Как качественно и правильно сваривать профильные трубы

Преимущества и недостатки системы краб

Соединение краб для профильной трубы имеет немало положительных качеств, из которых выделяются следующие:

• Пригодность для многократного монтажа и демонтажа без риска повреждения металлоконструкции;
• Простота конструкции позволяет выполнять монтаж креплений краб даже своими руками, без привлечения специалистов соответствующего профиля;
• Помимо простой конструкции, стоит отметить и простой принцип соединения – для демонтажа краб систем требуется только разводной ключ;
• Универсальность, позволяющая использовать данное соединение в большом количестве отраслей;
• Оптимальное распределение нагрузок по всем элементам металлоконструкции;
• Небольшая себестоимость готовых конструкций, обусловленная низкой стоимостью их компонентов;
• Высокая прочность и жесткость постройки;
• Длительный срок службы деталей системы.

Впрочем, у данных креплений, как и у любого другого материала, есть свои недостатки, о которых необходимо знать:

• Возможность соединять исключительно трубы малого диаметра;
• Возможность устанавливать соединение только под прямым углом;
• Риск разрыва конструкции;
• Требовательность к регулярному обслуживанию;
• Риск нарушения геометрии конструкции;
• Неспособность сопротивляться коррозии (данный недостаток можно нивелировать при помощи антикоррозионной обработки).

Муфты

Этот метод соединения прямолинейных участков без сварки применяют, когда необходима высокая герметичность на трубопроводах, работающих под давлением. Монтаж выполняют в следующей последовательности:

1. Торцы профильных труб срезают под углом 90⁰.
2. Удаляют заусенцы, очищают от грязи и коррозии.
3. Размечают место размещения муфты, прикладывая к трубе так, чтобы линия стыка находилась на середине ее корпуса. Положение отмечают фломастером. Операцию повторяют на другой трубе.
4. Торцы покрывают силиконовой смазкой.
5. Концы профильных труб вставляют внутрь муфты так, чтобы отметки совместились с ее краями. После выравнивания по оси стык скрепляют болтами муфты.

Другие разновидности стыковки труб без помощи сварки

Использование резьбовых соединений — наиболее популярный и распространённый метод монтажа трубопроводных конструкций без применения сварки

Однако существуют и другие виды соединения труб, на которые стоит обратить внимание

Выбор способа, как правило, зависит от материала, из которого изготовлен трубопровод. Все трубы можно условно разделить на два вида:

К первой группе относятся изделия, которые состоят из различных полимерных материалов: полипропилена (ПП), полиэтилена (ПЭ), а также металлопластиковую продукцию. Вторая группа не обладает такой пластичностью и включает в себя: стальные, чугунные, поливинилхлоридные (ПВХ), медные и т. д.

Как без сварки соединить крепежными элементами профильные трубы?

Профильный трубопрокат применяется для сборки каркасных конструкций. Трубные профили с квадратным, прямоугольным и фигурным сечениями не используются при прокладке трубопроводов ввиду того, что в них возникает сильное внутреннее сопротивление.

Для соединения профильных труб без сварки используются различные крабы-соединители, муфты, фланцы и хомуты. Такие крепления условно можно разделить на две категории:

• плавающие, к которым относятся стяжки и клипы;
• жесткие — это соединительные крабы, фланцы, фитинги, скобы.

Крабы для монтажа трубопроката представляют собой систему хомутов и могут иметь плоскостное и объемное соединение. Первый тип крепежа для профильной трубы бывает трех видов:

1. Т-образный, позволяющий соединить три трубы небольших диаметров. Благодаря этому монтаж конструкции осуществляется по простой и понятной схеме.
2. Г-образный, используемый для углового соединения двух труб.
3. Х-образный, обеспечивающий надежную фиксацию трех и четырех труб крестообразным способом в середине металлоконструкции.

Объемное соединение обеспечивается благодаря трех- и четырехчастным краб-системам, когда трубы соединяются под углом 90° в разных плоскостях по осям Х, Y и Z.

Фитинговые крепежи применяются для соединения трубопроката, когда есть необходимость создать изгибы и ответвления. В основном их можно встретить в сборке водопроводных сетей, но их разновидности нашли применение и в монтаже различных металлоконструкций, и построек из трубного профиля. Они бывают нескольких видов:

1. Муфты и фланцы. Применяются для обеспечения надежной стыковки трубопроката по прямой. Бывают круглого и квадратного сечения.
2. Повороты и колена. Необходимы для обеспечения соединения труб с разными осями направления.
3. Тройники и крестовины. Используются на ответвлениях конструкции. Этот вид фитингов позволяет соединить профили с разными размерами сечений.

Можно выполнить соединение трубопроката, используя крабы, муфты, болты, хомуты для квадратных труб и другие соединительные элементы, в том числе изготовленные своими руками.

Две профильные трубы можно соединить под углом 90° с помощью стального уголка.

Для стыковки труб с одинаковым сечением можно изготовить соединительный элемент своими руками. Для этого понадобится сварочный аппарат.

Необходимо взять отрезок трубы с сечением, большим, чем сечение соединяемых элементов, чтобы их можно было вставить в нее. Соединительный элемент разрезается на две части, и на одном конце каждой из них делается скос под углом 45°. После этого из сложенных скошенными сторонами двух половинок трубы сваривается уголок 90°.

Соединение профильных труб посредством крепежных элементов может быть хорошей альтернативой горячей сварке для легких построек. В иных случаях лучше использовать сварочные квадратные трубы.

Фитинги

Когда требуется соединить профильные трубы с ответвлениями и загибами, на торцы устанавливают специальные крепежные детали фитинги. Есть варианты для соединений внутри помещения и на улице. По назначению они могут быть сделаны в виде:

• тройников и крестовин для создания ответвлений одинакового или разного сечения;
• угольников, которые устанавливают на поворотах и коленах, если нужно изменить направление трубопровода;
• муфт для стыковки прямолинейных участков.

Сборку фитингов выполняют в следующем порядке:

• на торцы надевают обжимные гайки;
• устанавливают зажимные, прижимные и уплотнительные кольца;
• затем надевают фитинг;
• детали скрепляют затягиванием гаек на обоих торцах.

Сварные соединения

Сварка — очень популярный метод стыковки отдельных частей в трубопроводной конструкции. Особенно этот способ востребован при монтаже технических коммуникаций на производствах.

Для монтажа стальных трубопроводов чаще всего применяется метод горячей сварки

Стоит отметить, что посредством сварки могут соединяться не только отдельные детали в металлических конструкциях, но и пластмассовые изделия. В некоторых случаях сварку используют и для стыковки стеклянных деталей.

В зависимости от способа воздействия на материал, выделяют два основных способа такого соединения:

• сварка с помощью плавления;
• сварка давлением.

Сваривание плавлением имеет множество вариантов реализации:

• электродуговая;
• простая электрическая;
• электролучевая;
• лазерная;
• сварка газом.

Самым востребованным, среди этих вариантов можно назвать первый. Использование электродуговой сварки подразумевает то, что источником нагрева является электрическая дуга. Данный тип работ может выполняться двумя способами:

• с переменным током;
• с постоянным током.

Сварка металла может производиться электрическим или газовым оборудованием

Такой вид монтажа может проводиться с использованием различного оборудования, поэтому можно выделить три типа сварки:

• ручная;
• полуавтоматическая;
• автоматическая.

Виды сварных соединений

Существуют разные способы сварки отдельных деталей в трубопроводных коммуникациях. Рассмотрим их:

• встык;
• внахлёст;
• угловое;
• с привариванием различных элементов.

Наиболее востребованными и распространёнными являются следующие соединения с помощью сварки:

1. Стыковое (продольное и поперечное). При данном варианте сварки могут использоваться подкладные элементы — кольца. Шов в таких стыках может быть одно- и двусторонним. Последний применяется в тех случаях, когда деталь имеет большие показатели сечения — более 500 мм.
2. Угловое (одностороннее и двустороннее). Такой вариант можно выполнить по-разному. В некоторых случаях угловые сочленения сваривают со скосом кромки, а в некоторых — без него.
3. Раструбное сварное сцепление внахлёст. Раструбное соединение используется для того чтобы стыковать элементы трубопроводов, имеющих высокий коэффициент пластичности. К ним можно отнести детали из цветных металлов, а также пластиковые элементы.

Резьбовые соединения

А что же делать в тех случаях, когда нет возможности провести сварные работы? Способов стыковки элементов трубопровода без использования сварки довольно много. Наиболее популярным вариантом считается резьбовой монтаж. Резьба на трубах выполняется с помощью нарезки на специальных станках или обыкновенной плашкой. При необходимости нанесения резьбы на изделие с тонкими стенками используют способ накатки.

Если соблюдать все правила установки резьбового сочленения, то получится прочная и герметичная конструкция. Рассмотрим основные достоинства использования такого соединения:

• удобство монтажа.
• возможность ремонта или замены без повреждения трубопровода;
• установка производится без использования специального оборудования.

Кроме этого, существует несколько параметров резьбы, которые определяют её эксплуатацию:

Шаг определяет дистанцию между вершиной витка и его основанием. Глубина является параметром, который определяется так: измеряется расстояние между основанием витка и его вершиной. Направление резьбы — важный момент, игнорируя который можно столкнуться с проблемами при монтаже трубопроводной конструкции. У резьбы существует два направления:

Многие разновидности труб оснащаются резьбой, они применяются там, где нужно создать надежное, но разъемное соединение

Виды сварочных работ для соединения профильных труб

От толщины стенок зависит как способ сварки, так и особенности подготовительного этапа работ:

1. Для труб с толщиной стенок от 4 мм и выше, концы изделий обрабатывают фаскоснимателем – под углом от 25 до 50 градусов. Это позволит в будущем создавать несколько слоев сварки, что обеспечивает шву надежность и прочность.
2. Тонкие трубы варятся одним швом. Чтобы он получился идеальным, рекомендуется жесткая фиксация изделия. Зажимы снимаются только после полного остывания шва.
3. При большом диаметре и толщине, срезы сначала прихватывают по линии соприкосновения и только затем производят основное сваривание.
4. Скорость работ должна соответствовать плавке металла без его растекания.

Для сваривания профильных труб применяют следующие виды сварочных работ:

• контактная сварка;
• электродуговая;
• газовая.

Электродуговая сварка

Особенность этого вида сварочных работ в том, что он дает возможность соединять трубы даже в труднодоступных местах. Выполняется с помощью сварочного аппарата и электродов.

При горении элемент начинает плавиться, расплавляя и обволакивая срезы стыков.

1. После соприкосновения с электрода с поверхностью, как только появилась дуга, инструмент быстро отводят на несколько миллиметров выше среза.
2. Движения производят плавно вдоль линии соприкосновения, без пропусков, чтобы металл успевал оплавиться, но не стекал каплями.
3. По технологии предусмотрено постоянное горение, перерывы позволительны только для смены электрода.
4. В конечной точке дугу придерживают пару секунд, чтобы исключить возникновение трещин или расслоения.

Для бытовых, то есть обладающих небольшой мощностью, электросварочных аппаратов, достаточно иметь подключение к однофазной проводке.

Сварочный трансформатор способен преобразовывать переменный ток из домовой сети в постоянный, что и необходимо для сварки. Однако оборудование не в состоянии поддерживать постоянство или стабильность дуги, поэтому часто к нему приобретается выпрямитель.

Для начинающих наиболее удобно производить дуговую сварку с помощью инвертора, потому что в таком случае предусмотрено изменение импульсного режима, при котором исключается залипание электрода, это обеспечивает постоянную силу тока, что стабилизирует длину электрической дуги.

Дуговая сварка дает возможность соединять трубы разными способами: внахлест, встык, под углом, тавровым швом. При этом качество соединения целиком зависит от выбора электрода.

Выбор электродов

Для профильных труб используются электроды, имеющие характеристики, соответствующие металлам или сплавам, а также толщине изделий. От правильно подобранных параметров зависит прочность и качество шва.

Особенности конструкции

Как правило, краб система используется для профильных труб 20х20, 20х30, 40х40 и 20х40 мм. Соединительные элементы крепятся посредством прижимной силы, а болты затягиваются не на сооружении, а на системе. Из-за такого метода соединения конструкция имеет низкую прочность на разрыв – при желании установленную трубу можно попросту вынуть из крепления.

Если конструкция, построенная с использованием краб системы, находится на открытом воздухе, то на нее постоянно будут воздействовать различные внешние факторы – температурные перепады, осадки или воздушные потоки. Из-за них конструкция постепенно расшатывается, поэтому крепеж для профильных труб нужно регулярно подтягивать – в противном случае конструкция перекосится и придет в негодность.

Заключение

Краб система для профильных труб, несмотря на некоторые недостатки, является одним из наиболее распространенных и подходящих способов соединения различных металлоконструкций. Простота системы позволит без проблем собрать ее своими руками, а при грамотном и регулярном обслуживании можно будет реализовать долговечность, которая изначально обеспечивается длительным сроком службы деталей конструкции. 

Рекомендации по выполнению сварки профильных труб

Специалисты рекомендуют соблюдать правила при выполнении сварочных работ при монтаже конструкций из профильных труб для создания более качественных соединений:

• Резку металла лучше производить пилой, предназначенной именно для этих целей, чтобы срез был ровным без выемок и выступов. Все искривления до начала сварки необходимо выровнять.
• Металл не должен быть покрыт окалиной или ржавчиной. Поверхность должна быть чистой и гладкой. Работы выполняются машиной для шлифовки или щетками по металлу.
• До сборки отдельных элементов рекомендуется выложить всю конструкцию и проверить на совместимость и размеры все основные и вспомогательные детали.
• После окончания сварочных работ с использованием крепежей, швам дают остыть и только после этого снимают с фиксации.

Рекомендуем ознакомиться: Полипропиленовые муфты для создания различных типов соединений в трубопроводах

Как варить тонкие трубы?

Тонкие трубы лучше варить сразу одним швом, но большинству любителей это не по силу. Новички предпочитают сначала произвести точечную сварку и уже потом переходить к формированию шва.

Обеспечить комфортную и качественную работу таким образом может только инвертор, с установленной силой тока не выше 60 А.

Как соединить профильную трубу под прямым углом

Прежде всего, трубы должны быть правильно обрезаны, а срезы подготовлены к работе. Для надежности все элементы конструкции фиксируются, чтобы под собственной тяжестью труб не произошло смещение. В качестве подсобных приспособлений для установления точности применяются уголки, косынки или магнитные угольники.

Сама сварка проводится в два этапа. Сначала осуществляется черновое соединение, проверяются необходимые линейные значения, положение вертикального элемента. После остывания осуществляют оформление чистового шва.

Краб-системы

Это универсальное крепление профильной трубы с сечением квадратной и прямоугольной формы без сварки. Крабы выполнены из двух и более частей, которые после установки стягивают болтами, для плоскостного и объемного крепления деталей конструкций. Половинки сделаны из металла толщиной 1, 5 мм с цинковым или покрытием из стойких полимеров.

В зависимости от назначения выпускают следующие типы:

• Т-образные соединяют 3 трубы;
• Г- образные крепят 2 профиля;
• Х-образные фиксируют 4 трубы;
• объемными элементами соединяют без сварки 3 профильные трубы на углах конструкции или 4 внутри.

В домашнем хозяйстве краб-систему применяют для сборки без сварки:

• парника, теплицы;
• летней душевой и кабинки для переодевания;
• навеса, каркаса беседки;
• легкого ограждения, опоры для вьющейся растительности;
• вольеров и клеток для содержания животных;
• лавочек, скамеечек, стеллажей;
• временного соединения на время ремонта сварных конструкций.

К достоинствам также относятся:

• возможность многократной сборки/разборки конструкций;
• способ монтажа без сварки доступен даже неквалифицированным работникам;
• универсальность применения;
• невысокая себестоимость монтажа без сварки за счет низкой цены крепежных деталей;
• долговечность, для закрытых конструкций до 50 лет.

Недостатки тоже есть:

• невозможность соединения профильной трубы без сварки с размерами больше 40х40 мм;
• возможна установка только под углом 90⁰;
• необходимость регулярного подтягивания гаек;
• при чрезмерной нагрузке на разрыв возможно вытаскивание профильных труб из креплений;
• необходимость защиты мест соединения от ржавчины, поскольку в них скапливается влага.

Выбор способа крепления

При выборе способа соединения необходимо учитывать назначение и особенности собираемой конструкции:

• крабовую систему применяют для соединения квадратных труб без сварки и прямоугольных профилей малого сечения для сборки малогабаритных садовых и хозяйственных построек;
• фланцы используют для сборки без сварки конструкций из профильного трубопроката большого сечения, которые приходится часто собирать/разбирать;
• муфты применяют для монтажа напорных трубопроводов, но чаще во время ремонта при замене поврежденных участков;
• при выборе фитингов нужно учитывать, что из-за недостаточной прочности соединения потребуется усилить сваркой.

При покупке соединительных деталей руководствуются следующими критериями:

• перед началом работы набрасывают эскиз, по которому подсчитывают, сколько и каких элементов нужно;
• толщина стенок крабов не может быть меньше 1, 5 мм, так как детали из более тонкого металла не обеспечивают требуемую прочность;
• на деталях не должно быть трещин, сколов, вмятин, изменений конфигурации и отклонений по размерам;
• элементы с поцарапанной поверхностью и коррозийными пятнами прослужат недолго;
• длительность срока службы зависит от производителя, поэтому лучше покупать продукцию хорошо зарекомендовавших себя фирм.

Краб-система по праву считается оптимальным вариантом для сооружения построек своими руками. Однако, несмотря на простоту выполнения соединений без сварки этот способ применим не во всех случаях, когда требуется собрать конструкцию из профильного трубопроката. Например, сварные ворота или трубопровод, проложенный в стене, будут надежней в эксплуатации.

Особенности и характеристика

Крабы представляют собой скобы с крепежной системой. Сварка откатных ворот из профильной трубы поэтапно? Изготавливаются из оцинкованного листового металла, толщина которого должна быть минимум 1, 5 мм. В основном они нашли свое применение при монтаже трубопроката с сечением 20х20, 20х30, 40х40 и 20х40 мм. Крепление осуществляется посредством силой прижима. Болты затягиваются на самом крабе, а не на соединяемых трубах.

Из-за этого у такой конструкции низкая прочность на разрыв, то есть закрепленную трубу, приложив усилия, можно извлечь из соединительного элемента.

Уличная металлоконструкция, сооруженная с применением крепежных крабов, непрерывно подвергается воздействию неблагоприятных условий (ветра, осадков, перепадов температур, морозов). Постепенно это будет приводить к расшатыванию и потере устойчивости конструкции. Поэтому крепеж нужно периодически проверять, подтягивать и при необходимости проводить ремонт.

Этот вид крепежа позволяет создать каркасную конструкцию, которую можно собирать и разбирать, когда это необходимо.

Советы по выбору

Выбор необходимых соединительных элементов зависит от вида и функции конструкции:

1. Краб-система применяется при возведении конструкций из трубных профилей с небольшим сечением — беседок, перегородок, пергол, арок, теплиц и других простых в сборке и разборке садово-парковых построек.
2. Фланцевые крепежи используются для построек, которые подлежат периодической разборке и сборке в период эксплуатации.
3. Муфтовое крепление чаще всего применяется при монтаже трубопроводов напорного типа, поскольку способно выдерживать большое давление и обеспечить его герметичность.
4. Простые фитинги широко применяются в сборке трубопроводов с ответвлениями и поворотами. Для этого типа крепления может потребоваться дополнительное укрепление сваркой.

Можно выделить несколько критериев, которых следует придерживаться при выборе соединительных элементов для профилированных труб:

В первую очередь необходимо определиться, какие понадобятся крепежные элементы и в каком количестве.
При выборе стальных крабов нужно обратить внимание на толщину его профиля. Он должна быть не менее 1, 5 мм

Крабы с меньшей толщиной не способны обеспечить нужной прочности и жесткости.
Детали необходимо осмотреть на предмет наличия видимых повреждений — трещин, сколов, вмятин, а также ржавчины. Как сварить гаражные ворота из профильной трубы? Все это бракованные изделия.

Применение краб систем

Крепления типа краб лучше всего подходят для обустройства компактных каркасных конструкций из металла. Краб система в равной степени подходит как для квадратных, так и для прямоугольных труб, а при большой необходимости с ее помощью можно создать практически любую конструкцию из металлических труб. Помимо обширных возможностей применения, такое крепление является достаточно прочным при небольшом весе, и обходится относительно недорого.

Крепеж краб для профильной трубы не требует проведения сварочных работ, что основательно упрощает процесс обустройства конструкции, для которого не потребуется специальное оснащение и опыт работы с ним. Качество крепления при этом ни в чем не уступает сварному шву.

Соединители для профильных труб типа краб применяются для создания следующих видов конструкций:

• Разнообразные тентовые конструкции, козырьки и навесы, беседки и крыши для открытых автомобильных площадок;
• Пляжные душевые кабины и раздевалки, многочисленные ограды, террасы, стеллажи и вольеры для содержания животных;
• Зимние сады, теплицы, легкие заборы, опоры для виноградников и модульные конструкции.

Лучшие производители

Краб-системы не являются сложной конструкцией, и в каждом регионе есть как небольшие, так и крупные компании, занимающиеся производством металлоконструкций и креплений, что делает их всех конкурентоспособными

При выборе изделия важно придерживаться указанных выше рекомендаций

Также можно предложить несколько критериев, по которым можно выбрать производителя:

• антикоррозийное покрытие изделий;
• покупка изделий через фирму-производителя, а не через посредников, это позволит сэкономить средства;
• сроки изготовления продукции, есть ли товар в наличии;
• гарантия;
• способы оплаты и доставки.

Какой способ соединения выбрать?

Выбирая способ соединения, учитывайте тип и назначение будущей конструкции:

• если выберите фитинги, то помните, что соединения все же лучше усилить сваркой по причине недостаточной прочности;
• краб-системы больше подходят для сборки небольших хозяйственных или садовых конструкций;
• фланцы применяют для профильной трубы большого сечения в конструкциях, которые часто приходится разбирать/собирать.

Правила выбора подходящего соединения Покупая крепежные элементы, обращайте внимание не следующие моменты:

• первый этап работы – это создание эскиза, по которому будет подсчитываться количество требуемых материалов;
• не покупайте краб-элементы, стенки которых имеют толщину меньше 1,5 мм (такие не обеспечат требуемой прочности);
• крепежи не должны иметь вмятин, трещин, отклонений по размерам или конфигурации;
• детали с пятнами ржавчины или с поцарапанной поверхностью долго не прослужат;
• очень важен и производитель, отдавайте предпочтение продукции хорошо зарекомендовавших себя компаний.

Иногда сварка все же более предпочтительна