Газовая сварка и резка металлов. Технология газовой сварки. Оборудование для газовой сварки

Газовая сварка для металлов используется множество десятилетий. Но не смотря на свою долгую историю, она и по сей день незаменима для многих работ.

image

Это тип сварки характеризуется медленным нагревом материала, что способствует его применению в совершенно разных работах:

  • для обработки стали;
  • для цветных металлов;
  • для инструментальной стали;
  • для чугунных изделий;
  • также при многих типах ремонтных работ и прочее.

image

Оно представлено несколькими видами:

Водяной затвор требуется, главным образом, для того, чтобы защитить сам газ и трубки от мощной инверсионной тяги огня из самой газосварки.

Затвор – основное оборудование, поэтому всегда должно находиться в отличном состоянии, вода в нем должна быть на уровне крана. Стоит он между самой газ. горелкой и проводом газа. Смотрите фото газовой сварки, чтобы точно определить его местоположение.

Газовый баллон характеризуется кривой резьбой на том расстоянии, на котором расположен открывающий вентиль. Его поверхность помечена  условным знаком в зависимости от типа газа:

  • синим – кислородный газ,
  • белым – ацетиленовый газ,
  • желто-зеленым — водородный газ,
  • рубиновым — другие.

Из-за того, что не следует допускать контакты газа с тем маслом, которое содержится в краске, верхнюю часть баллона не окрашивают.

Редуктор обеспечивает снижение давления выпускаемого газа. Существует тип однокамерного и двухкамерного редуктора, второй обеспечивает более стабильный уровень газа внутри прибора. Также иная характеристика редуктора – это тип его действия: прямого и обратного типов действия.

Специально для таких веществ, как кислород и ацетилен изготовлен особый тип редуктора.

Помимо этого всякий редуктор выступает в качестве клапана сброса давления. Если же в редукторе присутствует сжиженный газ, то существует оребрение его ради избежание вымерзания газа на выходе из баллон.

Шланги, предназначенные для передачи горючего газа характеризуются сплошной линией красного оттенка в качестве условного знака. Они работают при подаче давления от шести атм.

Такие шланги относятся к 1 классу (по общепринятой классификации), они обозначены желтой полоской по поверхности изделия. Шланги третьего класса работают при давлении до 20 атм, обозначены синим цветом.

Горелка позволяет смешивать газы, выпускать смесь, плавящую металлы, из мундштука при требуемом давлении. Имеет несколько видов: безинжекторный, инжекторный виды, второй является более распространенным.

В состав изделия включены: ниппель, корпус с ручкой, наконечник, инжектор, камера-смеситель, мундштук, гайки.

Горелка имеет несколько видов. Она может быть как микромалой, малой, так и средней и наиболее большой по собственной мощности, этот показатель определяется в первую очередь от объема пропускаемого газа в определенную единицу времени.

Пост – это правильно обустроенная площадь для работы с использованием сварки. Он выглядит следующим образом: стол со специальными тумбами и удобно расположенными местами для хранения рабочих инструментов (сварочное оборудование, шланги).

Посты делятся на те, которые способны поворачиваться или не поворачиваться в зоне столешницы. Поворотная столешница требуется для более мелкой работы сваркой.

Стационарный или передвижной пост используется на фабриках, он более удобен на большом производстве.

ГОСТ предусматривает снабжение поста специальной вытяжкой или же не прерываемым доступом воздушного потока, по той причине, что газовая сварка способствует появлению в окружающем ее воздухе опасных для здоровья паров.

Пост позволяет сделать производство и работу вообще более эффективной, не требует постоянного нагибания к инструменту и стойки в неудобной или непривычной позе для качественного выполнения работы.

Редуктор по распоряжению специалиста-сварщика способен изменять характер своего пламени при применении состава из кислорода и ацетилена или другого газа.

В итоге выделают три вида пламени:

  • Восстановительный вид применяется почти для всех типов металлов, а также для работы в защищенных средах.
  • Окислительный вид применяется при обязательном наличии проволоки с кремнием или марганцем.
  • Тип, характеризующийся избытком газа, применяется в работе с прочными сплавами.

Также рекомендуем посетить:

Газовая сварка применяется уже более сотни лет. Ее технология до сегодняшнего дня является актуальной, хотя и меньше стала использоваться, так как появились новые современные методики сваривания металлических конструкций.

Основные преимущества, недостатки использования газовой сварки

Сущность газовой сварки заключается в предварительном плавлении металлических образцов, и последующим их соединении. Горение газовой смеси осуществляется с присутствием очищенного кислорода.

Преимущества газосварочной технологии

  • Оборудование для сварки недорогое, довольно простое в управлении
  • Проблемы с приобретением газовой смеси отсутствуют.
  • Нет необходимости в наличии мощного источника электропитания, защитной среды.
  • Возможность контроля пламени, регулировки его мощности.
  • Можно использовать разные режимы газовой сварки.

Недостатки

  • Газосварка образует широкую тепловую зону.
  • Низкая скорость нагревания металла.
  • Тепловая энергия плохо концентрируется (интенсивно рассеивается). В результате с увеличением толщины свариваемых изделий существенно снижается производительность.
  • Ощутимый минус в стоимости топлива/электроэнергии
  • Плохо поддается механизации. Автоматическая сварка может применяться при соединении тонкостенных труб в продольном шве с использованием многопламенной горелки.

Материалы, применяемые для газосварки

Технология газовой сварки предусматривает применение газов разного типа, на выбор которых влияет множество критериев. Одним из таких газов является кислород, который не имеет запаха и цвета. Кислород используется катализатор, активирующий процедуру плавления материалов при выполнении их резки/соединения.

Для перевозки, хранения кислорода производятся специализированные баллоны, в которых он находится под давлением. Кислород при взаимодействии с техническим маслом способен загореться, поэтому такую возможность в целях безопасности допускать нельзя. Кислородные баллоны должны храниться в темных, холодных помещениях.

Очищенный кислород для сварки получают из обычного воздуха. Для этого используется специальная аппаратура. Кислород подразделяется на три вида в зависимости от степени его очистки: 98,5-процентный, 99,2-процентный, 99,5-процентный.

Также для выполнения разнообразных манипуляций при сварке/резке металла для газовой сварки применяют – бесцветный газ, который получается при взаимодействии воды с карбидом кальция. Ацетилен в определенных условиях способен взорваться: при его нагревании более чем до 400º, давлении более 1,5 атмосферы.

Оборудование для газосварки

Предохранительные затворы водяные

Затворы предназначены для обеспечения безопасности при проведении газосварочных работ. Это основной элемент, входящий в сварочный пост для газовой сварки. Водяной затвор обязан всегда быть исправным, наполненным водой.

Газовый баллон

Баллоны для сжатых газов (кислорода и прочих) – это специальная емкость цилиндрической формы, изготовленная из стали. В горловине выполнено отверстие, в которое вкручивается запорный вентиль. Бесшовные газовые баллоны производят из легированной, углеродистой стали.

Вентили

Для газовых баллонов применяются латунные вентили. Сталь для этих целей не используется, так как поддается сильной коррозии при взаимодействии с влажным кислородом.

Вентили для баллонов с ацетиленом производятся из стали. Строго воспрещено использовать медь, медные сплавы, в составе которых меди больше 70-ти процентов, так как в результате взаимодействия меди с ацетиленом формируется взрывоопасное вещество – ацетиленовая медь.

Редукторы

Данный элемент необходим для снижения газового давления, отбираемого из баллонов, поддерживания его на постоянном уровне, в независимости от уменьшения газового давления в баллоне.

Резиновые рукава

Рукава предназначены для подведения непосредственно в горелку газа из баллона. Для их производства используется резина, вулканизированная, с тканевыми прокладками. Рукава отдельно производятся под кислород, ацетилен. Рукава (шланги) под керосин, автомобильный бензин изготавливаются из специальной бензостойкой резины.

Горелки

Газовые горелки для сварки — это ключевые инструменты для выполнения ручной газосварки. В горелке осуществляется перемешивания в необходимых пропорциях ацетилена, кислорода. Горючая смесь, которая получается в результате смешения, подается через мундштук с установленной скоростью, при сгорании предоставляет устойчивое пламя при сваривании, например, водопровода.

Флюс

Для обеспечения защиты от внешних воздействий сварной ванне применяется специализированный флюс. Обычно в качестве него применяют борную кислоту, которая непосредственно наносится на поверхность соединяемых металлических конструкций, на проволоку, используемую для сварочных работ. Газосварка без применения флюса применяется для образцов из углеродистой стали. Обязательно использование флюса для свариваемых заготовок из алюминия, магния, меди, сплавов с этими металлами.

Проволока

Для выполнения соединения различных металлических конструкций также используется присадочная проволока, за счет которой образуется сварной шов. Используемая проволока для сварочных работ должна обязательно быть чистой, на ее поверхности не должно быть лакокрасочного покрытия, ржавчины. Вместо такой проволоки, в отдельных ситуациях применяется полоска из такого же металла, что и соединяемые детали. При выполнении сварки трубопроводов обязательно нужно надевать очки.

Особенности проведения сварочных работ для разных металлов

Какие материалы позволяют соединять способы газовой сварки?

Соединение заготовок из легированных сталей

Легированные стали характеризуются плохой теплопроводностью в отличие низкоуглеродистой, в результате коробятся при сварке больше. Низколегированные стали прекрасно свариваются газосваркой.

Сварка изделий из углеродистых сталей

Образцы из низкоуглеродистой стали можно сваривать по любой технологии газосварки. При соединении углеродистых сталей используется проволока, изготовленная из малоуглеродистой стали.

Соединение чугунных деталей

Сварка чугуна производится для заварки трещин, отколовшихся элементов конструкций, для восстановления различных дефектов. При этом пламя должно быть науглероживающим, потому что окисление вызывает выгорание кремния, в результате чего формируются чугунные зерна белого цвета.

Сварка медных образцов

Химический элемент медь характеризуется повышенной теплопроводностью. При соединении медных образцов к участку расплавления необходимо проводить больше тепла. В процессе сваривания между кромками больших зазоров не делают. Присадочным материалом при такой сварке является медная проволока, а для раскисления химического элемента используют флюсы.

Сваривание изделий, изготовленных из бронзы

Газосварка бронзы используется для выполнения ремонта литых образцов. Пламя при сварке должно обладать восстановительными свойствами, потому что при окислительном пламени из бронзы эффективно выгорает алюминий, кремний, олово. Присадочным материалом должна быть проволока, изготовленная из близкого по составу сырья соединяемому изделию.

Техника безопасности

Обязательно должна соблюдаться техника безопасности при газовой сварке:

  • запрещено выполнять газосварку вблизи с легко возгорающимися материалами, к примеру, нефтепровода;
  • работы должны выполняться в достаточно проветриваемом помещении;
  • при выполнении газосварки в замкнутом пространстве, необходимо периодически выходить на свежий воздух;
  • при газопламенной обработке металлических изделий, в помещении должна быть оборудована хорошая вентиляционная система;
  • сваривание, резка изделий должна производиться на расстоянии 10 метров от ацетиленовых генераторов, рамп перепускных;
  • запрещается применение кислородных баллонов с давлением ниже установленной нормы;
  • в корпусе генератора постоянно должен быть необходимый объем воды;
  • загрузочные короба не должны быть переполнены карбидом;
  • направление пламени должно быть противоположно источнику газа.

Заключение

Технология газовой сварки требует неукоснительно соблюдать правила техники безопасности и использовать только исправное качественное оборудование.

Газовая сварка – это вид сварочных работ, когда детали требуется нагреть до расплавленного состояния посредством высокотемпературного пламени. Такой способ широко применяется при создании конструкций на основе тонкой углеродистой стали, при ремонте изделий из чугуна, а также при необходимости заварки дефектов в разных изделиях, полученных литьем из цветных или черных металлов.

Какие газы используются?

При газовой сварке используются горючие газы – природный, ацетилен, пары бензина, водород. Эти газы отличаются хорошим горением на воздухе, не развивая при этом высокой температуры, для сжигания достаточно и кислородной струи. Газовая сварка чаще всего ведется на основе ацетилена, который создается на основе воды и карбида кальция. Он горит при температуре в 3200-3400 градусов.

В чем особенности?

К преимуществам газовой сварки можно отнести следующее:

  1. Простую технологию.
  2. Отсутствие необходимости в источнике сварочного тока.
  3. Простоту оборудования, на основе которого выполняется газовая сварка.

С другой стороны, этот процесс не отличается высокой производительностью. Сварка выполняется только вручную, а механические и эксплуатационные свойства готовых изделий не всегда высокого качества.

Кислородный редуктор

При сварке кислород поступает из специального баллона – он окрашивается в голубой или синий цвет. Чтобы обеспечивалась нормальная работа, кислород должен поступать в горелку равномерно и при небольшом давлении. Именно для этих целей на баллонах есть редуктор – он регулирует подачу газа. В таком случае к горелке подводятся рукава для газовой сварки – ацетиленовый и кислородный. Кислород подается в центральный канал, где струя больше разряжается, засасывает ацетилен, который попадает в горелку под небольшим давлением. Газы смешиваются в камере, после чего выходят наружу из наконечника.

Особенности технологии

При выполнении газовой сварки важно получить качественное соединение, поэтому большое внимание уделяется тщательной подготовке свариваемых кромок, выбору способа соединения металла, установке горелки в нужное положение и определению необходимых параметров мощности горелки. Технология газовой сварки предполагает, что кромки должны тщательно очищаться от различных загрязнений. Скос выполняется с применением ручного или пневматического зубила, а иногда привлекаются специальные станки. Окалина и шлаки могут удаляться металлической щеткой. Прихватка кромок позволяет предотвратить изменение их положения во время сварки.

Способы сварки

Газовая сварка может вестись несколькими способами. Первый – это левая сварка, которая наиболее распространена. Она применяется при работе с тонкими и легкоплавкими металлами. Горелка перемещается справа налево, а присадочная проволока ведется впереди пламени, направленного на несваренный участок шва. При правой сварке горелка ведется слева направо, а присадочная проволока перемещается за горелкой. При данном способе тепло пламени рассеивается в меньшей степени, поэтому и угол раскрытия шва – не 90 градусов, а меньше – 60-70.

Правую сварку целесообразно использовать для соединения металла, толщина которого – от 3 мм и выше, а также металлов с высоким уровнем теплопроводности. Рекомендуется использовать присадочную проволоку, диаметр которой равен половине толщины свариваемого металла.

Технология газовой сварки предполагает и процесс, который ведется сквозным валиком. В этом случае листы устанавливаются вертикально зазору – он по размеру равен половине толщины листа. С помощью горелки расплавляются кромки, чтобы образовалось круглое отверстие. Затем оно со всех сторон оплавляется, пока шов не будет сварен. Такой способ хорош тем, что свариваемые листы имеют плотный шов без пор и шлаковых включений.

Сварка ванночками хороша для сваривания стыков и углов соединения металлов, которые имеют толщину максимум 3 мм. Как только на шве образуется ванночка, в нее вводится конец присадочной проволоки, которая слегка расплавляется, затем конец проволоки перемещается на другой участок шва. Особенность такого подхода – в шве отличного качества, особенно если сваривались тонкие листы и трубы из стали (малоуглеродистой и низколегированной).

Газовая сварка и резка могут вестись на основе многослойной сварки. Этот способ имеет ряд особенностей:

  • зона нагрева небольшая;
  • нижележащие слои при наплавке последующих просто отжигаются;
  • каждый шов можно проковать, прежде чем наложить на него следующий.

Это сказывается на улучшении качества шва. С другой стороны, такой способ отличается небольшой производительностью, требует высокого расхода газов по сравнению с однослойной сваркой, поэтому применяется он при необходимости создания ответственных и качественных изделий.

Особенности сварки различных швов

Для работы с горизонтальными швами используется правый способ, что дает возможность легко формировать шов, а сам металл ванны не стекает. Сварка вертикальных и наклонных швов ведется левым способом, а если толщина металла выше 5 мм, используется двойной валик. Сварка потолочных швов предполагает нагревание кромок, пока они не оплавятся, затем в ванну вводится присадочная проволока – ее конец быстро оплавляется. Сам процесс ведется правым способом.

Какое оборудование?

Газосварочное оборудование для газовой сварки – это широкий выбор приборов, позволяющих проводить ряд работ. Подобный тип сварки считается простым, и само оборудование довольно лаконичное и легкое в эксплуатации. В зависимости от типа горючего газосварочные устройства бывают пропано-кислородными или ацетилено-кислородными, бензино- или керосино-кислородными. Чаще всего сварка выполняется на основе пропано-кислородной и ацетилено-кислородной сварки, поскольку пламя этих газов имеет самую высокую температуру.

Газосварочное оборудование для газовой сварки – это еще и генератор, который дополняется разными видами газа. Также при работе потребуется баллон с кислородом и редукторы. Самыми распространенными считаются ацетиленовые генераторы для газовой сварки, которые позволяют получить непосредственно ацетилен путем смешивания карбида кальция и воды. Данный тип генератора представлен в пяти типах, что позволяет подобрать оптимальный вариант для конкретного материала.

Важную роль при работе со сваркой играют предохранительные затворы, их задача – обеспечить безопасность при проведении сварки. С их помощью предотвращается прохождение обратного удара пламени, которое возникает во время сварки. Кроме того, благодаря обратным клапанам предотвращается обратный поток газа в резиновые рукава при газопламенной обработке металлов и работе со сжатыми газами.

Газовые баллоны

Оборудование для газовой сварки включает в себя баллоны и вентили для них. Баллон – это сосуд цилиндрической формы, который имеет отверстие с резьбой в горловине, куда ввинчивается запорный вентиль. Он создается из легированной или углеродистой стали, причем каждое такое изделие имеет свою окраску в зависимости от содержащегося в нем газа. Вентили для баллонов создаются из латуни, поскольку сталь отличается неустойчивостью к коррозии.

Редукторы: виды и особенности

Газовый редуктор представляет собой устройство, которое постоянно понижает или держит на определенном уровне давление газа. Газовая сварка и резка металлов ведутся на основе разных типов редукторов:

  1. Кислородные используются при газовой сварке и сварке металлов. Такой редуктор выполняется с голубой маркировкой. Может использоваться в агрессивной среде, поскольку создан из стойких к коррозии металлов.
  2. Ацетиленовые редукторы нашли широкое применение в газовой сварке. Они маркируются белым цветом, крепление к баллону выполняется накидным хомутом. Данный вид редуктора имеет два манометра, один из которых держит под контролем давление газа в баллоне, второй – давление газа в рабочей камере.
  3. Углекислотные редукторы широко применяются в промышленности – пищевой, химической. Они имеют один или два манометра и могут подключаться только к вертикальному манометру.

При аргонодуговой сварке нашли широкое применение аргоновые редукторы, которые могут работать и с негорючими газами.

Особенности газовых горелок

Газовая сварка сталей – процесс, требующий применения самых разных приборов. Газовые горелки – неотъемлемый элемент оборудования, которое используется в различных отраслях промышленности. По конструкции изделия примерно одинаковые: каждая горелка состоит из корпуса. К нему крепится сразу несколько элементов: наконечник, вентиль, регулирующий подачу топлива, и рычаг, который регулирует высоту пламени. Соединение с баллоном выполняется редуктором, при этом сама горелка часто может дополняться пьезподжигом, ветрозащитой пламени и другими компонентами.

Газовая горелка для сварки на основе пропана отличается безопасностью работы, обеспечивая высокую температуру пламени: ее достаточно для выполнения целого ряда работ. Многие виды сварки ведутся на основе ацетиленовых горелок, которые работают на смеси ацетилена и кислорода.

Виды газовых резаков

Газовые резаки бывают разного типа: ацетиленовыми, пропановыми и работающими на заменителях газа или жидком горючем. Конструкция изделий включает в себя рукоятку, ниппели, к которым крепятся газовые рукава, корпус, инжектор, смесительную камеру, трубку, головку газового резака и трубку с вентилем. Газовая сварка металлов и ее качество зависят от того, насколько хорошо подобран именно резак.

Суть его работы в следующем: из баллона кислород поступает в редуктор, рукав, после чего попадает в корпус – здесь резак разветвляется на два канала. Часть кислорода проходит через вентиль и направляется в инжектор. Отсюда газ выходит с большой скоростью, причем во время этого процесса подсасывается горючий газ. При соединении с кислородом он образует горючую смесь, которая направляется в пространство между мундштуками и сгорает. Как следствие, появляется подогревающее пламя. Кислород, который направлялся по второму каналу, выходит в трубку, за счет чего образуется режущая струя. Именно он обрабатывает участок металла.

Особенности сварки труб

Сварка газовых труб производится в несколько этапов. Сначала подготавливается металл, то есть проводится разметка, режутся и собираются трубы. Из-за круглого сечения труб резка выполняется термическим резаком. Большая часть работ по сварке – это сборка деталей под нее, когда требуется учесть множество деталей – от серии изделий до их диаметра и других факторов. Сборка выполняется сварочными прихватками, которые предотвращают возможное смещение отрезков труб, сказывающееся на появлении трещин при охлаждении.

Зажигается дуга. Это делается разными способами. Затем начинается плавление металлов – основного и электродного. Для качественного шва важно уделять внимание углу наклона электрода.

Технология газовой резки

Газокислородная резка ведется с использованием металлов и их сплавов, которые горят в струе технически чистого кислорода. Такой тип резки выполняется двумя способами – разделительно или поверхностно. Первый способ позволяет вырезать заготовки, раскроить металл, разделать кромки шва под сварки. С помощью поверхностной резки снимается поверхностный металл, разделываются канавки, удаляются поверхностные дефекты. Такая процедура выполняется на основе специальных резаков.

Техника безопасности

Газовая сварка – процесс, требующий внимательного отношения. Опасные ситуации могут возникнуть в нескольких случаях:

  1. Сварку нельзя проводить рядом с огнеопасными и легковоспламеняющимися материалами (бензином, керосином, паклей, стружкой).
  2. Если сварка выполняется в замкнутом пространстве, рабочим следует периодически выходить на свежий воздух.
  3. Работы должны проводиться в хорошо проветриваемых помещениях.
  4. Если проводится газопламенная обработка металла, помещение должно вентилироваться, чтобы удалялись вредные газы.
  5. Резка и сварка проводятся на расстоянии до 10 м от перепускных рамп, ацетиленовых генераторов.
  6. Секции загрузочных коробок не должны переполняться карбидом.
  7. Корпус генератора постоянно должен быть наполнен нужным количеством воды.
  8. Запрещено работать с баллоном кислорода, давление которого ниже нормы.
  9. Пламя горелки направляется в сторону, противоположную источнику газопитания.

Сварочные работы должны производиться с максимальным соблюдением правил безопасности и с применением только качественного оборудования. Это позволит сделать процесс безопасным, а соединение металлов – надежным.

Похожие статьи

Кислород при атмосферном давлении и обычной температуре газ без цвета и запаха, несколько тяжелее воздуха. При атмосферном давлении и температуре 20 гр. масса 1 м3 кислород равен 1.33 кг. Сгорание горючих газов и паров горючих жидкостей в чистом виде кислороде происходит очень энергично с большой скоростью, а возникновение в зоне горения возникает высокая температура.

Для получения сварочного пламени с высокой температурой, необходимо для быстрого расплавления металла в месте сварки, горючий газ или пары горючей жидкости сжигают в смеси с чистым кислородом.

При возникновении сжатого газообразного кислорода с маслом или жирами последние могут самовоспламеняться, что может быть причиной пожара. Поэтому при обращении с кислородными баллонами и аппаратурой необходима тщательно следить за тем,чтобы на них не падали даже незначительные следы масла и жиров. Смесь кислорода с горючих жидкостей при определенных соотношениях кислорода и горючего вещества взрывается.

Технический кислород добывают из атмосферного воздуха который подвергают обработке в воздух разделительных установках, где он очищается от углекислоты и осушается от влаги.

Жидкий кислород хранят и перевозят в специальных сосудах с хорошей теплоизоляцией. Для сварки выпускают технический кислород трех сортов:

высшего, чистотой не ниже 99.5%

1-ого сорта чистотой 99.2%

2-ого сорта чистотой 98.5% по объему.

Остаток 0.5-0.1% составляет азот и аргон

Ацетилен

В качестве горючего газа для газовой сварки получил распространение ацетилен соединение кислорода с водородом. При нормальной температуре и давлением ацетилен находится в газообразном состоянии.

Ацетилен бесцветный газ. В нем присутствуют примеси сероводорода и аммиак.

Ацетилен есть взрывоопасный газ. Чистый ацетилен способен взрываться при избыточном давлении свыше 1.5 кгс/см2, при быстром нагревании до 450-500 С. Смесь ацетилена с воздухом взрываться при атмосферном давлении, если в смеси содержится от 2.2до 93% ацетилена по объему. Ацетилен для промышленных целей получают разложением жидких горючих действием электродугового разряда, а так же разложением карбида кальция водой.

Газы заменители ацетилена

При сварке металлов можно применять другие газы и пары жидкостей. Для эффективного нагрева и расплавления металла при сварке необходимо чтобы to пламени была примерно в два раза превышала to плавления свариваемого металла.

Для сгорания горючих различных газов требуется различное кол-во кислорода подаваемого в горелку.

Газы заменители ацетилена применяют во многих отраслях промышленности. Поэтому их производство и добыча в больших масштабах и они являются очень дешевыми, в этом их основное преимущество перед ацетиленом.

Вследствие более низкой to пламени этих газов применение их ограничено некоторыми процессами нагрева и плавления металлов.

При сварке же стали с пропаном или метаном приходится применять сварочную проволоку содержащею повышенное количество кремния и марганца, используемых в качестве раскислителей, а при сварке чугуна и цветных металлов использовать флюсы.

Газы– заменители с низкой теплопроводной способностью не экономично транспортировать в баллонах. Это ограничивает их применение для газопламенной обработки.

Горючие газы для сварки и резки

Горючие газы Коэффициент замены ацетилена
Ацетилен 3150 1,05
Водород 2400-2600 5,2
Метан 2400-2500 1,6
Пропан 2700-2800 0,6
Пары керосина 2400-2450 1-1,3

Сварочные проволоки и флюсы

В большинстве случаев при газовой сварке применяют присадочную проволоку близкую по своему хим. составу к свариваемому металлу.

Нельзя применят для сварки случайную проволоку неизвестной марки.

Поверхность проволоки должна быть гладкой и чистой без следов окалины, ржавчины, масла,краски и прочих загрязнений. Температура плавления проволоки должна быть равна или несколько ниже температуры плавления металла.

Проволока должна плавится спокойно и равномерно, без сильного разбрызгивания и вскипания,образуя при застывании плотный однородный металл без посторонних включений и прочих дефектов.

Для газовой сварки цветных металлов (меди, латуни, свинца), а так же нержавеющей стали в тех случаях, когда нет подходящей проволоки, применяют в виде исключения полоски нарезанный из листов той же марки, что и сваривает металл.

Флюсы

Медь, алюминий, магний и их сплавы при нагревании в процессе сварки энергично вступают в реакцию с кислородом воздуха или сварочного пламени (при сварке окислительным пламенем), образуя окислы, которые имеют более высокую toплавления, чем металл. Окислы покрывают капли расплавленного металла тонкой пленкой и этим сильно затрудняют плавление частиц металла при сварке.

Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления образующихся окислов применяют сварочные порошки или пасты, называемые флюсами. Флюсы, предварительно нанесенные на присадочную проволоку или пруток и кромки свариваемого металла, при нагревании расплавляются и образуют легкоплавкие шлаки, всплывающие на поверхность жидкого металла. Пленка шлаков покрывает поверхность расплавленного металла, защищая его от окисления.

Состав флюсов выбирают в зависимости от вида и свойств свариваемого металла.

В качестве флюсов применяют прокаленную буру, борную кислоту. Применение флюсов необходимо при сварке чугуна и некоторых специальных легированных сталей, меди ее сплавов. При сварке углеродистых сталей не применяют.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Целью сварочного процесса является нагрев материалов до температуры плавления, при котором место их контакта приобретает однородную структуру. Одним из вариантов соединения металлических изделий выступает газовая сварка, когда при сгорании смеси газов выделяется большое количество тепла, что способствует повышению температуры обрабатываемой поверхности до 2500-3000 °C.

Газосварка стала применяться в промышленности с начала 20-го века и до сих пор не утратила свою актуальность, несмотря на появление более прогрессивных сварочных технологий. Сегодня этот способ плавления и соединения металлов активно используется в строительно-монтажных работах. В частности, с его помощью удобно создавать различные металлоконструкции и осуществлять прокладку труб в системе отопления и водоснабжения.

Основные компоненты газосварочного оборудования

Технология газовой сварки отличается своей простотой. Для реализации сварочного процесса используются следующие компоненты:

  • Баллон с кислородом. Кислород является необходимой средой для окисления (горения) горючих газов. Чтобы окислительная реакция осуществлялась максимально эффективно, применяют технический O2 с показателем чистоты не менее 98,5%.
  • Баллон с горючим газом (обычно ацетиленом).  Ацетилен – это основной горючий газ, который чаще всего применяется при газосварке. Температура пламени кислородно-ацетиленовой смеси достигает 3150-3300 °C, тем самым обеспечивая высокую производительность рабочего процесса.
  • Редукторы. Каждый баллон оснащается редуктором, который понижает давление выходящего газа до рабочей величины. В целях безопасности газовые редукторы дополнительно комплектуют клапаном сброса, который срабатывает в случае превышения допустимого давления в баллоне.

Кислородный редуктор для газовой сварки

  • Горелка. В горелке осуществляется смешивание кислорода с ацетиленом и выпуск из мундштука струи с оптимальным давлением. В зависимости от объема сгораемого ацетилена горелки бывают малой мощности (0,025 – 0,4 м³/ч), средней мощности (0,4 – 2,8 м³/ч) и большой мощности (2,8 – 7 м³/ч).

Газовая горелка

  • Шланги. Соединение газовых баллонов с горелкой производится посредством специальных рукавов (шлангов), предназначенных для работы с горючими веществами. Гибкая магистраль имеет многослойную структуру, основным компонентом которой является техническая резина, стойкая к агрессивному воздействию проходящих газов и жидкостей.
  • Защита от обратной тяги. Опасность обратной тяги, когда пламя распространяется не в сторону нагреваемого металла, а в сторону баллона с горючей смесью, вынуждает устанавливать в разрыв цепи «баллон-горелка» специальный предохранительный элемент – огнепреградительный клапан. Подробно о таких средствах защиты можно прочитать в статье: Огнепреградительные клапаны: назначение, конструкция и варианты монтажа.

На видео представлен обзор оборудования:

А здесь можно наглядно увидеть весь технический процесс

Особенности процесса

Газовая сварка без ацетилена – какие возможны альтернативы

Ацетилен является идеальным компонентом для газосварки, поскольку с его помощью можно сваривать практически все виды металлов. Долгое время кислородно-ацетиленовое пламя было единственным вариантом для подобных работ. Однако с учетом того, что ацетилен со второй половины 20-го века стал активно использоваться для производства различных пластических материалов, появился некоторый дефицит данного газа, а, следовательно, возросла его цена. Поэтому возникла необходимость в поиске альтернативы ацетилену, в качестве которой чаще всего выступают пропан-бутан, пары керосина или бензина, метан и водород.

Заменители ацетилена дешевле и не столь дефицитны, но их теплотворная способность (основной показатель сварки) существенно ниже. К примеру, при сжигании пропана-бутана температура пламени достигает 2400-2500 °C, а при эксплуатации водорода нагрев происходит до 2100 °C. Поэтому такие варианты имеют ограниченную сферу применения и используются в техпроцессах, которые не требуют высокотемпературного воздействия, например: сварка тонколистовой стали (до 6 мм), чугуна, алюминия, магния, свинца и т.д.

Плюсы и минусы газосварки по сравнению с электродуговой технологией

Главными преимуществами газовой технологии являются простота оборудования и независимость от электросети. При строительстве новых объектов, которые еще не подключены к электричеству, газосварка позволяет осуществлять монтаж металлоконструкций без применения ресурсоемких генераторов. Кроме того, постепенный нагрев материала, а также возможность изменения тепловложения за счет удаления горелки от изделия, дает возможность избегать прожогов, что особенно актуально для тонких листов металла.

Вместе с тем, газопламенная сварка не может конкурировать с электродуговой в плане производительности, что связано с недостаточной скоростью прогрева металла. Широкая зона воздействия пламени является причиной слабой концентрации тепла в месте соединения деталей – это приводит к менее качественному шву и лишним расходам газа. Поэтому в условиях стабильного серийного производства газосварка, как правило, уступает место электросварке в среде защитного газа. Подробнее о видах и ценах на защитные сварочные смеси можно узнать здесь.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий