Для создания прочного и надежного соединения труб различного диаметра и состава часто применяется метод сварки — встык.

Стыковая сварка — процесс, происходящий при высоких температурах, для соединения изделий по всей плоскости касания. Такой вид может выполняться несколькими методами:

  • Оплавление с подогревом;
  • Непрерывное оплавление;
  • Сопротивление.

Если разогрев стыка происходит до пластического состояния – это сварка сопротивлением, если же до оплавления – сварка оплавлением.

Технология сварки встык
Технология сварки встык

Первый вариант применяется для труб больших сечений. Что касается способа соединения сопротивлением, то ее целесообразно применять для труб из низкоуглеродистой стали с площадью сечений до двух сотен квадратных миллиметров.

Технология

Сварка встык – это разновидность контактной. Состоит из двух составляющих: усилие сжатия деталей и тепловое воздействие.

Сварка сопротивлением происходит таким образом. Трубы с усилием сжимаются, после чего пропускается ток. Когда место сварки разогреется (до пластического состояния), наблюдается осадка, происходит соединение с одновременным отключением тока. Изделия должны быть тщательно подготовлены для такого способа (очищены, выровнены и т.д.), поскольку они должны быть равномерно нагреты по всему сечению. В результате такой способ применим только для изделий с обычным сечением и небольшой площадью сечения. В частности, для соединения изделий из низкоуглеродистой и низколегированной стали малых сечений. Иногда используется для соединения медных и алюминиевых сплавов.

Svarka vstyk_0Процесс сварки после удаления нагревательного элемента
Svarka vstyk_0Процесс сварки после удаления нагревательного элемента

Сварка оплавлением происходит немного по-другому. Изделия сближаются при подключенном электрическом токе. Трубы касаются по выступам. Учитывая небольшую площадь контактов, ток получается высокой плотности, в результате чего металл фактически мгновенно оплавляется, образуются жидкие перемычки. Пары металла их разрушают, наблюдаются брызги и искры, с которыми удаляются и загрязнения.

Детали и далее сближаются, образуются новые перемычки. В результате все больше жидкого металла появляется на торцах. Когда торцы оплавлены, выполняется осадка. В результате на поверхности шва образуется шлак, который затем удаляют.

Фиксация труб в центраторе
Фиксация труб в центраторе

При этом сварка оплавлением бывает прерывистой или непрерывной. В первом случае сначала изделия соприкосают, а затем разводят. Образуется электро разряд, который оплавляет торцы. В итоге несколько коротких замыканий создается жидкий металл на торцах. Когда наблюдается осадка, он выходит из стыка, а изделия соприкасаются, образуя прочное соединение.

Преимущества сварки оплавлением

Если сравнивать сварку оплавлением со сваркой сопротивлением, первая имеет явные преимущества. Трубы перед процессом не нужно так тщательно подготавливать. При этом допустимо сваривать изделия большой площади.

Применение стыковой сварки

Стыковая контактная сварка очень востребована сегодня. Во многом это связано со стабильностью качества соединений при выполнении операций даже в сложных климатических условиях. При этом не нужна высокая квалификация, а расходы на материалы снижаются.

Готовый сварной шов
Готовый сварной шов

Такой вид сварки позволяет выполнять соединение даже в монтажных условиях. Что касается эффективности этого способа, то он зависит от нескольких факторов. Эффективными инструментами являются мобильные комплексы. Их особенность в малом энергопотреблении и в высокой маневренности.

Большие шаги в направлении совершенствования технологии стыковой способа традиционно выполняет Институт электросварки имени Е.О. Патона. В частности, были разработаны модели гратоснимателей, которые берут на себя процесс чистового удаления грата. При этом эффективно работают компьютеризированные установки для осуществления контроля качества сварных соединений. Созданные улучшения позволяют значительно упростить и удешевить процесс, а также охватить гораздо больший спектр деталей, которые можно соединить таким способом.

Гратосниматель
Гратосниматель

В результате разрабатываются все новые, более мобильные комплексы.

Итоги

Благодаря большим возможностям стыковой сварки мы получаем отменный способ соединения труб, обеспечивая надежность, прочность и герметичность трубопроводов. При этом они полностью соответствуют ГОСТам. Поэтому совершенствование и популяризация контактной стыковой сварки происходит постоянно и весьма успешно.