Зварювання оцинкованих труб електродами та газовим пальником
Труби, вкриті тонким шаром цинку, дуже потрібні в різних галузях будівництва. Вони в кілька разів довговічніші за звичайні сталеві, оскільки покриття надійно захищає їх від корозії. За своїми експлуатаційними характеристиками вони мало поступаються аналогічним виробам з нержавіючої сталі, але коштують при цьому набагато дешевше. Однак їх монтаж пов'язаний із певними труднощами. Для герметичного стикування потрібно зварювання оцинкованих труб, при якому захисний шар ушкоджується. Цього можна запобігти, якщо застосовувати спеціальні методи.
Проблеми зварювання оцинкованої сталі
Основна причина, через яку зварювання оцинкованого металу не може виконуватися звичайними способами, полягає в різній температурі плавлення сталі та цинку. Різниця становить майже 200 градусів: у сталі 1100, а в цинку трохи більше ніж 900.
Причому плавитися цинк починає вже за +420 градусів, а за 900 починає випаровуватися. До чого це призводить:
- захисний шар на місці зварювання пропалюється, шви залишаються без покриття і швидко корродирують, зводячи нанівець всі переваги оцинкованого металу;
- розплавляючись раніше сталі, цинк потрапляє у зварену ванну та порушує структуру шва, роблячи його пористим та неміцним;
- пари цинку, що утворюються при зварюванні, дуже токсичні, їхнє вдихання може призвести до найсерйозніших наслідків для здоров'я.
Ці фактори вимагають особливого підходу до з'єднання оцинкованих виробів зварюванням.
Способи зварювання
Не завжди зварювання оцинкування є найкращим методом з'єднання деталей. Є й інші, наприклад, різьбові, на заклепках або за допомогою розтрубів. Але трубопроводи зазвичай вимагають герметичного стикування, і тут без зварювання не обійтися. Для цього в невиробничих умовах обирають один із запропонованих нижче способів.
Звичайне зварювання із зачищенням захисного шару
Щоб убезпечити себе від шкідливої пари цинку, зварювальник може під час роботи користуватися респіратором та іншими засобами захисту. Але це не вихід, оскільки решта проблем залишається на місці. І якщо цинк при зварюванні все одно розплавиться, оголивши на шві сталеву основу труби, то краще видалити його заздалегідь, виконати зварювання звичайним способом, а потім нанести на стик захисне покриття.
Видалити оцинкований шар можна різними способами.
- Механічний – полягає у зачистці торців ручним або електричним абразивним інструментом.
Для довідки! Механічним способом можна якісно зняти покриття лише на зовнішній поверхні труби.
- Тепловий - перш ніж варити оцинкування, кромки обпікають газовим пальником, домагаючись випаровування цинку.
- Хімічний – це обробка деталей сильними кислотами чи лугами, що змивають покриття.
Два останні способи більш ефективні та швидкі, але й небезпечніші, що вимагають дотримання всіх заходів безпеки.
Зваривши труби звичайним для «чорнята» і звичнішим для майстра способом, його шліфують і покривають складом, що запобігає корозії. На невеликих ділянках можна використовувати як спеціальні фарби та ґрунтовки, так і метод катодного нанесення цинкового шару.
Зверніть увагу! Нанесення захисного покриття на шов необхідно у будь-якому випадку, незалежно від обраного способу, як варити оцинковування.
Електродугове зварювання спеціальними електродами
Одна з технологій, спрямованих на збереження цинкового шару при зварюванні, полягає у використанні інверторного апарату зі спеціальними рутиловими електродами, що витримують велику силу струму. Час зварювання ними скорочується настільки, що цинк не встигає переходити до газоподібної форми. Цю технологію застосовують, коли видалити захисне покриття неможливо, наприклад при зварюванні труб малого перерізу.
Електрод – це покритий порошком сталевий стрижень. Процеси, що відбуваються під час зварювання, залежать від складу цього порошкового покриття. У рутиловому покритті міститься концентрат оксиду титану, карбонати, алюмосилікати та інші речовини.
Порада! Нові електроди рекомендується просушити в духовці за 200 градусів протягом години за добу до застосування.
Перед тим як варити оцинковування електродом, поверхні, що зварюються, ретельно очищають від бруду і знежирюють. При товщині стінки труб менше 3 мм іншої підготовки не потрібно їх укладають у потрібному положенні із зазором в 2-3 мм і зварюють. На кромках труб більшої товщини спочатку роблять фаски, простір між якими при зварюванні заповнюватиметься розплавленим металом.
При зварюванні оцинкованих труб електродами велике значення має досвід зварювальника з правильного вибору їх діаметра та сили струму, швидкості та способу просування електрода вздовж шва.
- Занадто великий струм, товсті електроди та повільна швидкість зварювання можуть призвести до пропалювання труби.
- Недостатня сила струму, маленький діаметр електродів і велика швидкість загрожують непроваром шва і поганою якістю стику.
Якщо досвіду обмаль, варто зробити кілька пробних швів, щоб підібрати оптимальне поєднання всіх параметрів зварювання.
Корисне відео
Газове зварювання з флюсом
Зварювання оцинкованої сталі може здійснюватися і газовим пальником. Щоб вона не випалювала цинковий шар, використовують спеціальні високотемпературні флюси – пасти, які наносять на поверхню для запобігання її перегріванню та плавленню оцинкування з переходом у газоподібний стан.
Шар флюсу поглинає частину теплової енергії. Шар цинку під ним плавиться до в'язкого текучого стану, розтікається та покриває стик труб, створюючи захисний покрив.
Процес стикування труб виглядає так:
- після підготовки труб на їх торці товстим шаром наноситься флюс завширшки 2-3 см;
- деталі прогрівають газовим пальником на ширину до 5 см в обидві сторони від стику;
- прогрів продовжують доти, поки флюс не набуде прозорості;
- між торцями труб вставляють присадний дріт і розплавляють її пальником до заповнення порожнього простору.
Щоб не розплавити цинк, пальник намагаються направляти точно на дріт, розташовуючи його перед полум'ям.
По суті, це виходить навіть не зварювання, а паяння труб. Тонкостінні можна з'єднувати навіть досить потужним паяльником.
Корисне відео
Є кілька важливих умов як варити оцинковану трубу для отримання якісного шва.
- У полум'я потрібно додавати більше кисню, щоб утворювався оксид кремнію, що стримує випаровування цинку.
- Не можна допускати перепадів температури у зоні зварювання, для чого необхідно підтримувати стабільність полум'я без стрибків.
- Перед початком зварювання обов'язковий прогрівання труб.
- Номер пальника підбирається залежно від діаметра труб: №1-2 – для труб до 250 мм, №3-4 – для труб більшого перерізу.
Для довідки! Номер пальника для зварювання оцинкування завжди менший, ніж для звичайних труб на одну-дві позиції.
- При товщині стінки труби до 4 мм стик роблять за один прохід, товстіші вироби вимагають 2-3 проходи.
Залишки флюсу після завершення роботи слід видалити. Вони легко змиваються водою та щіткою. Щоб очистити труби зсередини, заповнюють їх водою і залишають на добу, потім промивають під натиском. Після просушування усі зварні шви обов'язково обробляють захисним покриттям.
Використовуючи ці методи, легко можна приварити оцинкування до чорного металу.
Корисне відео
Висновок
Принцип зварювання виробів з оцинкованої сталі той самий, що і зі звичайної. Різниця в тому, що при нагріванні цинк швидко плавиться і починає потрапляти в зварену ванну, порушуючи нормальний процес, а потім випаровуватися з виділенням шкідливих речовин. Щоб запобігти цьому, шар оцинкування заздалегідь зчищають з торців труби. Але краще використовувати інші способи - електродугове зварювання рутиловими електродами або газову з нанесенням флюсу на кінці, що зварюються.
