварки, могут потребовать нормализации после сварки. Эта обработка улучшит крупнозернистую структуру, снизит напряжения после сварки и удалит все твердые зоны в зоне термического влияния.

d) Сплавы с дисперсионным твердением, такие как термообрабатываемые алюминиевые сплавы, иногда требуется подвергнуть термообработке после сварки для восстановления своих первоначальных свойств.В некоторых случаях используется только обработка старением, хотя полная термообработка на твердый раствор и обработка искусственным старением обеспечат лучшее восстановление свойств после сварки.

Когда сварочные операции включают предварительный нагрев и / или термообработку после сварки, важно, чтобы инспектор по сварке понимал эти требования, чтобы убедиться, что они выполняются правильно и с точки зрения соответствующих спецификаций и / или правил процедуры сварки. требования.

Выберите подходящий инструмент для работы

Подготовка электрического сопротивления для предварительного нагрева большой части оборудования.Изображение предоставлено KASI Technologies Inc.

Предварительный нагрев — важная подготовительная операция для определенных сварочных работ. Как следует из названия, это процесс повышения температуры детали перед ее сваркой. Эту температуру предварительного нагрева необходимо поддерживать на протяжении всей процедуры сварки. В некоторых случаях может потребоваться продолжить нагрев детали во время сварки, но иногда тепловложение от самой сварки поддерживает эту температуру. Температура между проходами, то есть температура основного металла, поддерживаемая между первым и последним сварочными проходами, не должна опускаться ниже температуры предварительного нагрева.

Предварительный нагрев рекомендуется для определенных работ по нескольким причинам. Среди них то, что он помогает отводить влагу от основного металла и сварного шва, что, в свою очередь, делает готовую деталь менее восприимчивой к водородному растрескиванию. Он также снижает усадочные напряжения как в основном металле, так и в сварном шве. Вообще говоря, предварительный нагрев помогает обеспечить механические свойства сварного шва, для достижения которых он был разработан.

Нагрев горелки

По существу, для предварительного нагрева соединений обычно используются три метода: пропановая (газовая) горелка, индукционный нагрев и электрический резистивный нагрев.

«Факельное отопление, безусловно, является наиболее портативным из трех методов», — сказал Скотт Фонг, владелец и генеральный директор KASI Technologies Inc., Эдмонтонской компании, специализирующейся на аренде промышленного нагревательного, сварочного и болтового оборудования. «По сути, факельное отопление похоже на использование большой зажигалки для барбекю. Это просто фонарик, и вы просто контролируете его температуру с помощью указателей температуры. Когда вы видите, что стержни плавятся, вы знаете, что достигли минимальной температуры предварительного нагрева, и начинаете сварку.

Хотя Фонг ценит портативность и доступность этого метода, он также отмечает, что он по самой своей природе не так точен, как другие доступные технологии.

«Очень легко перегреть сталь выше максимальной температуры между проходами», — пояснил он. «Кроме того, поверхность не нагревается равномерно. Придется много манипулировать факелом. Как только сварщик начинает сварку, он может поддерживать сварной шов при минимальной температуре предварительного нагрева посредством самого процесса сварки; однако на более толстых стальных секциях тепло имеет тенденцию очень быстро уходить.В подобных ситуациях важно иметь более контролируемый процесс предварительного нагрева ».

Индукционный нагрев

Самыми распространенными методами достижения более контролируемой температуры предварительного нагрева являются индукционный нагрев и электрический резистивный нагрев.

«Оборудование, используемое для индукции, значительно дороже, чем оборудование, используемое для электрического резистивного нагрева», — сказал Фонг. «Однако это действительно быстрее нагревает вашу сталь. Он по-прежнему предлагает вам гораздо больше контроля, чем то, чего вы достигаете с фонариком.”

Индукционный метод предварительного нагрева может использовать либо плетеный шланг с жидкостным охлаждением, либо предварительно изготовленное одеяло с воздушным охлаждением, обернутое вокруг нагреваемого материала для создания магнитного поля. Магнитное поле возбуждает молекулы в материале, что создает тепло, которое излучается из центра материала во всех направлениях.

В системе индукционного нагрева вы прикрепляете термопару к сварному шву. Термопара определяет температуру стали и отправляет сигнал обратно контроллеру индукционной машины.Как только сталь достигнет температуры предварительного нагрева, она будет поддерживать эту температуру до тех пор, пока контроллер не будет отрегулирован.

«Это очень быстро», — сказал Фонг. «У него есть идеальные приложения. Например, когда магазин нагревает очень толстые участки трубы и вращает их, это может быть хорошим решением. Его ограничение заключается в том, что индукционная машина может использоваться для нагрева только одного сварного шва за раз, и у нее есть только одна точка управления ».

Электрический резистивный нагрев

Стандартный электрический резистивный нагреватель, с другой стороны, построен как шестиступенчатый блок, что означает, что он оборудован для нагрева трех стыков одновременно, предлагая при этом шесть точек управления .

Аналогично индукционному методу, труба наматывается. Однако используемые катушки (гибкие керамические прокладки) нагреваются за счет теплопроводности и, следовательно, тепло извне проникает в сталь. Метод электрического сопротивления (иногда называемый Cooperheat) также управляет предварительным нагревом с помощью обратной связи термопары.

«Это дает вам больше контроля в том смысле, что вы можете добавить больше управляющих термопар», — сказал Фонг. «Для таких материалов, как легированная сталь P91, где вам необходимо тщательно контролировать максимальную температуру промежуточного прохода и температуру предварительного нагрева, метод электрического сопротивления дает вам больше контроля над этим.P91 находит широкое применение на электростанциях и других высокотемпературных установках. Таким образом, в условиях, когда вы используете этот тип материала, использование электрического сопротивления позволяет вам контролировать каждые 120 кв. Дюймов стали. Это также ваш самый эффективный метод управления максимальным проходом ».

Фонг также отметил, что оборудование проще и долговечнее для работы в полевых условиях.

«Это немного медленнее по сравнению с фактической настройкой, но когда вы свариваете толстые секции, эта скорость не так важна, потому что вы можете подготовиться к большему количеству сварных швов одновременно», — пояснил он.«Время предварительного нагрева также может составлять полчаса по сравнению с пятью минутами. Это зависит от доступной мощности и настроек, поэтому количественно оценить сложнее ».

Фонг указал на одну компанию, с которой он работал, которая сэкономила достаточно денег на переходе с факельного нагрева на систему электрического сопротивления, и оборудование окупилось примерно за шесть месяцев.

Отслеживайте тепло

Хотя температура предварительного нагрева контролируется как индукцией, так и электрическим сопротивлением, Фонг настоятельно рекомендует сварщикам продолжать использовать стержни для индикации температуры, чтобы гарантировать, что они достигли правильной температуры.

«Вы всегда должны использовать стержни для индикации температуры, потому что, например, термопара измеряет только одну точку на этом отрезке трубы. Вы несете ответственность за обеспечение минимальной температуры предварительного нагрева на всей площади в пределах 3 дюймов от места сварки. Если вы используете трубу диаметром 8 дюймов и у вас есть две термопары, по одной с каждой стороны участка трубы, который вы собираетесь сваривать — они диаметрально противоположны — у вас есть 6 дюймов покрытия на 24. дюйма окружности.Вам следует использовать палочки для индикации температуры. Не стоит вставлять термопару каждые 3 дюйма. Это просто перебор.

«Сварщики всегда должны носить в карманах стержни для индикации температуры, один минимум для температуры предварительного нагрева и один для максимальной температуры между проходами в соответствии с требованиями WPS / PRQ», — продолжил Фонг.