Hitsausputkien tekniikka eri menetelmillä: käytännön

Tässä artikkelissa tarkastellaan, mitä tekniikkaa hitsausputkien hitsauksessa käytetään moderneilla laitteilla. Artikkelin aihe on huomattavan kiinnostava, koska kaikkialla, ajoittain, korjaus- tai kunnostustöitä tehdään viemäri-, LVI- ja lämmitysjärjestelmien vaihdolla.

Kun työskentelet runkoputkistojen kanssa, ei voida tehdä ilman suurten läpimittojen hitsausliitoksia. Jälleen artikkelissa käsiteltävä aihe on mielenkiintoinen, koska perinteisten metalliputkien ohella on esiintynyt polymeerianalogeja, joiden yhdistelmä edellyttää muiden menetelmien käyttöä.

Siksi, ennen kuin harkitsemme putken hitsauksen tärkeimpiä menetelmiä, harkitsemme suurikokoisten putkilinjojen tärkeimpiä muutoksia, jotka voidaan hitsata yhteen.

Suurikokoisten putkistojen rakentamisen ominaisuudet

Hitsaustöiden ohjeet riippuvat suurelta osin käytettyjen putkien halkaisijasta. Suuriin putkiin kuuluu tuotteita, joiden ulkohalkaisija on 530 mm ja enemmän.

Tällaisia ​​tuotteita käytetään öljyn, kaasun, veden, jäähdytysnesteen kuljetukseen tarkoitettujen pääputkien rakentamiseen keskitetystä lämmitysjärjestelmästä ja jätevedestä.

Kaikki suurikokoiset putket, jotka sopivat hitsaukseen, voidaan jakaa kahteen laajaan luokkaan:

• Metallituotteet, jotka sisältävät pyöreitä, sähköisesti hitsattuja pitkittäis- ja spiraaliteräsputkia;
• Polymeerituotteet, jotka sisältävät laajan valikoiman polyeteenistä (PE), polypropeenista (PP) ja polyvinyylikloridista (PVC) valmistettuja tuotteita.

Kukin luetelluista putkiryhmistä on kytketty sopivilla menetelmillä ja sopivilla laitteilla.

Metallisten putkien kokoonpanomenetelmät

Riippumatta siitä, mitä sinun tarvitsee tehdä, olipa se hitsaamassa putkia valoon tai käyttämällä teknologisesti kehittyneempiä menetelmiä, oletetaan, että metalli kuumennetaan muodostamaan lähes homogeeninen ja luotettava liitos. Siksi sinun täytyy joka tapauksessa työskennellä erikoislaitteiden kanssa, joiden käyttö edellyttää tarvetta asianmukaiseen ammattitaitoon ja kokemukseen hitsauksesta.

Harkitse suosituimpia hitsausmenetelmiä, joita käytetään yleisesti metalliputkistojen asennuksessa eri tarkoituksiin.

Kaasuhitsaus

Kaasuputkien hitsaus on suosittu, aika testattu menetelmä metalliosien liittämiseksi korkealaatuisen, kestävän ja kestävän hitsauksen aikaansaamiseksi.

Kaasuhitsauksen periaate on seuraava:

• hitsattujen poikittaisosien reunaa kuumennetaan kaasun ja hapen liekin avulla;
• kahden kuumennetun pinnan välinen aukko on täytetty hitsauksen aikana sulavalla metallipalkilla.

Tärkeää: Kaasuhitsauksessa saadun sauman lujuusominaisuudet ovat alhaisemmat kuin sähkökaarihitsauksessa. Kaasuhitsausliitoksen valinta on perusteltua, jos on käytettävä ohutseinäisiä (enintään 3,5 mm) putkia.

Metallien valssauksen aikana kaasupolttimen avulla käytetään seuraavia materiaaleja:

• Asetyleeni on kaasu, joka vastaa polttamisesta.
• Happi on kaasu, joka tuottaa halutun palamislämpötilan ja liekin stabiilisuuden.

Tärkeää: Joissakin tapauksissa asetyleeni voidaan korvata muilla syttyvillä kaasuilla, kuten propaanilla tai metaanilla. Ainoa edellytys, joka on täytettävä, on säilyttää polttimen liekin korkeampi lämpötila verrattuna metallin sulamispisteeseen.

• Täyteainetta tarvitaan hitsin täyttämiseksi. Tämä materiaali valitaan käsiteltävien metallien kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien mukaisesti.
• Fluxia käytetään estämään metallin hapettumista lämmityksen aikana. Pastan tai jauheen muodossa olevat juoksut, jotka kerrostetaan putkien lämmitettyihin reunoihin, muodostavat suojakalvon, joka estää hapen pääsyn sauman rakenteeseen.

Fluxin käyttö on välttämätöntä useimpien metallien käsittelyssä hiiliterästä lukuun ottamatta.

Sähkökaarihitsaus

Sähkökaarihitsaus on tekniikka, joka perustuu metallipintojen lämmitykseen käyttölämpötilaan sähkökaaren purkamisen ja sen jälkeisen fuusion avulla vahvan ja luotettavan hitsin aikaansaamiseksi.

Sähkökaaren tekniikka on tunnettu jo pitkään, ja siksi on kehitetty monia erilaisia ​​enemmän tai vähemmän tehokkaita tapoja tehdä tällainen hitsattu liitos.

Työskennellessään suurten ja keskiläpimittaisten putkien kanssa, hitsaus sai suurimman suosion, kun molemmat poikittaisliitokset olivat lähellä toisiaan ja keskitetty, minkä jälkeen muodostuu sauma.

Pituuden mukaisesti erotetaan ja kiinteät saumat erotetaan. Laadukas kiehuva metalli jatkuva sauma vaatii korkean pätevyyden omaavan asiantuntijan ja vaikuttavan kokemuksen tällaisesta työstä.

Manuaalisen sähkökaareteknologian teknologisesta kehityksestä on tullut kiertoputken hitsaus, joka on löytänyt laajan soveltamisen keskipitkän ja suuren halkaisijan omaavien putkistojen muodostamisessa.

Prosessi perustuu kaarihitsaukseen inerttien kaasujen elektrodeilla. Suojakaasun, kuten argonin, käyttö voi estää elektrodin sulamisen.

Tiettyjen kaasuseosten käyttö voi lisätä tunkeutumisen nopeutta ja syvyyttä. Yleensä argonin ja heliumin inerttiä seosta käytetään erittäin puhtaan hitsaushelmen saamiseksi.

Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien tai niiden tavanomaisten teräsputkien kierrehitsauksessa käytetään kahta olennaista osaa:

• Seurataan virtalähdettä, josta virta syötetään, ja virran syöttöä, elektrodien pyörimistä, inertin kaasun ja johdon syöttöä. Useimmiten käytetään nykyistä lähdettä invertteriä, koska se on yksinkertainen ja tehokas käytössä.
• Orbitaalipää, jonka avulla elektrodi pyörii putken ympäri ja koko työjakso tapahtuu.

Näiden kahden komponentin yhteistoiminnan ansiosta tämän laitteen käyttö on mahdollista koneistaa mekaanisesti hitsin optimaalisen laadun saavuttamiseksi.

Orbitaaliputkihitsauksella on useita merkittäviä etuja manuaaliseen prosessiin verrattuna:

• kohtuullinen hinta lopputuloksesta;
• vähemmän prosessia ja näin ollen lyhyitä määräaikoja asetetun tehtävän suorittamiselle;
• elektrodien taloudellinen kulutus;
• kyky työskennellä erilaisella seinämän paksuudella ja tuottaa jatkuvasti laadukkaita tuloksia;
• sileä ja tiukka sauma koko kehän ympärillä, jota ei ole helppo saavuttaa käsikäytöllä.

Laserhitsaus

Laserputkien hitsaus on korkean teknologian tekniikka, joka perustuu metallien sulattamiseen valonsäteen avulla. Säteily metallipinnan lämmittämiseksi on monokromaattista, ja sen aallonpituus riippuu laser-emitterin työelimen luonteesta.

Laserhitsauksen tehokkuus määräytyy seuraavien parametrien perusteella:

• säteilyteho;
• tarkennuspisteen halkaisija ja konfiguraatio;
• työkappaleen liikkeen nopeus lasersäteen suhteen.

Teknologian edut ovat seuraavat:

• korkean intensiteetin metalliputken kuumentaminen, kunnes sulamislämpötila on saavutettu.
• käsitellyn nivelen nopea jäähdytys, kun säteilyaltistus lakkaa.
• pienin liitosleveys vaarantamatta liitoksen lujuutta.

On kuitenkin haittapuolia, muun muassa:

• korkeat kustannukset laitteista, jotka johtuvat uutuuden ja pienen teknologian jakamisesta;
• kyky työskennellä laitteiston kanssa, jonka seinämän paksuus on enintään 1–1,5 mm.

Tavallinen laserhitsauslaite koostuu sellaisista avainelementeistä kuin aktiivinen väliaine ja pumpun generaattori.

Aktiivisen väliaineen tyypin mukaan laitteet on jaettu seuraaviin luokkiin:

• kaasu;
• kiinteänä aineena;
• puolijohde.

Kukin luetelluista muutoksista voidaan soveltaa koottua korkealaatuisia kotimaisia ​​putkistoja, mutta ei enempää, koska runkojärjestelmien seinä on useimmiten paksumpi kuin 2 mm.

Hitsaus kääntyvä, pyörivä ja vaakasuora liitos

Useimmat suuret ja keskisuuret putkistot on asennettava kiertoputken hitsaukseen.

Hitsaus suoritetaan kolmessa kerroksessa:

• alkuvaiheessa liitos on ehdollisesti jaettu neljään segmenttiin;
• sitten kaksi ensimmäistä segmenttiä keitetään, minkä jälkeen tehdään 180 asteen kierros;
• sitten loput kaksi segmenttiä hitsataan;
• putki pyörii yhdeksänkymmentä astetta ja toinen kerros keitetään;
• Loppuvaiheessa putki kääntyy 180 astetta ja liitos lopulta hitsataan.

Myös ei-pyörivien liitosten hitsaus suoritetaan kolmessa kerroksessa. Kiinteät nivelet keitetään edestakaisin. Se käyttää lyhyttä (enintään 2 mm) kaarta.

Vaakaliitosten hitsaus suoritetaan elektrodeilla, joiden halkaisija on 4 mm. Kuten edellisessä tapauksessa, elektrodi liikkuu edestakaisin sauman muodostuksen aikana. Tuloksena on rulla, jonka korkeus ei ylitä 1,5 mm.

Liitos keitetään kolmessa tai neljässä kerroksessa. Viimeisten telojen muodostamisen aikana käytettyjen elektrodien halkaisija nostetaan 5 mm: iin asti 300 A: n virralla.

Vinkki: Jos kyseessä ei ole uuden vesijärjestelmän asentaminen, vaan vanhan järjestelmän vuotojen kiinnittäminen, voi olla hyödyllistä käyttää kylmähitsausta lämmitysputkille tai vesihuoltoon. Itse asiassa se on eräänlainen epoksiliima, johon on liuotettu metallifragmentteja. Vuotojen poistaminen omin käsin voidaan suorittaa vain kuivalla, aiemmin puhdistetusta putkesta.

Kylmähitsauksen käyttö tässä tapauksessa on tietysti vain väliaikainen toimenpide, jonka jälkeen vaurioituneen putken laatu on korjattava.

Polymeeriputkien hitsausmenetelmät

Polymeeriputkien kanssa työskentelyn teknologia eroaa pohjimmiltaan metallituotteiden hitsauksesta.

Polymeeriputkien asennuksessa käytetään kahta vaativinta menetelmää:

• Nivelliitostekniikka käsittää putkien päiden kuumentamisen ja sen sulamisen käyttölämpötilaan ja puristamisen hermeettisen sauman muodostumiseen asti. Hitsausprosessi suoritetaan käyttämällä erikoislaitteita, jotka koostuvat sängystä, keskitintä ja lämmityselementtiä.

Laitteet polymeeriputkien liittämiseksi yhteen ovat monitoiminnallisia ja mahdollistavat samanaikaisen säätämisen ja sen jälkeen keskittämään kytkettyjen päiden leikkauksen ennen seuraavaa lämmitystä. Lämmitetään koneen koneistetun järjestelmän siirtämän putken käyttölämpötilaan.

Erikoiskoneiden käyttö mahdollistaa hitsaustöiden tekemisen sekä paikallaan että kenttäolosuhteissa, joissa liitoksen laatu on selvästi korkea.

• Sähkömuokkausliitännän tekniikka poistaa monimutkaisten laitteiden tarpeen, koska lämmityselementti on osa putkihitsausholkkia.

Yhdistettävien putkien liitokseen laitetaan polymeeriholkki, jossa on fuusioitu kela, jonka jälkeen käämi virtaa ja muovi sulautuu, muodostaen luotettavan ja tiukka liitos.

johtopäätös

Niinpä olemme tarkastelleet hitsattujen liitosten ominaisuuksia, joita käytetään eri suurten läpimittaisten putkistojen, sekä metallin että polymeerin, kokoonpanossa. Onko sinulla vielä kysymyksiä, joihin ei voitu vastata? Tässä tapauksessa hyödyllistä tietoa löytyy katsomalla tämän artikkelin videota.