Spawanie rur ocynkowanych elektrodami i palnikiem gazowym
Rury pokryte cienką warstwą cynku są bardzo poszukiwane w różnych dziedzinach budownictwa. Są kilkakrotnie trwalsze niż zwykła stal, ponieważ powłoka niezawodnie chroni je przed korozją. Pod względem parametrów użytkowych nie ustępują one podobnym produktom ze stali nierdzewnej, ale jednocześnie są znacznie tańsze. Jednak ich instalacja wiąże się z pewnymi trudnościami. Do szczelnego łączenia wymagane jest spawanie rur ocynkowanych, w których uszkodzona jest warstwa ochronna. Można temu zapobiec, stosując specjalne metody.
Problemy spawania stali ocynkowanej
Głównym powodem, dla którego spawania metalu ocynkowanego nie można wykonać konwencjonalnymi metodami, są różne temperatury topnienia stali i cynku. Różnica wynosi prawie 200 stopni: stal ma 1100, a cynk nieco ponad 900.
Co więcej, cynk zaczyna się topić już przy +420 stopniach, a przy 900 zaczyna parować. Co to prowadzi do:
- warstwa ochronna w miejscu spawania jest przepalona, szwy pozostają niepokryte i szybko korodują, niwelując wszystkie zalety ocynkowanego metalu;
- topiąc się przed stalą, cynk dostaje się do jeziorka spawalniczego i zaburza strukturę szwu, czyniąc go porowatym i kruchym;
- Opary cynku powstające podczas spawania są bardzo toksyczne, a ich wdychanie może prowadzić do poważnych skutków zdrowotnych.
Czynniki te wymagają specjalnego podejścia do łączenia produktów ocynkowanych przez spawanie.
Metody spawania
Spawanie galwaniczne nie zawsze jest najlepszą metodą łączenia części. Są inne, na przykład gwintowane, nitowane lub za pomocą gniazd. Ale rurociągi zwykle wymagają szczelnych połączeń, a spawanie jest tutaj niezbędne. Aby to zrobić, w warunkach nieprodukcyjnych wybierz jedną z proponowanych poniżej metod.
Spawanie konwencjonalne z usuwaniem warstwy ochronnej
Aby uchronić się przed szkodliwymi oparami cynku, podczas pracy spawacz może używać maski i innego sprzętu ochronnego. Ale to nie jest opcja, ponieważ reszta problemów pozostaje na miejscu. A ponieważ cynk nadal topi się podczas spawania, odsłaniając stalową podstawę rury na szwie, lepiej jest ją wcześniej usunąć, spawać w zwykły sposób, a następnie nałożyć powłokę ochronną na złącze.
Warstwę ocynkowaną można usunąć na różne sposoby.
- Mechaniczna - polega na czyszczeniu końcówek ręcznym lub elektrycznym narzędziem ściernym.
Na przykład! Mechanicznie możliwe jest jakościowe usunięcie powłoki tylko z zewnętrznej powierzchni rury.
- Termiczne - przed cynkowaniem krawędzie wypalane są palnikiem gazowym, uzyskując odparowanie cynku.
- Chemiczna to obróbka części silnymi kwasami lub zasadami, które zmywają powłokę.
Dwie ostatnie metody są wydajniejsze i szybsze, ale także bardziej niebezpieczne, wymagające przestrzegania wszelkich środków bezpieczeństwa.
Po spawaniu rur zwykłych dla „kowałów” i bardziej znanych mistrzowi, jest polerowany i pokryty kompozycją zapobiegającą korozji. Na małych powierzchniach można zastosować zarówno specjalne farby i podkłady, jak i metodę katodowego osadzania warstwy cynku.
Notatka! Nałożenie powłoki ochronnej na szew jest konieczne w każdym przypadku, niezależnie od wybranej metody gotowania ocynkowanej.
Spawanie łukiem elektrycznym specjalnymi elektrodami
Jedną z technologii mających na celu zachowanie warstwy cynku podczas spawania jest zastosowanie aparatu inwertorowego ze specjalnymi elektrodami rutylowymi, które wytrzymują wysokie natężenie prądu. Tak bardzo skracają czas spawania, że cynk nie ma czasu na przejście do postaci gazowej. Technologię tę stosuje się, gdy nie można usunąć powłoki ochronnej, np. przy spawaniu małych rur.
Elektroda to stalowy pręt malowany proszkowo. Procesy zachodzące podczas spawania zależą od składu tej powłoki proszkowej. Powłoka rutylowa zawiera koncentrat tlenku tytanu, węglany, glinokrzemiany i inne substancje.
Rada! Zaleca się suszenie nowych elektrod w piekarniku w temperaturze 200 stopni przez godzinę dziennie przed użyciem.
Przed spawaniem cynkowanie elektrodą spawane powierzchnie są dokładnie oczyszczone z brudu i odtłuszczone. Przy grubości ścianki rury mniejszej niż 3 mm nie jest wymagane żadne inne przygotowanie - układa się je w pożądanej pozycji z odstępem 2-3 mm i spawa. Na krawędziach rur o większej grubości najpierw wykonuje się fazowania, między którymi przestrzeń zostanie wypełniona stopionym metalem podczas spawania.
Przy spawaniu rur ocynkowanych elektrodami duże znaczenie ma doświadczenie spawacza w doborze odpowiedniej średnicy i natężenia prądu, szybkości i sposobu przesuwania elektrody wzdłuż szwu.
- Zbyt duży prąd, grube elektrody i niska prędkość spawania mogą przepalić rurę.
- Niewystarczająca siła prądu, mała średnica elektrod i duża prędkość są obarczone brakiem stopienia spoiny i słabą jakością połączenia.
Jeśli doświadczenie nie wystarczy, warto wykonać kilka próbnych spawów, aby znaleźć optymalną kombinację wszystkich parametrów spawania.
Przydatne wideo
Spawanie strumieniem gazu
Spawanie stali ocynkowanej można również przeprowadzić za pomocą palnika gazowego. Aby nie wypalić warstwy cynku, stosuje się specjalne topniki wysokotemperaturowe - pasty, które nakłada się na powierzchnię, aby zapobiec jej przegrzaniu i stopieniu cynkowania do stanu gazowego.
Warstwa topnika pochłania część energii cieplnej. Znajdująca się pod nim warstwa cynku topi się do stanu lepkiego płynu, rozprzestrzenia się i pokrywa złącze rurowe, tworząc powłokę ochronną.
Proces łączenia rur wygląda tak:
- po przygotowaniu rur na ich końce nakłada się grubą warstwę topnik o szerokości 2-3 cm;
- części są ogrzewane palnikiem gazowym na szerokość do 5 cm po obu stronach złącza;
- ogrzewanie jest kontynuowane, aż topnik stanie się przezroczysty;
- między końce rur wkłada się drut i topi się palnikiem, aż pusta przestrzeń zostanie całkowicie wypełniona.
Aby nie stopić cynku, starają się skierować palnik dokładnie na drut, umieszczając go przed płomieniem.
W rzeczywistości okazuje się, że nie spawanie, ale lutowanie rur. Cienkościenne można łączyć nawet z dość mocną lutownicą.
Przydatne wideo
Istnieje kilka ważnych warunków, jak spawać ocynkowaną rurę w celu uzyskania wysokiej jakości szwu.
- Do płomienia należy dodać więcej tlenu, aby powstał tlenek krzemu, który powstrzymuje parowanie cynku.
- Nie wolno dopuścić do wahań temperatury w strefie spawania, dla których konieczne jest utrzymanie stabilności płomienia bez skoków.
- Przed rozpoczęciem spawania ogrzewanie rur jest obowiązkowe.
- Ilość palników dobierana jest w zależności od średnicy rur: nr 1-2 - dla rur do 250 mm, nr 3-4 - dla większych rur.
Na przykład! Numer palnika do cynkowania spawalniczego jest zawsze mniejszy niż w przypadku zwykłych rur o jedną lub dwie pozycje.
- Przy grubości ścianki rury do 4 mm łączenie wykonuje się w jednym przejściu, grubsze produkty wymagają 2-3 przejść.
Resztki topnika należy usunąć po zakończeniu pracy. Łatwo zmywają się wodą i pędzlem. Aby wyczyścić rury od wewnątrz, napełnia się je wodą i pozostawia na jeden dzień, a następnie myje pod ciśnieniem. Po wyschnięciu wszystkie spoiny należy pokryć powłoką ochronną.
Stosując te metody, cynkowanie można łatwo spawać z metalem żelaznym.
Przydatne wideo
Podsumowanie
Zasada spawania produktów ze stali ocynkowanej jest taka sama jak ze zwykłej stali. Różnica polega na tym, że po podgrzaniu cynk szybko topi się i zaczyna wchodzić do jeziorka spawalniczego, zaburzając normalny proces, a następnie odparowuje z uwolnieniem szkodliwych substancji. Aby temu zapobiec, warstwa ocynkowana jest wstępnie czyszczona z końców rury. Lepiej jednak zastosować inne metody - spawanie łukiem elektrycznym elektrodami rutylowymi lub gazem z topnikiem nałożonym na spawane końce.
