Comment faire cuire des tuyaux: types de soudage et leurs caractéristiques

La connexion des éléments individuels des pipelines est effectuée par différentes méthodes, mais la plus populaire de toutes est le soudage. Cette méthode est utilisée à la fois dans la vie quotidienne et dans diverses entreprises industrielles lors de la connexion de pièces de tuyaux de différents matériaux (métal, plastique). La technologie de soudage de tuyaux permet de joindre des pièces sur le pipeline dans n'importe quelle position, ce qui est très pratique. De plus, les joints soudés se caractérisent par une résistance et une étanchéité accrues, contrairement aux joints filetés.

Caractéristiques de la connexion des pipelines par soudage

Le raccordement des éléments individuels des canalisations ou des branches des ménages est effectué selon des normes uniformes. Le maître utilise un équipement spécial réglementé par GOST, qui affecte le tuyau d'une manière ou d'une autre (selon le cas spécifique).

Information utile! L'ensemble du processus consiste à connecter des sections individuelles du pipeline à travers un joint. Une fois les travaux terminés, un contrôle des éléments soudés (ce que l'on appelle le contrôle qualité) est obligatoire.

Selon le type d'effort appliqué, le soudage de tuyaux est divisé en quatre types:

• thermique;
• thermomécanique;
• mécanique;
• du froid.

Avec la méthode thermique, les bords du tuyau sont chauffés. Avec thermomécanique - la connexion des tuyaux est réalisée en chauffant un fil spécial. La méthode mécanique est généralement utilisée à des fins industrielles et peut être effectuée en raison de la force de friction ou de l'explosion dirigée. Et il y a aussi le soudage à froid, qui est effectué à l'aide de composés chimiques spéciaux. L'outil est appliqué sur les bords des tuyaux destinés au soudage, et ils sont pressés, à la suite de quoi, après un certain temps, un joint assez fort est formé.

Le soudage de tuyaux de différents diamètres est effectué à l'aide de conducteurs spéciaux. Cela peut affecter la fiabilité de la connexion, cependant, si tout le travail est effectué correctement, le joint sera solide et étanche à l'air et durera longtemps.

Types de soudage et leurs différences

Le soudage est une méthode physico-chimique de jonction de segments d'un pipeline qui forme une connexion étanche entre deux sections d'une structure. Cela se produit soit par fusion, soit par déformation plastique sous pression. La technologie de formation d'une soudure peut être différente selon le type de soudage:

• chaud;
• du froid.

Selon la méthode d'exécution, ce processus peut être:

• Manuel;
• automatique.

La méthode manuelle implique que toutes les étapes du travail de soudage sont effectuées par une personne. La méthode automatique est effectuée à l'aide de machines spéciales. En soudage automatique, toutes les étapes sont mécanisées et ne nécessitent pas d'intervention humaine, cependant, au stade de la préparation, les assistants effectuent les réglages nécessaires en définissant le programme de soudage.Le prix de ces machines est assez élevé et, par conséquent, elles sont extrêmement rarement utilisées, en règle générale, dans les grandes entreprises qui effectuent de gros volumes de travail.

Aujourd'hui, il existe environ 50 types de soudage et une grande variété d'équipements de soudage. Les types les plus courants aujourd'hui sont:

• soudage électrique;
• du froid
• gaz;
• diffuser.

Soudage électrique

Aujourd'hui, l'utilisation du soudage électrique est la méthode la plus populaire. Il y a quelques années, la priorité était donnée aux brûleurs à gaz. Une telle popularité du soudage électrique est due à la simplicité et au faible coût du travail. On l'appelle souvent un arc ou un contact. Selon le type d'efforts appliqués, il est fait référence au groupe d'arc des travaux thermomécaniques.

Pour ce faire, un onduleur ou un transformateur est nécessaire. Cet équipement remplit la fonction suivante - délivre une charge à l'électrode. Les bords de l'élément à souder sont traités avec une électrode. Lorsque des matériaux entrent en contact, un arc électrique d'une puissance énorme se forme. Cette réaction s'accompagne de la libération de températures élevées, ce qui permet de s'engager dans le traitement des tuyaux.

La couche de revêtement (revêtement) de l'électrode vous permet de maintenir pendant le fonctionnement des conditions spéciales qui empêchent le flux d'oxygène jusqu'au point de fusion.

Tenez compte des facteurs dont dépend la largeur de la couture:

• de l'épaisseur de l'électrode;
• à partir du matériau des produits soudés;
• les dispositifs de soudage peuvent comprendre différents modes de soudage, ce qui affecte également les caractéristiques de la soudure;
• de la vitesse de l'arc et de la tension dans le réseau.

Les paramètres ci-dessus déterminent non seulement les caractéristiques de la soudure, mais également la quantité de scories formées pendant le soudage.

Important! Il convient de rappeler que le laitier formé doit être retiré.

Le soudage électrique des tuyaux est considéré comme moins cher que le gaz, cependant, il faut plus de temps pour créer un joint de cette manière. Les autres avantages du soudage électrique comprennent:

• Fonctionnalité;
• universalité.

Sélection d'électrode

Les soudures peuvent être différentes, en règle générale, leur qualité dépend de l'électrode utilisée pour le soudage des tuyaux. Le choix de l'électrode dépend de plusieurs facteurs importants:

• matériau dont le tuyau est fait;
• indicateur de section de tuyau;
• épaisseur du mur.

Information utile! Pour les tuyaux à paroi mince, des électrodes d'une épaisseur de 2-3 mm sont utilisées. Le soudage des tuyaux à paroi épaisse est effectué par des électrodes d'un diamètre de 4-5 mm

Toutes les électrodes diffèrent selon l'épaisseur du revêtement. Le rapport en pourcentage de la masse du revêtement sur la masse totale de l'électrode peut aller de 3 à 20%. Une couche de revêtement déposée sur la tige d'électrode crée l'environnement nécessaire dans lequel le processus se déroule sans oxygène. Il existe un certain schéma - la quantité de scories qui affecte la qualité de la couture dépend de l'épaisseur de la couche de revêtement.

Lors du choix d'une électrode, tous les paramètres ci-dessus doivent être pris en compte. Pour obtenir une soudure de haute qualité, il convient de prêter attention à de nombreux facteurs affectant la compatibilité des différents types d'électrodes avec les tuyaux.

Soudage à froid

Le soudage à froid des tuyaux est réglementé par la documentation pertinente et constitue une méthode pour obtenir des joints permanents et étanches. Cette méthode élimine l'échauffement des pièces soudées et l'assemblage lui-même est réalisé en raison de la déformation. Le soudage à froid est réalisé du fait de la pression exercée sur la pièce. À la suite d'un tel soudage, la couche d'oxyde est détruite et la connexion s'effectue au niveau atomique (diffusion atomique).

Une telle soudure est divisée en trois types selon la technologie:

• point;
• suture;
• bout.

Le soudage à froid est réalisé à l'aide d'un poinçon. Le poinçon est un appareil qui effectue le pressage de matériaux. Le deuxième type, le soudage par couture, est effectué de deux manières: le soudage sur toute la longueur et la réalisation de points de soudure, qui forment ensuite un joint continu. L'option de joint est réalisée en raison de la forte compression fixée dans les pinces des éléments.

Considérez les principaux domaines d'utilisation de la méthode froide:

• connexion de pièces en un seul métal;
• la production de métal, qui a plusieurs couches représentées par différents métaux;
• lors du renforcement des fils d'aluminium. Le renfort est en cuivre.

La méthode de soudage à froid est très populaire aujourd'hui. Sa popularité est due aux avantages suivants:

• lors du soudage à froid, la déformation des pièces métalliques est exclue. Cela est dû au fait que les pièces ne sont pas chauffées;
• L'utilisation de cette méthode vous permet d'obtenir une couture très nette, caractérisée par une résistance et une étanchéité élevées. De plus, il n'a pas besoin de traitement supplémentaire;

Remarque! Il y a des cas où le soudage à froid est la seule issue. Par exemple, la combinaison de l'aluminium et du cuivre ne peut être réalisée que par soudage à froid.

• après avoir effectué ce processus, il ne reste aucun déchet (résidus d'électrodes, projections de métal, etc.);
• le travail se fait sans électricité;
• cette méthode, entre autres, est respectueuse de l'environnement, car le travail est effectué sans rejet de substances toxiques, ainsi que sans rayonnement nocif pour les yeux humains.
• la possibilité de connecter de grandes surfaces lors du soudage par explosion.

Soudage au gaz

La connexion de différents types de tuyaux à l'aide d'un brûleur à gaz est une méthode très ancienne, mais aussi fiable pour installer les communications. À ces fins, des brûleurs à gaz spéciaux sont utilisés pour chauffer le tuyau à des températures élevées.

En raison du chauffage du bord avec le fil de connexion, il atteint rapidement le point de fusion. En conséquence, le métal flotte les uns sur les autres et une connexion monobloc durable est obtenue, qui résiste aux contraintes mécaniques.

Considérez les principaux avantages de l'utilisation du soudage au gaz pour l'installation de pipelines de différentes directions:

• haute efficacité de la méthode;
• l'utilisation d'un brûleur à gaz vous permet d'obtenir une couture nette et de haute qualité;
• le processus n'est pas particulièrement complexe;

Les inconvénients de cette méthode incluent:

• le travail avec un brûleur à gaz ne doit être effectué que par un spécialiste ayant certaines compétences dans ce domaine;
• le soudage au gaz est une méthode assez coûteuse, car elle utilise des ressources coûteuses.

Soudage diffus

Toutes les méthodes précédentes de soudage des tuyaux sont utilisées pour connecter des tuyaux métalliques, mais aujourd'hui, ces produits rivalisent sur le marché de la construction avec des pièces en plastique. Pour connecter les différents éléments des communications plastiques, une méthode spéciale est utilisée, qui a gagné en popularité - le soudage diffus.

Les principaux avantages d'une telle soudure incluent:

• obtenir une couture esthétique;
• outils minimum requis;
• vitesse d'installation élevée;
• prix attractif.

Pour obtenir une connexion permanente de deux tuyaux en plastique, des dispositifs spéciaux sont utilisés pour chauffer le plastique. Ces appareils sont équipés de diverses buses. Toutes les buses ont leur propre diamètre, adapté à la taille de la section transversale d'un tuyau particulier.

Considérez les principales étapes de la connexion de deux tuyaux en plastique à l'aide d'un tel appareil:

1. En se concentrant sur le diamètre des tuyaux connectés, la buse souhaitée est sélectionnée.
2. Les tuyaux sont posés à l'intérieur de l'appareil.
3. Le matériau des tuyaux est chauffé et leurs extrémités sont comprimées à l'intérieur de l'appareil.
4. Une fois la couture de connexion formée, l'appareil s'éteint.

Après quelques heures, le composé résultant peut déjà être utilisé. Cette méthode est assez simple et rapide, et la ligne de soudage de tuyaux est durable et précise.

Types de joints soudés

Pour différents types de tuyaux (en termes de matériau et de destination), l'application de différentes méthodes de soudage est la norme. Cependant, dans presque tous les cas, un courant alternatif électrique est requis. Cela est dû aux avantages financiers, car l'utilisation d'autres options pour l'énergie électrique entraîne des coûts plus élevés. Les joints soudés sont deux ou plusieurs pièces qui sont assemblées au moyen de soudures.

Considérez les principaux types de joints soudés:

• bout;
• angulaire;
• qui se chevauchent.

Important! Lors du soudage de tuyaux avec une épaisseur de paroi de plus de 3 mm, il est nécessaire de couper leurs bords. L'angle d'ouverture du joint ne doit pas dépasser 60–70 °. Lors de la coupe de tuyaux pour le soudage, il est nécessaire d'enlever les chanfreins des extrémités. Cela peut être fait mécaniquement ou de toute autre manière appropriée.

Bout. Ce type de joint soudé est très courant car il n'y a pratiquement pas de déformation pendant le processus de cuisson. De plus, ces joints présentent les contraintes internes les plus faibles. Ils diffèrent également par des caractéristiques de résistance accrues sous des charges statiques et dynamiques. Les coutures lors d'un tel soudage peuvent être:

• simple (pour tuyaux avec indicateurs de section jusqu'à 500 mm);
• double (pour les tuyaux d'une section supérieure à 600 mm).

Coin Les joints d'angle sont une sous-espèce de soudage bout à bout et, en règle générale, sont utilisés pour joindre des tuyaux avec des pièces supplémentaires à un angle. Le soudage de tuyaux sous un angle s'effectue de deux manières:

• à bords biseautés;
• sans biseau.

Les caractéristiques de résistance des joints d'angle ne sont pas aussi bonnes que celles des joints bout à bout, mais elles sont toujours assez bonnes.

Chevauchement. Une telle connexion n'est pas utilisée pour souder des tuyaux métalliques. En règle générale, ils sont reliés par des pièces individuelles ou des tuyaux en plastique. Cela est dû au fait qu'une telle connexion est la plus fiable.

Technologie de soudage de tuyaux à paroi épaisse

Le soudage des tuyaux à paroi épaisse est effectué si l'épaisseur de paroi du tuyau dépasse 20 mm. Un tel soudage est réalisé en couches d'épaisseur accrue. Cela vous permet d'augmenter la force de la connexion de 10 à 15%. Ce type de travail est généralement effectué par deux soudeurs en même temps. Le premier soudeur applique une couture régulière et le second une couche épaisse.

Comment souder des tuyaux à parois épaisses:

1. Le soudage commence en position plafond avec une augmentation progressive de l'épaisseur de la soudure (la ligne de soudage des tubes à parois épaisses doit être la plus régulière possible).
2. Ensuite, vous devez entrer dans une position semi-verticale.
3. À l'aide de l'électrode, une plate-forme horizontale est réalisée.
4. Puis le soudage est effectué en position basse. Cela permet l'utilisation d'électrodes d'une épaisseur allant jusqu'à 5 mm.

Soudage de tuyau de dégagement

Beaucoup de gens se demandent: comment souder des tuyaux sous dégagement? Et même certains experts ne comprennent pas parfaitement comment faire cuire des tuyaux en utilisant cette méthode. Cela est particulièrement vrai pour les jeunes qui viennent de terminer leurs études dans les écoles techniques et les écoles professionnelles.

Tout d'abord, lors du soudage de tuyaux sous dégagement, il est nécessaire de saisir les tuyaux. Cela élimine la possibilité de déformation de la racine. Combien de points d'adhérence doivent être effectués - déterminés en fonction de la taille des tuyaux. Les pièces sont prises de sorte que l'espace à la jonction ne converge pas.

Après avoir effectué une jonction du joint, il doit être nettoyé. De plus, il est très important de se rappeler que si vous avez trouvé des défauts à la racine (par exemple, des fissures) lors du soudage sous la lumière, vous devez les supprimer. Une fois la surface nettoyée, la couture est remplie. En règle générale, le remplissage d'une couture est considéré comme l'étape la plus simple, mais dans certains cas, le remplissage prend jusqu'à 30% de la racine.

Il est recommandé de laisser un petit renfoncement lors du remplissage de la couture. Une profondeur de 1,5 mm sera suffisante. Cela est nécessaire pour effectuer le revêtement. Si vous faites cela, le matériau de parement reposera très bien dans ce petit sillon et vous obtiendrez une couture esthétique. Il est très important de se rappeler deux règles: lors du remplissage de la couture, il est nécessaire de maintenir l'angle de travail, et également de cuire sur un arc court.