Сварка отопления: выбор электродов и несколько советов

Содержание

Сварка отопления — Страница 4 — Сварка в сантехнике

#61 aleksandrbogdanov

Отправлено 05 March 2013 12:39

schkaliki,Вы глубоко заблуждаетесь что это ноу-хау (изобретение по русски) за последние 5 лет я продал или установил около 300 таких или подобных обводных (кстати некоторые до сих пор не стречались в продаже в магазине или не переделывались другими сварщиками), но и это не главное, я просто хотел показать как без особых затрат на покупку дорогих клаппанов или электронных систем можно поставить эфективно работающий узел у себя дома, своими руками. и этот узел ставится на отопление с пониженным сопротивлением, было бы глупо ставить обводную на отопление из 20 м/пласта, она там просто не нужна, тоже самое что поставить обводную в районную котельную или выпустить автомобиль ВАЗ — безнадежно!!!!!

Наверх
Вставить ник

#62 SergDemin

Отправлено 05 March 2013 14:47

Насколько я понимаю, речь о такой конструкции идёт. Я обычно использую инжектор, чтобы » Вола и трепетную лань» в одну упряжку. Когда к самотёчной системе надо подключить участок с принудительной циркуляцией. Например. тёплый пол или подогрев бассейна. Можно использовать и просто для улучшения циркуляции, раза в 3 -5, может и чуть больше. При выключении насоса на работу системы никак не влияет. Кому надо, подробно опишите ситуацию, особенно обвязку котла. Нарисую, что делать и скину в личку. Я такую штуку за час- полтора делаю, по ходу работы.

Прикрепленные изображения

Наверх
Вставить ник

#63 schkaliki

Отправлено 05 March 2013 17:00

aleksandrbogdanov, Ну вот вы опять- все бла-бла-бла, и бла-бла-бла. Пудрите мозги людям.

Наверх
Вставить ник

#64 Василий Задов

Отправлено 12 March 2013 01:41

Я собираюсь себе варить отопление, электросваркой. Скажите можно ли варить полуавтоматом? Очень чистый шов получается, электродами-шлак, а ПА красота! Есть мнение что ПА шов более хрупкий чем при РДС, насколько это актуально для отопления в частном доме?

Наверх
Вставить ник

#65 AMBIVERT42

Отправлено 12 March 2013 04:23

Я собираюсь себе варить отопление, электросваркой. Скажите можно ли варить полуавтоматом? Очень чистый шов получается, электродами-шлак, а ПА красота! Есть мнение что ПА шов более хрупкий чем при РДС, насколько это актуально для отопления в частном доме?

При одинаковом проваре и сходном металле электрода (для П\А-проволоки) пластичность шва будет на одном уровне.Если производитель расходных материалов электроды сделал из гвоздильной проволоки,а проволоку для П\А применил вязальную,то тады ой… Качества не будет ни там,ни сям…
Да,шов у полуавтомата чище.Это факт.Но!Горелкой полуавтомата далеко не везде подлезешь,если трубы будешь обваривать по месту.Либо,тогда надо делать контур трубопроводов разборным (на сгонах,фланцах),чтобы была возможность покрутить,покантовать для лучшей доступности к шву.Стоит ли ради улучшения доступности шва усложнять конструкцию и,соответственно,снижать надёжность соединений?
Для того,чтоб шов,выполненный РДС,был красивый и чистый,нужны навык,сварочный аппарат с хорошей ВАХ (вольт-амперной характеристикой дуги) и качественные электроды. Для сварки отопления в частном доме вполне хватит сварочного инвертора на 160 А и рутиловых электродов.На мой взгляд,лучше взять ОК-46.00 (производства ESAB),у них из мне известных наилучшие отделяемость шлака,повторное поджигание дуги и вообще,шов очень опрятный.Omnia-46 от Lincoln Elektric,МР-3С производства ЛЭЗ и остальные рутиловые им проигрывают по означенным позициям.

Наверх
Вставить ник

#66 aleksandrbogdanov

Отправлено 12 March 2013 20:28

Я собираюсь себе варить отопление, электросваркой

автоген тебе в помошь!))))))

Наверх
Вставить ник

#67 schkaliki

Отправлено 12 March 2013 20:43

Василий Задов,Присоединяюсь к вышеизложенным советам. Добавлю, что если навык сварки электродом не очень, то дерзайте полуавтоматом- процесс немного проще.

Наверх
Вставить ник

#68 aleksandrbogdanov

Отправлено 12 March 2013 21:24

если навык сварки электродом не очень, то дерзайте полуавтоматом- процесс немного проще.

чем же, Вы при всем уважении пробовали отопление дома сварить п\а? покажите фото! п\а не для сварки отопления в доме, у него много других функций, конечно для сварки в доме я не сторонник рдс, но п\а-это ананизм!!!

Наверх
Вставить ник

#69 schkaliki

Отправлено 12 March 2013 21:43

[b]aleksandrbogdanov[ В теме Котлы отопления есть небольшая фотка моего котла на даче с началом обвязки- ничего сложного, одноконтурная, двутрубная, обкатана полностью п/а, сделана прошлым летом.

Может для вас это и «ананизм», но думаю что ничего сложного нет, все зависит от навыка.Там и поворотные и от стены

Наверх
Вставить ник

#70 schkaliki

Отправлено 12 March 2013 21:46

aleksandrbogdanov,А вот вашего хваленого инжектора мы что то так и не увидели!

Наверх
Вставить ник

#71 Василий Задов

Отправлено 12 March 2013 22:06

автоген тебе в помошь!))))))

Да нет же его у меня! Я по сути не против научиться газом варить и баллоны притаранить себе, однако пока это в бюджет не вписано и вот времени на это нет пока к сожалению, возможно когда все потечет тогда и буду ацетиленом переваривать.

но п\а-это ананизм!!!

Стоп, стоп, давайте спустимся с небесных цехов, на землю- дачную, я не в 5 этажке собрался варить, почему по вашему ПА это ананизм?

Наверх
Вставить ник

#72 xasad

Отправлено

12 March 2013 23:28

Хотелось бы посмотреть неповоротные стыки 32, 40 или 50 трубы, сваренной п/а. Просто примерно представляю результат сварщика, не варившего трубы до этого : ).
Если бы предоставился такой случай то:
1. Свариваемый металл на стыках должен блестеть как «яички».
2. Делаю зазор для контроля проплавления кромок.
3. Перед сваркой обязательно мучаю катушки, подбирая ампераж. Маленькая ампера, причина непровара в «замке» шва.
4. «Подозрительные» места начала шва срезаю и началом (концом) встречного шва перекрываю (варим стык трубы).
Помнится варили регистру в гараж из профиля 80*40, дырок 10 было. Сварной принебрег этими «правилами», в результате почти все углы «заплакали».
Давление в системе частного дома ничтожное, должно получится, а где потечет, можно и молотком расчеканить. ; )

— Готово мастер, все три запорол!
— Так было ж две?
— И образец тоже…

Наверх
Вставить ник

#73 schkaliki

Отправлено 13 March 2013 04:05

xasad, Заслуги автогена нельзя отрицать, им варят и будут варить. В конкретной ситуации надо исходить из того, что есть в наличии. В данном случае- полуавтомат. Просто нужно сесть и нарисовать схему и все стояки и по возможности обварить максимум в повороте. Трудные места поставить на муфты. Многие так и поступают.

Наверх
Вставить ник

#74 aleksandrbogdanov

Отправлено 13 March 2013 05:56

А вот вашего хваленого инжектора мы что то так и не увидели!

Вы хотите разрез? пожалуста после оплаты, разпилю повдоль, поперег, под любым углом, могу розачку вырезать болгаркой….(я думаю ключевое слово Вы поняли) для вас резка болгаркой совершенно бесплатно (это такой бонус), сегодня посмотрю специально для вас сколько стоит инжектор

Наверх
Вставить ник

#75 Isperyanc

Отправлено 13 March 2013 06:01

Трудные места поставить на муфты

Это будет в углах?, резьбовые будет шевелить линейное расширение — это не есть здорово.

Наверх
Вставить ник

#76 schkaliki

Отправлено 13 March 2013 09:49

Isperyanc, Совсем не обязательно в углах. У меня и примеру в углах стоят отводы и к ним еще приварены резьбы по 150мм длинной, далее- муфты. Надо что-бы конструкция была удобна в плане ремонта. Не всегда же хочется варить и резать в жилом помещении.

Наверх
Вставить ник

#77 schkaliki

Отправлено 13 March 2013 09:57

aleksandrbogdanov, надо было сразу написать что это комерческая тайна, а то всё действо похоже на. . у меня есть конфета, сладкая такая, вкусная, в красивом фантке, но я вам не дам! Розочку можете оставить себе, мы не гордые, обойдемся.

Наверх
Вставить ник

#78 Isperyanc

Отправлено 13 March 2013 10:35

в углах стоят отводы и к ним еще приварены резьбы по 150мм длинной, далее- муфты. Надо что-бы конструкция была удобна в плане ремонта.

Непонятно, какой такой ремонт имеется ввиду?, что, потребуется для удобства разбирать резьбовое соединение? — а вот приваренные резьбы к углам в отводах при длине трубы около 10 метров будет таскать на 1 см. А резьба есть надрезанная стенка трубы, т.е. ставшая тоньше, хоть для той же коррозии, хоть как концентратор напряжения для возможно будущей трещины.

Наверх
Вставить ник

#79 aleksandrbogdanov

Отправлено 13 March 2013 11:32

, надо было сразу написать что это комерческая тайна, а то всё действо похоже на.. у меня есть конфета, сладкая такая, вкусная, в красивом фантке, но я вам не дам!

ели не можете разобраться по фотографии и пошаговой инструкции Вы и по разрезу не разберетесь, а пилить изделие стоимость 6000 руб чтобы вам что-то доказать не считаю возможным, еще раз говорю, после приобретения пожалуйста.

Наверх
Вставить ник

#80 schkaliki

Отправлено 13 March 2013 12:10

Isperyanc, трубы бывают разные, иной раз и заводской дефект выплывает не сразу, да еще у многие стоят электрокотлы на дачах, веерное отключение и в итоге разморозка. Хозяин снял, принес и я подварил. Боятся люди сварщиков в доме, да и старых домов много. Но если так не получается, то приходится по месту латать.

Наверх
Вставить ник

Сварка. Производим сварку отопления

Главная Блог Ижевска Оборудование. Инструмент Сварка. Производим сварку отопления

Автор: Яковлев Василий • Дата публикации: 24.12.2016

Во время строительства объектов для проживания естественно появляется прямая потребность в установке отопительного оборудования. В основном отопительные приборы к объекту постройки должны подводить от основных систем отопления, которые отапливают город через специализированные врезы. На входе в строительный объект может быть установлен бойлер для того что бы была возможность автоматически регулировать и распределять тепло по всем подъездам которые строятся.

Изначально перед началом сварки следует произвести врезку непосредственно в холле постройки. Данная врезка производится трубами имеющими большой диаметр для того что бы ни в коем случае не терять накопленное тепло. Существует оборудование для автоматической сварки, такое вы можете найти на сайте компании НТ Сварка. На начале магистрали устанавливаются вентиля для того что бы отключить отопление при аварии или для проведения профилактики отопительной системы во время начала и окончания отопительного сезона.

После того как вентиля установлены начинается монтаж трубы которая можно так сказать будет «разливать» тепло. Данная труба может быть расположена как вверху, так и внизу. Если труба располагается вверху, то это считается довольно эффективным решением, а всё это из-за того что отопление будет проходить под своим собственным весом. При этом потребитель будет получать тепло в полном объеме.

Если же основная труба будет расположена внизу, а именно если это касается построек с большим количеством этажей, то есть большая вероятность того что могут, появляется воздушные пробки. Чаще всего это происходит, когда отопление начинают запускать после летнего простоя.

После того как магистраль проложена и сварены части между собой начинается непосредственная врезание и установка стояков. Относительно стояков можно сказать то, что на них приваривают трубу для больше получения тепла и тем самым для меньшей его потери. Затем проводится разметка мест, в которые устанавливаются радиаторы, и делается сварка трубы к батарее.

Концами отводом ведущих от батареи к трубе является зачастую резьба. Это производится для того что бы в случае непредвиденной ситуации можно было бы заменить радиатор без применения сварки.

Что касается стояков то на их отдельных участках вваривают отрезки небольшого размера труб которые имеют в комплекте вентиля для того что имелась возможность сбросить воздух при проведении ремонта. За счёт того что при проведении работ в систему проникает воздух это приводит к дальнейшей поломке отопительной системы. Вентиля крепятся на самом низу стояка.

Когда работа уже подходит к своему завершению систему, которая в дальнейшем будет отвечать за отопление, следует залить водой и проверить, не подтекает ли она нигде. Если же всё-таки нашлись места подтекания, их следует дополнительно обработать сваркой.

Оставьте первый комментарий

Ждем ваш первый комментарий

[03.10.2022]

Преимущества кондиционера для создания теплового комфорта

Правильная температура внутри – ключевой фактор нашего хорошего самочувствия. Кондиционеры обычно устанавливаются в офисах, магазинах, ресторанах и служебных помещениях. Тем не менее, они также все чаще встречаются в домах. Все из-за огромных преимуществ, которые они гарантируют пользователям. Так что же мы получаем, устанавливая дома кондиционер, кроме теплового комфорта жарким летом? Каче…

[30. 09.2022]

Особенности и главные преимущества противопожарных дверей

Противопожарные двери стали неотъемлемой частью в системе безопасности и в борьбе по предотвращению распространения возможного пожара. Все дверные конструкции специального назначения и образца обладают определенным особенностями, производятся с использованием современных технологий. В обязательном порядке все противопожарные двери изготавливают из специального металла. В результате противопожарные…

[29.09.2022]

Где купить оборудование для попкорна

Воздушная кукуруза вкусный и сытный перекус. А еще приготовление попкорна – хороший бизнес, дающий стабильную прибыль. Такой товар всегда пользуется спросом. Для его изготовления потребуется специальное оборудование, приобрести его можно на сайте https://olhon72.ru/oborudovanie-dlya-fast-fuda/apparatyi-dlya-pop-korna/, компания Ольхон в большом ассортименте реализует аппараты для приго.

[28.09.2022]

Где купить оборудование для салона красоты

Чтобы салон красоты или парикмахерская работали на хорошем уровне, мало нанять квалифицированный персонал. В работе сотрудникам не обойтись без качественного современного оборудования. На сайте www.vsalon24.ru есть все, что нужно салону красоты, парикмахерской, массажному кабинету, фитнес-центру. Компания vsalon24 сотрудничает с ведущими фирмами производителями, обеспечивает доставку в любую точку…

[02.09.2022]

Продажа китайских фронтальных погрузчиков SDLG

В настоящее время приобрести погрузчики и спецтехнику данного бренда можно в компании «Техника Сибири». Рабочие узлы и детали спецтехники SDLG проходят строгий контроль качества. Компания https://tehsib.

net/ располагает обширной сетью представительств в разных странах мира и с помощью ее специалистов покупатели имеют возможность всегда быть в курсе всех процессов, происходящих в произв…

Как правильно сварить трубу для отопления?

Опубликовано: 27.04.2017

Осуществить врезку в трубу отопления без использования сварки вполне возможно, однако исполнить это самостоятельно без применения специального оборудования не получится. Поэтому для подключения к магистральной отопительной системе тоже нужно будет использовать сварку. Для того чтобы качественно сваривать между собой металлические элементы разного рода, необходимо разобраться, что же именно представляет собой сварка.

Принцип данной технологии заключается в следующем: металлическая заготовка под воздействием высокой силы тока и определенного напряжения начинает расплавляться и состыковывается с аналогичным краем другой заготовки. Изделия начинают проникать друг в друга, их частицы пересекаются между собой на молекулярном уровне. Во многом за счет этого электросварку металлических труб отопления принято считать одной из наиболее надежных технологий, которая позволяет обеспечить очень высокий уровень прочности соединения.

Оглавление:

Разновидности электродов
Подготовка поверхности
Технология проведения работ
Выбор сварочного аппарата

Разновидности электродов

Электросварочный электрод является металлическим стержнем определенного диаметра, который обладает специальным покрытием для проведения сварных работ. Толщина данного расходника бывает различной – этот показатель следует выбирать в зависимости от того, металл какой толщины планируется соединять. Обмазка электрода предназначена для дополнительной защиты стальных элементов и сварной ванны от непосредственного воздействия внешней среды. Более того, она помогает сделать горение дуги значительно лучше.

Перед непосредственной покупкой электродов желательно проконсультироваться у сварщиков или у соседей, которые периодически занимаются проведением сварных работ в домашних условиях, какими именно расходными материалами они пользуются. Сварка металлических труб отопления поддельными или низкокачественными электродами приведет к возникновению низкокачественного соединения, которое с течением времени начнет протекать. Нужно сказать, что надежные электроды дешево стоить не могут.

При изготовлении домашнего трубопровода с помощью электросварки желательно использовать электроды, диаметр которых составляет от 2 до 5 мм. Покрытие тоже играет немаловажную роль. Оно бывает разных видов:

основное – является универсальным, способствует получению высококачественного соединения даже при использовании холодной сварки. В течение последующей эксплуатации швы практически никогда не растрескиваются, обладают великолепными показателями вязкости;
выполненное на основе целлюлозы и рутила. Предназначено для формирования сложных соединений, в частности вертикального шва, идущего строго сверху вниз;
рутиловое покрытие будет смотреться наиболее привлекательно. С поверхности соединения можно с легкостью удалить шлак, очень легко зажигается дуга. Подобные электроды, как правило, используются в процессе создания прихваток или для формирования угловых швов;
покрытие на основе рутила и кислоты позволяет получить не только качественный шов, но и шлак, обладающий собственной структурой. После завершения сварки труб отопления электросваркой его будет очень легко удалить;
целлюлозное покрытие идеально подходит для конструкций, отличающихся большим диаметром. Благодаря такому покрытию можно быстро и надежно сформировать не только вертикальный, но и кольцевой шов.

Подготовка поверхности

Перед тем как приступить к непосредственному выполнению работ, поверхность соединяемых элементов следует тщательно высушить и зачистить щеточкой для того, чтобы получить металлический блеск, счистить все следы коррозии и так далее. Если труба имеет деформированный участок, то его нужно удалить. Зачищают примерно по два сантиметра с каждого конца заготовки.

Чтобы понять, как правильно варить, необходимо учитывать, что разновидностей сварных соединений существует несколько:

стыковое;
внахлест;
угловое;
тавровое;
крест-накрест.

Технология проведения работ

Прежде всего вставляют электрод в держатель и зажигают дугу, чиркая им по основному металлу. Благодаря этому становится возможной сварка труб отопления электросваркой. Если все было сделано правильно, получится соответствующая электрическая дуга, за счет которой и будет производиться расплавление металла. Электрод нужно держать на расстоянии около 5 мм от поверхности заготовок на участке, где их планируется соединить. Варить трубу электросваркой следует под определенным углом – порядка 70 градусов. Шов накладывают осторожно, колебательными движениями, только в этом случае продукция соединение элементов будет наиболее качественным.

Можно проводить электродом по зигзагу серповидной траектории. В районе формирования дуги будет образовываться соответствующий валик. Когда соединение будет закончено или кончится электрод, надо дать стыку немного остыть, после чего сбить шлак с поверхности соединения. Вполне возможно, что нужно будет наложить несколько дополнительных швов. Главное, о чем следует помнить, – после каждого прохода требуется сбивать шлак.

Холодная сварка для труб отопления может использоваться даже в бытовых условиях начинающим сварщиком. Сам сварочный процесс начинается с формирования прихваток вне зависимости от типа соединения. Прихватки делают с помощью тех же электродов, которыми в дальнейшем будет образовываться весь шов. Если диаметр трубы не слишком большой, можно сделать всего две-три прихватки – они будут удерживать конструкцию в одном положении, не позволяя элементам смещаться относительно друг друга. В дальнейшем это значительно облегчит проведение работ.

Выбор сварочного аппарата

В последнее время наибольшей популярностью как в бытовых, так и в промышленных условиях пользуются инверторные сварочные аппараты. Они отличаются превосходным качеством, позволяют обеспечивать постоянное горение дуги и формирование надежной сварной ванны. В результате за счет использования данного аппарата можно получить наиболее качественное соединение.

Трансформаторные сварочные аппараты более громоздкие и не слишком надежные. Они создают довольно серьезную нагрузку на электрическую сеть, что в дальнейшем может стать причиной возникновения короткого замыкания. Из-за этого их нежелательно подключать к разного рода генераторам бензинового или дизельного типа.

Сергей Одинцов

Предварительный нагрев может иметь решающее значение для успеха сварки

Предварительный нагрев, важный этап во многих сварочных работах, замедляет скорость охлаждения готового сварного шва, снижает количество водорода в нем и снижает риск образования трещин.

Важный шаг во многих сварочных работах. Предварительный нагрев замедляет скорость охлаждения готового сварного шва, снижает количество водорода в нем и снижает риск образования трещин. Искусственный ввод тепла в основной металл — с помощью внешнего источника тепла — добавляет шаг в процесс сварки; тем не менее, это может сэкономить вам время и деньги в долгосрочной перспективе, уменьшив вероятность неудачного сварного шва, требующего доработки.

Существует множество способов предварительного нагрева основного материала. У каждого есть преимущества и недостатки. Наилучший выбор для конкретного приложения зависит от нескольких факторов, включая любые применимые требования к коду. Примите во внимание эти советы и рекомендации, которые способствуют правильному предварительному нагреву и качественному сварному шву.

Почему важен предварительный нагрев?

Предварительный нагрев минимизирует разницу температур между сварочной дугой и основным материалом. Это приносит пользу сварке несколькими способами.

Во-первых, это помогает уменьшить усадочные напряжения, которые могут привести к растрескиванию и деформации. Поскольку горячие материалы расширяются, а холодные сжимаются, большая разница температур между расплавленной сварочной ванной и относительно холодным основным материалом может привести к внутренним напряжениям, поскольку сварное изделие пытается нормализовать эти различия температур. Эти внутренние напряжения увеличивают риск растрескивания и деформации.

Во-вторых, надлежащий предварительный нагрев помогает замедлить скорость охлаждения готового сварного шва и снизить твердость в зоне термического влияния (ЗТВ), что делает сварной шов менее хрупким и более пластичным. Эти характеристики особенно важны для материалов, более чувствительных к твердости при повышенных температурах, таких как чугун, средне- и высокоуглеродистая сталь или сталь с высоким эквивалентом углерода.

Замедление скорости охлаждения также позволяет водороду выходить из сварочной ванны по мере ее затвердевания, что помогает свести к минимуму растрескивание.

Наконец, предварительный нагрев обеспечивает необходимое тепло в зоне сварки для обеспечения надлежащего провара. Это выгодно толстым материалам и тем, которые быстро проводят тепло. Благодаря предварительному нагреву вы можете использовать меньше тепла в сварочной дуге и при этом добиться оптимального провара, поскольку основной материал изначально имеет повышенную температуру.

Когда следует предварительно нагревать?

Предварительный нагрев особенно важен при сварке:

Высокопрочные сварные соединения.
Толстые материалы (практическое правило в отношении толщины и времени предварительного нагрева зависит от типа материала).
Основные материалы, которые имеют тенденцию быть более хрупкими, такие как чугун, и при сварке разнородных материалов.
Если это рекомендовано производителем основного материала. Эту информацию часто можно найти в таблице, в которой указаны диапазоны температур предварительного нагрева для данной толщины материала.

Предварительный нагрев также может быть полезен для материалов с высоким содержанием углерода, таких как AISI 4130 и 4140. Высокое содержание углерода и/или дополнительные сплавы могут сделать материал более прочным и твердым, но также более хрупким и менее пластичным, что может привести к потенциальным проблемам со взломом.

Как происходит предварительный нагрев деталей?

После того, как вы определили, что для сварки требуется предварительный нагрев, определите наилучший метод для использования.

Индукционный нагрев — это один из вариантов предварительного нагрева, обеспечивающий постоянный нагрев всего сварного соединения. Он обеспечивает быстрое достижение температуры и считается очень безопасным вариантом для предварительного нагрева.
Фото любезно предоставлено Miller Electric Mfg. Co.

Предварительный нагрев открытым пламенем от горелки является распространенным методом, так как он прост в использовании, прост в настройке и портативный. Кроме того, первоначальные инвестиционные затраты низки, а процесс обычно известен сварщикам. Однако предварительный нагрев открытым пламенем может быть неэффективным по сравнению с другими вариантами, поскольку большая часть тепла теряется в окружающем воздухе. Также может быть трудно обеспечить одинаковые уровни температуры по всей детали.

Предварительный подогрев пламенем также представляет угрозу безопасности, включая повышенный потенциал возгорания, и предъявляет особые требования к хранению взрывоопасных газов, обычно пропана или пропилена.

Печь или печь также можно использовать для предварительного нагрева, особенно для мелких деталей. Большие модели доступны для больших сварных конструкций.

Индукционный нагрев, еще один вариант предварительного нагрева, который обеспечивает более равномерный нагрев по всему сварному соединению, обеспечивает быстрое достижение температуры. Некоторое оборудование может документировать температуру предварительного нагрева с помощью возможностей цифровой записи.

Индукционный нагрев считается очень безопасным вариантом предварительного нагрева и термической обработки после сварки (PWHT) и обычно используется для сварки труб. Он также предлагает преимущества для других геометрий деталей, включая плоские пластины для применений из конструкционной стали, а также для применений с горячей посадкой.

Системы индукционного нагрева работают за счет создания локальных вихревых токов в проводящей части. Это достигается путем пропускания переменного тока через катушку, расположенную очень близко или вокруг детали. В результате переменные магнитные поля, создаваемые вблизи катушки, индуцируют вихревые токи внутри детали. Собственное сопротивление материала этому току приводит к быстрому нагреву детали, по существу становящейся ее собственным нагревательным элементом. Это очень эффективный метод, поскольку он устраняет или сводит к минимуму потери тепла, характерные для других методов нагрева.

Для индукционного нагрева доступны варианты с жидкостным охлаждением, воздушным охлаждением и вращением.

Присадочный металл с низким содержанием водорода снижает риск образования трещин

Контроль количества водорода в сварном шве с помощью других средств, таких как использование присадочного металла с низким содержанием водорода, является хорошим дополнением к надлежащему предварительному нагреву. И то, и другое способствует снижению риска разрушения сварного шва и образования трещин.

Многие производители присадочного металла предлагают варианты с низким содержанием водорода в трубчатой проволоке (проволока для дуговой сварки с металлическим и флюсовым сердечником или FCAW) и электродах для дуговой сварки в защитном металле (SMAW).

Дополнительное обозначение диффузионного водорода включено в классификацию Американского общества сварщиков (AWS) для присадочных металлов с низким содержанием водорода. Среди сварочных присадочных металлов общепринятыми обозначениями являются h5 и H8, которые указывают на то, что присадочный металл содержит низкий уровень диффундирующего водорода. Цифра в обозначении означает количество водорода в миллилитрах на каждые 100 граммов металла сварного шва. Например, присадочные металлы с обозначением h5 постоянно образуют отложения наплавленного металла, содержащие менее 4 мл водорода на 100 г наплавленного металла.

Электроды SMAW могут иметь обозначение «R», означающее, что электрод устойчив к поглощению влаги, что также помогает контролировать уровень водорода.

Одножильные провода обычно имеют низкий уровень содержания водорода. Поскольку они представляют собой твердый металл, они плохо впитывают влагу и, таким образом, сводят к минимуму риск растрескивания, вызванного водородом. Имейте в виду, что классификация AWS для водорода, которая не является обязательной, обычно не применяется для одножильных проводов.

Надлежащее хранение и обращение с присадочными металлами также важны для контроля содержания водорода в сварном шве и снижения риска образования трещин. Неправильное хранение присадочного металла может привести к тому, что влага или другие загрязнения попадут на поверхность изделия и попадут в сварной шов. Эта проблема может свести на нет преимущества, достигнутые за счет надлежащего предварительного нагрева и выбора присадочных металлов с низким содержанием водорода.

Храните присадочные металлы в чистом, сухом месте и храните их в оригинальной упаковке до тех пор, пока они не будут использованы. Также важна температура в помещении для хранения. По температуре она должна быть близка к среде сварки, так как хранение присадочных металлов в холодной зоне и последующее перемещение их в горячую может привести к образованию конденсата, что увеличивает риск введения водорода в сварной шов. Если место для хранения с аналогичной температурой недоступно, обязательно акклиматизируйте присадочный металл перед сваркой. Также ищите упаковку из наполнителя, запаянную под действием тепла и/или вакуума, которая с большей вероятностью предотвратит попадание влаги и водорода в продукт.

Эти дополнительные методы являются одними из лучших способов контроля содержания водорода в процессе сварки, которые в сочетании с надлежащим предварительным нагревом могут помочь снизить риск растрескивания и переделок.

Почему предварительный нагрев перед сваркой имеет решающее значение для успеха?

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

Потребность в предварительном подогреве возрастает с увеличением толщины стали, ограничения сварного шва, содержания углерода/легирования в стали и содержания диффузионного водорода в металле сварного шва. Предварительный нагрев обычно применяется с газовыми горелками или электрическими нагревателями сопротивления. Хотя этот процесс может показаться дорогим, он может сэкономить время и деньги в долгосрочной перспективе за счет снижения риска неудачного сварного шва.

Назначение предварительного нагрева:

Снижение риска водородного растрескивания
Уменьшить твердость зоны термического влияния сварного шва
Уменьшить усадочные напряжения при охлаждении и улучшить распределение остаточных напряжений.

Если предварительный нагрев применяется локально, он должен простираться не менее чем на 75 мм от места сварки и предпочтительно измеряться на стороне, противоположной свариваемой.

Отрасли промышленности, которые обычно требуют преимуществ предварительной термообработки как в заводских, так и в полевых условиях, включают, среди прочего, нефтегазовую промышленность, электростанции, изготовление конструкций, трубопроводы и судостроение.

Термическая обработка сварных соединений

Термическая обработка – операция, требующая больших затрат времени и средств. 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 важная переменная в аттестационных требованиях к процедуре сварки. Прежде чем обсуждать диапазон термообработок, которым может быть подвергнут металл, необходимо четко определить, что подразумевается под различными терминами, используемыми для описания диапазона термообработок, которые могут быть применены к сварному соединению. Такие термины часто используются неправильно, особенно неспециалистами; для металлурга они имеют очень точное значение. Наилучший метод для конкретного применения зависит от переменных параметров работы, включая толщину материала, размер, сроки проекта, бюджет и уровень знаний имеющегося персонала.

Обработка раствором Проводится при высокой температуре и предназначена для введения в раствор элементов и соединений, которые затем сохраняются в растворе путем быстрого охлаждения от температуры обработки раствора. Это может быть сделано для снижения прочности соединения или для повышения его коррозионной стойкости. Для некоторых сплавов за этим может следовать низкотемпературная термообработка 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, с последующим медленным охлаждением, часто в печи для термообработки. Это часто делается для размягчения металла после его закалки, например, путем холодной обработки; полный отжиг дает очень мягкую микроструктуру. Это также приводит к снижению предела текучести и предела прочности при растяжении, а в случае ферритных сталей обычно к снижению ударной вязкости.

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

Закалка Включает быстрое охлаждение от высокой температуры. Ферритная сталь должна быть нагрета выше верхней температуры превращения и подвергнута закалке в воде, масле или воздушной струе для получения очень высокопрочного мелкозернистого мартенсита. Стали никогда не используются в закаленном состоянии, их всегда отпускают после операции закалки.

Отпуск Термическая обработка ферритных сталей при относительно низкой температуре, ниже нижней температуры превращения; в обычной конструкционной углеродистой стали это будет в районе 600-650°С. Он снижает твердость, снижает прочность на растяжение и повышает пластичность и ударную вязкость. Большинство нормализованных сталей перед сваркой подвергают отпуску, все закаленные стали используют в закаленном и отпущенном состоянии.

Старение или дисперсионное твердение Низкотемпературная термообработка, предназначенная для получения правильного размера и распределения осадков, что увеличивает выход и прочность на разрыв. Обычно этому предшествует термическая обработка раствора. Для стали температура может быть где-то между 450-740°С, алюминиевый сплав будет стариться при температуре 100-200°С. Более длительное время и/или более высокие температуры приводят к увеличению размера осадка и снижению как твердости, так и прочности. Снятие стресса Как следует из названия, это термическая обработка, предназначенная для уменьшения остаточных напряжений, возникающих в результате усадки сварного шва. Он основан на том факте, что при повышении температуры металла предел текучести снижается, 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 любого водорода в сварном шве или зонах термического влияния из соединения и снижает риск холодного растрескивания, вызванного водородом. Он используется только для ферритных сталей, где водородное холодное растрескивание является серьезной проблемой, т. е. стали, очень чувствительные к растрескиванию, очень толстые соединения и т. д.

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

для достижения стабильности размеров с целью соблюдения допусков во время операций механической обработки или во время приспособляемости в процессе эксплуатации
для производства 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 компоненте

Диапазон термической обработки для достижения одной или нескольких из этих трех целей в диапазоне черных и цветных металлов и сплавов, которые могут быть сварены, очевидно, слишком широк, чтобы подробно описывать его в этих кратких статьях. Акцент в следующем разделе будет сделан на PWHT углеродистых и низколегированных сталей в соответствии с требованиями стандартов применения, хотя будут кратко упомянуты и другие формы термической обработки, с которыми инженер-сварщик может столкнуться при сварке ферросплавов. Здесь задействованы два основных механизма: во-первых, снятие напряжения и, во-вторых, микроструктурные модификации или отпуск.

Снятие стресса Почему необходимо снимать стресс? Это дорогостоящая операция, требующая нагрева части или всего свариваемого изделия 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 за пределами допустимых размеров при механической обработке изделия или при его вводе в эксплуатацию. Высокие остаточные напряжения в углеродистых и низколегированных сталях могут увеличить риск хрупкого разрушения, создавая движущую силу для распространения трещины. Остаточные напряжения вызывают коррозионное растрескивание под напряжением в соответствующей среде, например, в углеродистой и низколегированной стали в щелочной среде или в нержавеющей стали, подверженной воздействию хлоридов. Чем вызваны эти высокие остаточные напряжения? Сварка включает осаждение расплавленного металла между двумя практически холодными поверхностями основного металла.

По мере охлаждения шва металл шва сжимается, но удерживается холодным металлом с обеих сторон; поэтому остаточное напряжение в соединении увеличивается с понижением температуры. Когда напряжение достигает достаточно высокого значения (предела текучести или предела текучести при этой температуре), металл пластически деформируется посредством 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 уменьшить этот высокий уровень остаточного напряжения, деталь повторно нагревают до достаточно высокой температуры.

При повышении температуры предел текучести падает, что приводит к деформации и снижению остаточного напряжения до тех пор, пока не будет достигнут приемлемый уровень. Компонент будет выдержан при этой температуре (пропитан) в течение определенного периода времени, пока не будет достигнуто стабильное состояние, а затем снова охлажден до комнатной температуры. Остаточное напряжение в соединении равно пределу текучести при температуре выдержки. На рис. 1 показано, что остаточное напряжение в углеродисто-марганцевой стали достаточно стабильно падает от температуры окружающей среды примерно до 600°C, но для высокопрочных жаропрочных сталей температура должна быть выше 400°C, прежде чем остаточное напряжение начнет падать. Нержавеющая сталь практически не подвергается воздействию до тех пор, пока температура не превысит 500°C. Поэтому существует диапазон температур выдержки для различных сплавов, позволяющий добиться приемлемого снижения остаточного напряжения без неблагоприятного воздействия на механические свойства соединения. В углеродистых марганцевых сталях эта температура будет находиться в пределах 550-620°С, в жаропрочных сталях где-то между 650-750°С и в нержавеющих сталях между 800-850°С. 0003

Дополнительную информацию можно найти на информационном веб-сайте TWI. Бренды включают Stork Cooperheat, AEC, Globe и наш ассортимент нового отопительного оборудования.

Эта запись была размещена в Ресурсы для клиентов, Как…, Видео, Информация о процессах сварки и резки, Новости Westermans и помечена как предварительный нагрев, аистовый медный нагрев, сварочное оборудование. Добавьте постоянную ссылку в закладки.

Методы сварки, используемые в нагревательных элементах для электрических нагревателей

Электрические погружные нагреватели обеспечивают жизненно важный источник нагрева в промышленности, быстро повышая температуру теплоносителя. Их прочная, компактная и несложная конструкция делает их предпочтительным методом, когда возникают потребности в промышленном отоплении.

Погружные нагреватели эффективны, экономичны с точки зрения первоначальных инвестиций и общей стоимости владения. А также предлагает быстрый метод нагрева жидкостей в резервуарах и емкостях. Они могут напрямую нагревать жидкость, вставляя погружной нагреватель в сосуд с непосредственным контактом с жидкостью.

В качестве альтернативы погружные нагреватели могут использовать режим непрямого нагрева, когда вторичный контур теплопередачи в сосуде нагревает теплоноситель. Это нагревает жидкость в баке через встроенный теплообменник. Этот непрямой метод нагрева обычно предпочтительнее, когда нагреваемая жидкость вредна для нагревательного элемента или кожуха погружного нагревателя.

При прямом методе нагрева погружением жидкость быстро достигает желаемой температуры. Он может точно поддерживать эту температуру в течение более длительных периодов времени.

Погружной нагреватель, изготовленный из нагревательных элементов, заключенных в материал оболочки, отформованный в виде пучка, может либо привинчиваться к стенке сосуда, либо иметь фланец, в зависимости от характера применения.

Как работают погружные нагреватели и роль нагревательных элементов

Погружные нагреватели представляют собой нагреватели Джоуля, в которых тепло вырабатывается за счет омического сопротивления, эффективно преобразующего электрическую энергию в тепловую за счет сопротивления нагревательного элемента. Таким образом, они заключены в металлическую оболочку для защиты нагревательного элемента от технологической жидкости. При выборе погружного нагревателя необходимо учитывать некоторые аспекты, в том числе:

Материал оболочки
Корпус
Нагревательный элемент
Плотность мощности и мощность
Применимый диапазон температур.

Материал оболочки играет ключевую роль в долговечности погружного нагревателя, и в редких случаях неправильный выбор материала оболочки может привести к выходу из строя в течение нескольких часов. Обычно медь используется для работы с чистой водой, тогда как сталь используется для работы при более высоких температурах до 750°F в масле, щелочных чистящих растворах, парафине, асфальте и гудроне (нефть). SS 304 используется для температурных применений до 1200˚F в агрессивных жидкостях, жидкостях пищевой промышленности, мыле, технологической воде в градирнях и реакторах и больничном оборудовании. Incoloy используется при температурах до 1500°F в чистящих и обезжиривающих растворах, гальванических и травильных растворах.

Наиболее распространенными материалами для нагревательных элементов являются сплавы. Это связано с тем, что отдельные металлы не могут противостоять повышенным температурам и термическим напряжениям. Распространенной комбинацией является сплав никеля и хрома, также известный как нихром. Нихром состоит из 80% никеля и 20% хрома. Трубки заполнены магнием в кольцевом пространстве между нагревательным элементом и материалом оболочки, который действует как изолятор. Состав нагревательного элемента определяется нагреваемым материалом или жидкостью. Например, нагревательные элементы из низколегированной стали используются для нагрева масла, а нагревательные элементы из нержавеющей стали используются в процессе пивоварения.

Сплавы и процессы сварки

Наиболее часто используемым сплавом для нагревательных элементов является нихром из-за его высокого электрического сопротивления и способности образовывать слой оксида хрома при первом нагреве, который действует как слой защиты от коррозии.

Нихром имеет очень высокую температуру плавления, около 1400°C. Также важно отметить, что температура плавления зависит от состава сплава. Нихром А, который на 80% состоит из никеля и на 20% из хрома, имеет температуру плавления 1400°С. В то время как Nichrome C, который состоит из 60% никеля и 16% хрома, имеет рабочую температуру 1000°C, оба типа сплава обладают эквивалентной коррозионной стойкостью.

TIG или сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа или дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) — это процесс сварки, обеспечивающий высококачественный сварной шов с использованием постоянного тока. Пайка или пайка твердым припоем — еще один экономичный метод соединения сплавов при температуре около 350°C.

Из-за низкой теплопроводности никелевых сплавов, таких как нихром, накопление тепла происходит быстро, поэтому метод заключается в охлаждении между валиками или проходами и очистке поверхности перед сваркой и проходами для предотвращения накопления шлака. Вольфрамовая присадочная проволока в GTAW должна быть хорошо защищена аргоном, чтобы избежать окисления. Возможна пайка при повышенной температуре или серебряный припой нихрома с нержавеющей сталью, но мягкий припой обычно невозможен из-за наличия слоя окисления в обоих сплавах.

Хастеллой

Другим материалом нагревательного элемента является хастеллой. Hastelloy представляет собой сплав никеля и молибдена и является предпочтительным материалом для агрессивных сред. Это связано с его выдающейся устойчивостью к восстановителям и окислителям. Кроме того, включение молибдена придает ему высокую температуру плавления.

Сварка сплава Hastelloy аналогична сварке материала SS316L, а GTAW или TIG являются предпочтительным методом ручной или автоматической сварки с помощью орбитального сварочного оборудования. В большинстве случаев изделия из сплава Hastelloy используются в сварном состоянии без какой-либо термообработки после сварки, такой как полный отжиг или снятие напряжений, в отличие от металлов.

Нержавеющая сталь 316L

Нержавеющая сталь 316L — еще один экономичный материал для нагревательных элементов. Предпочтительный метод сварки зависит от толщины детали. Для наиболее распространенных применений при изготовлении нагревательных элементов используются TIG или GTAW, в то время как дуговая сварка защищенным металлом или SMAW являются более экономичным методом для деталей толщиной > 5 мм. Иногда можно увидеть, как корневой проход выполняется с помощью GTAW, а завершающие сварные или заполняющие проходы выполняются с помощью SMAW, чтобы получить лучшее из обоих миров.

Титан

Для применения в сложных условиях с точки зрения температуры и агрессивных свойств жидкости титан иногда также используется для нагревательных элементов. Однако титан обладает свойствами, которые затрудняют сварку, к ним относятся более низкая плотность, чем у большинства металлов, низкая эластичность и низкая пластичность.

Обычно предпочтительнее использовать TIG с аргоном чистотой 99,99%, используемым в качестве защитного газа, поскольку титан легко вступает в реакцию.