Как выпрямить трубу из нержавейки

Методы борьбы с температурной деформацией при сварке

Рассмотрем рекомендации по борьбе с таким эффектом, как температурная деформация металла, возникающая при сварочных работах. В конце статьи будут рассмотрены современные способы решения этой задачи.

Это напряжение возникает вследствие того, что металл нагревается неравномерно и при остывании возникают внутренние напряжения в зоне температурного воздействия. Эти напряжения могут привести к деформации металлического изделия.

Какие существуют способы чтобы при изготовлении изделие из металла не повело при сварке?

1. Последовательность прохождения сварочных швов. Сварку изделий из металла следует производить таким образом, чтобы возникающие напряжения компенсировали друг друга. Это возможно при сварке симметричных швов, при правильном выборе направления наложения швов.

Так же целесообразно в некоторых случаях собрать изделие на прихватки и потом обваривать швы, находящиеся симметрично друг другу относительно нейтральной оси.

2. Предварительный изгиб деталей в противоположную сторону от возникающих при сварке напряжений. Температурная усадка компенсирует эти напряжения и конструкцию не поведет.

3. Выбор режима сварки.

Напряжения, которые возникают в результате сварки, зависят от температуры зоны нагрева металла. Чем выше температура, тем сильнее остаточные напряжения.

Различные режимы сварки происходят при разных температурах, имеют различный объем наплавляемого металла и разную скорость прохождения шва. Чем выше скорость, тем меньше нагревается зона сварки и меньше усадочные напряжения.

При DIY сварке (кислородно-ацетиленовая сварка) возникают самые большие напряжения, так как она происходит при температуре около 3100 С. Кроме этого данный вид сварки самый медленный, а объем наплавленного металла самый большой.

ММА (ручная дуговая сварка покрытыми электродами) происходит при температуре2400-2700 о С и быстрее чем кислородно-ацетиленовая, с меньшим объемом наплавленного металла.

MIG/MAG (полуавтоматическая сварка в защитных газах) происходит при 1500 о С и с еще большей скоростью. Поэтому температурная усадка будет меньше чем при MMA сварке.

4.Предварительный нагрев изделия или зоны деформации.

Самые сильные напряжения в металле возникают при остывании изделия. Величина возможной деформации зависит от теплопроводности и коэффициента линейного расширения металла. Чем ниже теплопроводность, тем более неравномерна зона нагрева и больше деформация. Например, у нержавеющей стали теплопроводность меньше, а коэф. линейного расширения больше чем у черной стали и поэтому деформация больше.

Поэтому для уменьшения напряжений, особенно в легированных сталях, сварку производят в предварительно нагретом состоянии.

5. Сварка в кондукторе.

Изделие закрепляют в жесткой оснастке, таким образом, препятствуя деформации усадки. В металле возникают напряжения, вызывающие пластические деформации. Это позволяет уменьшить температурную усадку. После изъятия детали из кондуктора деформация останется, но она будет меньше на 30% чем при сварке незакрепленной детали. При сварочных работах в кондукторе увеличивается вероятность появления трещин. Это происходит когда пластичности металла недостаточно.

6. Рихтовка металлоизделия после сварки.

Выполняется с помощью домкратов и талей. Возможна правка изделий с помощью молотка или молота. При этом необходимо отслеживать появление трещин и разрывов в металле и сварочных швах.

7. Тепловая правка изделия после сварочных работ.

Способ заключается в нагреве газовыми горелками деформированных участков металлоизделия. Нагревают выпуклую (выгнутую) сторону детали, до такой степени, когда не произойдет пластическая деформация и внутренние напряжения не локализуются. Данный метод эффективно производить совместно с механической рихтовкой (см. п. №6).

Если позволяют размеры, то возможен так же отпуск изделия в печи. При нагреве до 400-500 °С снимается около 50% внутренних напряжений.

При данном способе существуют риски появления коробления изделия. Необходимо чтобы деталь обладала жесткостью и выдерживала температурное воздействие не изменяя своей геометрии.

В заключение несколько общих рекомендации.

Детали, обладающие большей металлоемкостью, ведет при сварке меньше. Например, конструкция из трубы со стенкой 8мм, будет деформироваться меньше чем со стенкой 4 мм.

Иногда целесообразно сварку заменить на альтернативные способы соединения. Это может быть клеевое соединение. Сейчас в продаже существует достаточно большое количество клеев по металлу как российского, так и иностранного производства. Если это допустимо, то можно использовать клепочное соединение.

В некоторых случаях рационально использовать MSG-пайку (пайка на полуавтомате в защитных газах) – которая происходит при температуре 1000 о С

Возможно применение точечной сварки или комбинированного – клеесварного соединения. Данный способ представляет собой точечную сварку и использование клея по металлу.

Все эти способы и методы позволяют успешно бороться с таким явлением, как температурная деформация металлоизделий после сварки.

Рекомендуем ознакомиться со статьями:

Как согнуть трубу из нержавейки

На протяжении строительных, ремонтных и монтажных работ употребляются трубы для прокладок канализаций, газопровода, водопровода, вентиляций, канализации и т.д. В зависимости от места эксплуатации используют трубы из различных материалов, разных толщины, диаметра и длины. Наряду с этим не всегда имеется возможность применять колено либо переходники. В аналогичных случаях приходится сгибать трубу, в следствии ее возможно повредить либо по большому счету сломать. Потому, что таковой материал как нержавеющая сталь владеет достаточной прочностью, имеет долгое время эксплуатации и не поддается влиянию жидкости, его довольно часто применяют на протяжении монтажных работ. Исходя из этого в данной статье разберем, как согнуть трубу из нержавейки.

Сам процесс сгибания железных изделий возможно поделить на два типа. Температурный, в то время, когда заготовку либо ее часть разогревают либо охлаждают с последующим изгибом. Механический, в то время, когда на заготовку воздействуют с определенной силой, применяя особые устройства либо изгибая ее вручную. Стоит подметить, что нержавеющая сталь относительно технологичный материал и трудностей при работе в большинстве случаев не появляется.

Трубы из нержавеющей стали нельзя сгибать с предварительным нагревом (к примеру, газовой горелкой либо паяльной лампой).

Изгиб как негативный фактор

Сгибание трубы есть негативным причиной для эксплуатационных черт. Имеют место различные недостатки, зависящие от материала, угла изгиба, устройства и способа изгиба, внутреннего диаметра и толщины материала. К отрицательным последствиям возможно отнести:

• изменение радиуса изгиба на протяжении эксплуатации под действием температурного расширения либо сужения и механического действия, благодаря чего отмечается пружинящий эффект,
• уменьшение толщины наружной стены в месте изгиба,
• появление резких изломов либо складок в виде гармошки на внутренней стенке изгиба,
• овализация ? изменение формы трубы и появление просвета овальной формы,
• повышение действия коррозии на внутренней и внешней стенке изгиба.

При проходе вещества по внутренней полости трубы особенное давление приходится на внешнюю стенку, исходя из этого при монтаже в местах с протеканием жидкостей на больших давлениях рекомендуется применение колено, утолщения либо трубу с более толстыми стенками. Появившаяся овализация кроме этого очень плохо воздействует на трубы при стремительном движении потока жидкости. В аналогичных местах происходит сужение по одной оси и расширение по другой, что, со своей стороны, кроме этого увеличивает давление на внешнюю стенку изгиба. Еще необходимо учитывать овализацию при прокладке труб в узких местах, поскольку ее ширина в месте изгиба возрастает.

Не допустить овализацию и сохранить круглую форму при холодной гибке возможно двумя методами. Первый, поддерживать стены изнутри, применяя внутренний ограничитель. Второй, поддерживать стены как изнутри, так и снаружи, используя внутренний и внешний ограничитель. Внутренним ограничителем может служить шепетильно утрамбованный в трубу песок, резина, вода, смолы либо легкоплавкие материалы. Основное, это надежно закрыть отверстия трубы, дабы при повышении давления на протяжении изгиба наполнитель не выпадал наружу. По возможности рекомендуется хорошо заваривать отверстия труб.

При применении второго метода целостные показатели мало выше, но для этого нужны особые механические элементы либо резервуары, каковые в большинстве случаев употребляются при промышленном изготовлении труб. В случае если использовать более твёрдое и жёсткое внутреннее наполнение, сохранится более круглая форма просвета, исходя из этого их применяют чаще. Но при применении упругих наполнителей, наружная сторона в меньшей степени поддается растяжению.

Методы гибки

На производстве, в то время, когда приходится гнуть трубы из нержавеющей стали, в большинстве случаев употребляется холодная гибка по обстоятельству высших показателей рентабельности, а в случаях, где нужна тёплая гибка, довольно часто выгоднее просто сходу вылить нужную форму. Исходя из этого потом приведены методы холодной гибки, тем более что большая часть технологий не резко отличается от тёплого метода.

Гибка с применением двух опор

Заготовка укладывается между двух опор так, дабы первая опора удерживала, а вторая была несущей. При действии винтового либо гидравлического пресса либо домкрата потом второй опоры происходит изгиб. Данным методом возможно гнуть трубы диаметром до 350 миллиметров. Оборудование владеет достаточной простотой и может употребляться конкретно в местах монтажа.

Вальцевание

Таковой способ употребляется, в то время, когда необходимо взять кольцо либо спираль из трубы маленького диаметра. Заготовка посредством механических крепежей и толкателя продвигается через вращающиеся ролики, потом чего обретает нужную кривизну.

Гибка посредством раскатывания

В этом случае заготовка закрепляется и производится раскатывание в определенных местах с помощи особых шариков. Подобный процесс может происходить как с наружной части – обматывание, так и с внутренней – раскатывание. В итоге труба получает треугольную форму с округлыми краями.

Гибка наматыванием

Данный способ стал широко распространен в промышленном производстве из-за относительной простоты при маленьких затратах энергии и выхода качественной продукции. В этом случае употребляется внутренние наполнение, значительно чаще им есть железный канат диметром меньшим на 0,1–0,5 мм, чем внутренний диаметр заготовки. Канат при изгибах может покинуть след на внутренней поверхности трубы, исходя из этого применяют тросы из узких сплетенных железных волокон нетвердых марок метала. Кроме этого при применении данного способа нужна смазка между канатом и внутренней поверхностью, которой в большинстве случаев есть машинное масло либо антикоррозийная мыльная эмульсия. Возможно сгибать трубы диаметром от 10 до 425 миллиметров в различных плоскостях. Исходя из этого при громадных диаметрах трос не употребляется, а при возможности заменяется сыпучим либо жидким веществом.

Гибка посредством обкатки

Способ пребывает в том, что около ролика либо опоры нужных габаритов двигается обкатывающий ролик, между ними ложится заготовка и получается изгиб. Подобным методом возможно работать с трубами диаметром до 150 миллиметров с толстыми стенками.

Гибка посредством внутреннего гидростатического движения

В этом случае в трубу закачивается жидкость, в большинстве случаев это вода либо масло, и хорошо закрывается заглушками. Потом в создается давление, и заготовка делается более податливой для механических изгибов.

Ручной метод

В условиях домашнего строительства лучше применять особые трубогибы. Но нужно учитывать вероятные нежелательные последствия, обрисованные выше.

Совет! Для меньшей деформации просвета направляться применять внутренние наполнители.

Кроме этого рекомендуем вам ознакомиться со статьями, в которых обрисованы способы сгибания других труб:

• Как согнуть бронзовую трубу.
• Как согнуть полипропиленовую трубу.
• Как согнуть металлопластиковую трубу.
• Как согнуть профильную трубу дома.

Видео

В этом видео продемонстрировано, как возможно согнуть нержавеющую трубу на самодельном трубогибе:

Гнем трубу со льдом в и без него. В этом ролике вы заметите отличие:

Инструкция по сгибанию трубы из нержавейки

Труба из нержавейки часто используется как в промышленных, так и в индивидуальных строительных работах. Согнуть их можно, выбрав один из множества методов работы. Выбор конкретного метода зависит от ряда факторов: диаметр, толщина стенок изделия, присутствие специальных инструментов.

Гибка в промышленности

Существует много методик, применяемых в промышленности, позволяющих согнуть трубу из нержавейки. Перечислим наиболее распространенные из них:

• Обкаткой. Данный метод применяется для изделий, диаметр которых не превосходит 150 мм;
• Наматыванием. Подходит для изделий, диаметр которых составляет от 10 до 426 мм;
• На двух опорах. Подходит для изделий, диаметр которых не превосходит 351 мм;

Данные методы работы результативны в промышленных условиях. Однако в случае индивидуального строительства они мало подходят. В быту, чтобы согнуть трубу из нержавейки, применяются ручные способы.

Как согнуть трубу в домашних условиях

В быту, для того чтобы согнуть трубу из нержавейки, обычно используется ручной трубогиб. Чаще всего этот инструмент выполнен в форме арбалета. Такой «арбалет» позволяет согнуть изделие, сдавливая его в зоне изгиба.

Для того чтобы изделие не деформировалось при выполнении работы используются специальные внутренние ограничители. К примеру, в их качестве может выступать сухой песок. На одном из концов детали помещается заглушка, затем изделие заполняется песком. Песок слегка утрамбовывается методом постукивания. Затем оставшийся конец детали также закрывается заглушкой. Затем уже можно согнуть трубу из нержавейки вокруг болванки необходимого диаметра.

Внутренним ограничителем также может являться пружина. Изготавливается она в домашних условиях. Требуется просто навить ее из проволоки, толщина которой составляет 1-4 мм. При этом важно сделать ее такой, чтобы пружина легко поместилась внутрь трубы из нержавейки. Итак, пружина помещается в изделие, затем оно загибается по окружности болванки из металла. Также можно задействовать ручной трубогиб.

После того, как работа выполнена, пружина вытаскивается посредством проволоки, заранее прикрепленной к ней, проволоки, один конец которой оставлен снаружи. Данный метод поможет согнуть и профильные изделия квадратного сечения. При этом и пружина должна характеризоваться квадратным сечением.

В качестве ограничителя для работы с трубой их нержавейки также может выступить пучок проволоки. Проволока помещается в изделие вплоть до того, пока не останется свободного места. По окончании работ она последовательно вынимается.

В заключение можно сказать, что ручной способ подходит только для труб из нержавейки, диаметр составляет не более 40 мм, а толщина стенок не превышает 3 мм. Если размеры изделия, которое планируется согнуть, больше, используется специальное оборудование.

По сути, согнуть деталь из нержавеющей стали не так уж и трудно, зная соответствующую инструкцию и правила. Для лучшего усвоения информации вы можете посмотреть видео, где наглядно показан алгоритм работы.

Как правильно согнуть нержавеющую трубу

Нержавеющая сталь — это легированная сталь, устойчива к коррозии и агрессивным средам. Базовым элементом легирования выступает хром. Для усиления антикоррозионных и улучшения физических свойств, нержавеющую сталь дополнительно легируют и другими элементами. Из-за этого труба из нержавейки обладает замечательным набором свойств:

• устойчивость к агрессивным средам и коррозии;
• приятный внешний вид обработанной поверхности;
• высокая устойчивость к термическому воздействию;
• повышенная механическая прочность.

Благодаря этим достоинствам материал получил широчайшее применение: в промышленности, на транспорте, в медицине и, конечно, в быту. Зачастую, во время ремонтных или строительных работ, домашнему мастеру приходится использовать конструкции из труб криволинейной формы. Не всегда необходимая конфигурация имеется под рукой, поэтому приходится самостоятельно додумывать, как согнуть трубу из нержавейки, чтобы получить изгиб нужного радиуса. О некоторых способах гибки труб из нержавейки в домашних условиях мы и поговорим ниже.

Ручная гибка

Простейшая схема гибки трубы представлена на Рис.1. Она состоит из двух элементов, жестко закрепленных на некоторой поверхности:

• упор – фиксирует один конец трубы в процессе изгиба;
• радиусное основание – вокруг него прикладывается усилие со стороны второго конца трубы.

Геометрия поверхности радиусного основания, в которую упирается труба во время изгиба, играет роль матрицы для формирования стенки по внутреннему радиусу изгиба.

Классическим способом холодного сгибания вручную является применение станка Вольнова (рис. 2).

Схема конструкция станка несложная:

• упорная скоба;
• хомут с рукояткой;
• подвижный ролик;
• шаблонный ролик;
• изгибаемая деталь.

Этот очень простой в использовании ручной станок позволяет сгибать трубу на необходимый угол. Повысить его универсальность можно путем применения комплектов съемных роликов.

На строительной площадке легко изготовить следующее незатейливое приспособление. В бетонной плите проделываются отверстия по дуге нужного загиба. В них фиксируются твердые металлические штыри, которые можно забетонировать, чтобы не выпали во время действия. Труба заводится в упор с одного края дуги и загибается по линии, обозначенной штырями. В качестве упора используется тот же металлический прут или трубный отрезок, зафиксированный в бетонной плите. Здесь реализована схема, представленная на Рис. 1, где в качестве упора и радиусного основания выступают штыри.

Изгибание негативно влияет на эксплуатационные характеристики трубы. Возникают разные недостатки, основными из которых являются:

• утончение наружной стенки на внешнем радиусе изгиба;
• наличие сплющивания и образование складок внутри изгиба;
• изменение сечения трубы, которое в месте изгиба приобретает форму овала.

Для предотвращения деформаций можно воспользоваться прокаленным речным песком. С одного конца труба закрывается заглушкой, со второго конца засыпается песок и тоже забивается пробкой. Затем производится гибка нержавейки, после чего песок удаляется.

Гибка с помощью трубогиба

Для гибки труб из нержавейки можно использовать рычажные трубогибы (рис. 3), которые позволяют выполнить работу, применяя только мускульную силу человека. Достоинствами таких приспособлений являются:

• относительная дешевизна;
• компактный размер;
• удобство применения на весу или в тисках;
• легкость гибки из-за большого плеча рычага;
• регулируемость положения рычажного плеча для наилучшей ориентации гибки и передачи усилия;
• быстрая смена элементов;
• возможность загиба до 180 градусов.

Ручные трубогибы с механическим винтовым штоком позволяют гнуть трубу из нержавейки до 18 мм в диаметре. Лидерами в производстве такого рода приспособлений являются компания из США RIDGID и немецкая фирма REMS.

Гибка с помощью арбалетного типа

Большое распространение получил трубогиб для нержавейки, по форме напоминающий арбалет. Принцип его работы состоит в том, что труба размещается на две точки опоры, которые вращаются вокруг своих осей. Гибочный профиль соединен со штоком гидравлического или винтового домкрата так, что усилие прикладывается к средней части трубы между точками опоры.

Такой метод позволяет сгибать трубу до 351 мм в диаметре, при угле сгиба до 90 градусов. Легкие, компактные переносные трубогибы такого типа позволяют гнуть трубу из нержавейки диаметром до 4 дюймов. Усилие изгиба создается штоком различного исполнения. Различаются также конструкции рамы устройства:

• гидравлика, ручной привод; открытая рама (Рис.4);
• то же, с закрытой рамой (Рис.5);
• гидравлика, электропривод, открытая рама (Рис.6);
• то же, с закрытой рамой (Рис.7).

Аппараты с открытой рамой предназначены для труб с диаметром не более 1 дюйма. В них толкающая сила поршня не превышает 80 кН. Аналогичные устройства с закрытой рамой применяются для изгибания труб, диаметром до 4 дюймов. Рама придает повышенную жесткость в процессе работы с большими усилиями. Толкающая сила поршня доходит до 200 кН.

Одноконтурная гидравлическая система оснащена пружиной, что облегчает работу, так как можно быстро отводить поршень, легко и точно выполнять работу. А наличие электропривода еще больше облегчает и ускоряет ее, поскольку здесь не требуется приложение физической силы.

Гибка с помощью электрического трубогиба

К числу наиболее практичных устройств для гибки труб из нержавеющей стали относятся электрические трубогибы (рис. 8). Они легкие по весу, без дополнительных усилий переносятся с места на место, и могут применяться непосредственно на строительной или ремонтной площадке, а также на месте будущей установки выполняемой конструкции.

Стоит такой аппарат недешево, однако обладает следующими исключительными характеристиками:

• универсальность – благодаря наличию комплекта сегментов и упоров для гибки различных диаметров, материалов и радиусов изгиба;
• угол сгиба до 180 градусов;
• автоматический режим (нет никаких предварительных манипуляций);
• регулировка скорости хода, наличие реверса хода;
• возможность использования без тисков в любом месте;
• практически полное отсутствие деформации трубы в месте изгиба за счет идеального согласования гибочного сегмента и упора;
• плавность подачи;
• легкость применения, быстрая смена насадок;
• высокая скорость работы;
• компактность и небольшая масса за счет высокой удельной мощности привода.

Если в месте работы нет электросети, то можно использовать электрический трубогиб с аккумуляторным приводом (рис. 9).

Приобретение фирменного трубогиба в личное пользование – удовольствие дорогое. Тем не менее, есть возможность воспользоваться ими через систему проката инструмента, которая уже достаточно развита у нас в стране. Для разовых работ затраты получаются небольшими. При этом можно выбрать именно тот инструмент, который подходит под ваши нужды.