Технология сварки оцинкованной трубы

Оцинкованная сталь, как надёжный конструкционный материал, довольно часто используется в строительстве и различных отраслях промышленности. Элементы из этого материала устойчивы к коррозии, однако в сравнении с нержавеющей сталью имеют более приемлемую цену. Порой изделия из оцинкованных труб используются дизайнерами в интерьере, поскольку материал не меняет свой привлекательный внешний вид в время эксплуатации. Чтобы ни делалось из оцинковки, в ходе работ довольно часто используется сварка оцинкованных труб. Несмотря на простоту выполнения работ, стоит знать некоторые особенности и правила их производства.

Особенности соединения

При обустройстве инженерных коммуникаций довольно часто используются оцинкованные трубы. Однако скрепление таких труб при помощи резьбового соединения довольно проблематично из-за особенностей материала. Именно поэтому такое соединение на оцинкованных трубах большая редкость, ведь стоимость работ по нарезке резьбы значительно возрастает.

Обычно для соединения изделий из этого материала используется традиционная сварка. Однако в процессе выполнения этой процедуры на участке сваривания цинковое покрытие может повредиться, что впоследствии приведёт к коррозии.

Важно: чтобы предотвратить нарушение цинкового слоя из-за его испарения, необходимо сократить продолжительность сварки.

Именно поэтому для сваривания оцинкованных труб лучше использовать специальные электроды, которые могут выдерживать повышенные токи. Благодаря этому сварщик может использовать более высокие температуры, чем обычно. Применение специально сконструированных электродов позволяет добиться следующих преимуществ:

• повысить безопасность выполнения процесса;
• довести материал до нужных условий за более короткий промежуток времени;
• не дать цинку испаряться.

Чтобы защитить небольшие оголённые участки труб, можно перенести туда защитный цинковый слой катодным путём (электромеханическим способом). Однако использовать такой метод на участках крупных размеров довольно проблематично, поэтому не будет полной гарантии защиты от коррозии.

Технологические тонкости

Варить оцинкованные заготовки можно только с использованием специальной технологии, которая позволяет соединить два изделия без повреждения цинкового покрытия. Для этого на место стыковки труб наносится специальный флюс. Он не позволит цинковому материалу выгорать в процессе сваривания.

Суть технологии состоит в следующем:

1. На место сварки наносится разогретый до вязко-жидкого состояния флюсовый слой.
2. В процессе сваривания оцинкованное покрытие под флюсовым слоем переходит в стадию плавления, но при этом не испаряется и не выгорает.
3. После окончания сварки это позволяет добиться высокой степени защиты поверхности от коррозионных процессов.

Важно: данная технология подходит для сваривания оцинкованных водопроводных коммуникаций. Даже флюс, попавший в середину трубопровода, не может оказать негативного воздействия на человека, поскольку он полностью растворяется в водной среде.

Не менее важно во время выполнения сварочных работ соблюдать меры безопасности, основное требование которых состоит в том, что работы можно выполнять только в помещении с эффективной системой вентиляции или на открытом воздухе. Если это требование не соблюдать, то человек, выполняющий работы, может задохнуться от вдыхания паров цинка или рискует приобрести серьёзные заболевания органов дыхания.

Помимо этого сварщик обязан работать в респираторе и резиновых перчатках из теплоизолирующей ткани. Чтобы не допустить нежелательного вспенивания цинкового покрытия в месте выполнения сварки, рабочую поверхность советуют обрабатывать соляной кислотой.

Подбор электродов

В процессе выполнения сварочных работ цинк может интенсивно испаряться, поскольку  его температура кипения составляет 906°С. Если в процессе испарения цинк попадёт в сварочную ванну, в сварном шве могут образоваться поры и кристаллизационные трещины. Именно поэтому  с поверхности оцинкованной трубы, где будут вестись сварные работы, необходимо счищать слой цинка.

Внимание: не во всех случаях есть возможность удалить цинковый слой, поэтому иногда приходится использовать другие методы, позволяющие добиться качественного сварного шва. В случае с использованием дуговой ручной сварки очень важно правильно подобрать электроды.

Так, если варить углеродистую сталь, то самым подходящим электродом будет элемент с рутиловым покрытием. Для сваривания труб из низколегированных сталей подойдут электроды с основным покрытием.

Электроды с рутиловым покрытием отличаются следующими свойствами:

• Благодаря особому химическому составу покрытия такие электроды быстро и легко зажигаются.
• Полученная сварочная дуга позволяет добиться сварных швов высокого качества без пор.
• Коэффициент разбрызгивания плавленого материала незначительный.

Порой, чтобы добиться снижения удельного веса углеродистого вещества в цинковом покрытии и повысить сопротивляемость материала к образованию трещин, в рутиловое покрытие  добавляется небольшое количество железного порошка.

Чтобы в стыковых и угловых швах на оцинкованных заготовках не появлялись поры, нужно увеличить ток и уменьшить скорость сварки. Если же трубы будут эксплуатироваться в условиях положительных температур окружающей среды, то цинк не будет оказывать негативного воздействия на характер швов.

Для соединения оцинкованных трубчатых изделий без повреждения цинкового слоя применяется метод пайки. Преимущества этого метода следующие:

• хорошая антикоррозионная стойкость и герметичность шва;
• время проведения монтажных работ сокращается;
• уменьшается стоимость выполнения таких работ.

Для получения швов методом пайки необходимо подбирать припой и электроды, которые имеют флюсовое покрытие. При этом обыкновенные водопроводные трубы из этого материала можно варить при помощи обычного электрода.

Сварка оцинковки газовой горелкой

Технология, позволяющая не нарушать цинковый слой, основана на применении специального флюса для сварки. При этом работы выполняют в такой последовательности:

1. Для начала необходимо подготовить концы соединяемых заготовок. Они очищаются от пыли, грязи и жировых пятен.
2. Затем на подготовленное место наносится флюсовый слой. Он должен полностью покрыть место будущего сварного шва. Только так можно добиться полной защиты оцинкованного покрытия от перегрева и испарения.
3. Далее на место стыковки заготовок прикладывают пруток припоя со специальным покрытием. Его нужно расплавить, чтобы надёжно соединить две заготовки. Для этого пламя горелки направляется на пруток. Нагревать участки труб, не покрытые флюсом, запрещено.
4. Если во время выполнения работ нарушилась структура защитного сплава, покрытие нужно немедленно восстановить, чтобы не допустить образования коррозии. Для этого после полного охлаждения заготовки на повреждённое место наносится специальный антикоррозионный состав.

Правила выполнения сварочных работ

Чтобы правильно варить изделия из оцинковки, необходимо в ходе выполнения сварочных работ соблюдать следующие требования:

1. В процессе работы нужно следить за состоянием цинка. Он не должен перегреваться. Только так вы сможете обеспечить защиту трубопровода от коррозии.
2. Место соединения изделий из оцинковки необходимо тщательно очищать до металлического блеска и обезжиривать. Чтобы защитить цинковый слой во время нагревания, на место соединения наносится флюс. При этом количество флюса должно быть в 2 раза больше, чем используется при обычной пайке.
3. Если вы будете варить трубы с толщиной стенок менее 3 мм, то кромка изделия не нуждается в специальной подготовке. Достаточно выполнить скосы и гарт.
4. Размер горелки при сваривании изделий из оцинковки должен быть на пару номеров меньше, чем при сваривании стальных труб.
5. Газовое пламя лучше отрегулировать так, чтобы наблюдался небольшой избыток кислорода.
6. Перед тем, как варить, заготовки необходимо подогреть. Участок нагрева должен быть значительный.
7. Пруток с покрытием устанавливается в месте стыка так, чтобы при плавлении огнём горелки пламя попадало на сам пруток, а не на материал.
8. По окончании сварочных работ флюс обязательно удаляется.

Завершающие работы

Чтобы повысить устойчивость шва к образованию трещин, при сваривании элементов из оцинкованной стали нужно понижать уровень кремния в шовной части. Для этого используются специальные сварочные материалы.

После завершения сварочного процесса на поверхность шва необходимо нанести защитный слой. Также восстановить защитный слой нужно в тех местах около шва, где наблюдается нарушение защитного покрытия. При этом данный слой должен отвечать следующим требованиям:

• Хорошо сцепляться с основным металлом.
• Его коррозионная стойкость должна быть не ниже, чем у оцинкованного металла.
• Выполнение защитного слоя должно быть довольно простым, то есть для этого не нужны высококвалифицированные специалисты и особое оборудование.

Совет: в качестве такого покрытия можно использовать краску, которая содержит не менее 94 процентов цинковой пыли.

Эта краска должна быть изготовлена на базе смолистых связующих веществ, которые относятся к неомыляемым синтетическим составам, например, полистерин, хлорированный каучук, смола эпоксидная и т.п. Такая краска должна легко наноситься при помощи кисти и не стекать с вертикальных поверхностей.

Также в качестве защитного покрытия можно применять наплавку из цинковой проволоки, которая содержит не менее 99,99 процентов цинка. Помимо этого подойдут цинково-кадмиевые прутки.