Сварка автогеном: в чем преимущество способа обработки металла?

Автогенная сварка

Сварка автогеном: в чем преимущество способа обработки металла?

Появившись на рынке, инверторные сварочные аппараты потеснили остальное оборудование, применяемое для соединения металлических деталей и узлов.

Но любой опытный сварщик скажет, что автогенная сварка – это первый класс в школьной программе сварщика, без которой невозможно овладеть техникой сваривания металлов и разобраться в самом сварочном процессе.

К тому же необходимо отметить, что данный вид сварки еще нередко применяется, а в некоторых случаях без него просто не обойтись.

Содержание

  • 1 Комплектация оборудования
  • 2 Техника сварки
  • 3 Техника безопасности

Комплектация оборудования

В состав автогенной сварки входят:

  • Два баллона: кислородный и ацетиленовый.
  • Два редуктора по одному на каждый баллон.
  • Пламегасители по одному на баллон.
  • Комплект из двух шлангов: один для кислорода, второй для ацетилена.
  • Горелка, снабженная насадками с отверстиями разного диаметра.

Баллон для кислорода – это металлическая емкость с толщиною стенки 6 мм, объемом 40 литров, в которую помещается 6000 литров кислорода под давлением 150-200 атмосфер. Баллон является бесшовным, поэтому и выдерживает такие высокие нагрузки давлением.

В верхней его части располагается вентиль, к которому закручивается кислородный редуктор. Основное требование безопасной эксплуатации – не допустить попадание масла и жира на вентиль, особенно в место соединения его с редуктором.

Кислород быстро взаимодействует с маслами, при этом происходит реакция окисления, которая приводит к взрыву.

Баллон для ацетилена имеет совершенно другую конструкцию. Все дело в том, что сжатие ацетилена обязательно приводит к взрыву. Чтобы этого не происходило, необходимо этот газ разделить на мелкие объемы. А для увеличения самого объема, нужно растворить его в ацетоне, который в больших количествах поглощает ацетилен.

Пропорция поглощения – 1 к 360. То есть, один литр ацетона поглощает 360 литров ацетилена. Разбивка смеси на мелкие объемы производится за счет пористой структуры наполнителя баллона. В этом материале и размещается ацетон.

Кстати, его количество равно 16 литрам, соответственно количество ацетилена при давлении 15 атмосфер будет равно 6000 литрам.

Пористый материал – это симбиоз асбеста, древесного угля, кизельгура и вяжущих наполнителей. Толщина стенки ацетиленового баллона – 4-5 мм.

Как и в случае с кислородным баллоном, у ацетиленового также есть вентиль, к которому присоединяется свой специальный редуктор. Необходимо отметить, что масла и жиры этой емкости не страшны. Единственное, что нужно учитывать, это при проведении сварки автогеном держать ацетиленовый баллон в вертикальном положении.

Что касается редукторов (ацетиленового и кислородного), то их задача – снижать давление газов до необходимых показателей. Оба приспособления имеют практически одинаковую конструкцию, в основе которой лежит подпружиненный вентиль. В них же установлены по два манометра, один из которых показывает давление внутри баллона, второй давление газа после редуктора, то есть, на горелке.

Показатели давления после редуктора должны быть такими:

  • Кислород – 2,5-3,0 атм.
  • Ацетилен – 0,3-0,7 атм.

Данные показатели не являются абсолютными, потому что газосварка используется для соединения разных по толщине металлов. И чем толще заготовки, тем больше давления газов должно быть на горелке. К тому же резка металла автогеном также производится при повышенных показателях давления.

Пламегасители или обратный клапан – это устройство, которое защищает от обратного удара. Их устанавливают сразу после редукторов, к нему же подключаются и сами шланги. Что значит, обратный удар.

Существуют ситуации, когда ацетилен начинает подниматься по кислородному шлангу, достигая его редуктора. Если в этом месте произойдет смешивание двух газов, то это гарантия большого взрыва. Избежать этого помогают пламегасительные клапаны. Кроме этого существуют определенные действия самого сварщика, обеспечивающие безопасность работы автогеном. Но об этом чуть ниже.

Теперь о шлангах. Какие к ним предъявляются требования.

  • Это резиновые изделия с тканевым кордом внутри.
  • Цвет кислородного шланга – синий, ацетиленового – красный. Менять их местами категорически запрещается.
  • Соединяются они к устройствам сварочного оборудования только на штуцеры через ниппели.
  • Часто используемые шланги имеют внутренний диаметр 9 или 12 мм.
  • Минимальная их длина – 8 м, максимальная – 20 м.
  • Комплект шлангов – это сдвоенная конструкция из ацетиленового и кислородного.

Горелка – самый важный элемент сварочного оборудования, где происходит смешивание двух газов, и где смесь выходит наружу со сверхзвуковой скоростью. Шланги к горелке подсоединяются посредству штуцеров.

Выше по ручке располагаются вентили, с помощью которых регулируется подача каждого газа. При этом кислород проходит через инжектор, в котором за собой тянет ацетилен.

Вот почему устанавливается давление ацетиленового редуктора, равным атмосферному давлению или чуть выше.

Техника сварки

Очень важный момент – это правильно поджигать газовую смесь и отключать ее. Подключение делается вот в такой последовательности.

  • Сначала открывается на горелке кислородный вентиль.
  • Затем ацетиленовый.
  • Горелка отводится в сторону и поджигается.
  • При этом пламя будет иметь красный оттенок, оно будет длинным, и обязательно будет коптить.
  • Чуть больше открывается подача кислорода и уменьшается подача ацетилена. Визуально можно проконтролировать настройку, пламя должно стать синеватым.

Выключается горелка в обратной последовательности: сначала закрывается ацетиленовый вентиль, после 10 секунд кислородный. Именно такой порядок отключения подачи газов обеспечивает безопасность эксплуатации сварочного оборудования. То есть, предотвращается возникновения того самого обратного удара.

Что касается ведения процесса сварки, то его можно проводить слева направо или наоборот. Первый вариант – это когда горелка движется вдоль сварочного шва, а за ней перемещается присадочная проволока. Второй вариант – проволока движется впереди горелки.

Первый вариант предпочтительнее, потому что сварочный стык сначала прогревается, а затем в него поступает расплавленный металл проволоки. При этом пламя оттесняет из зоны сварки кислород и азот, которые негативно сказываются на качестве конечного результата.

Качество сварного шва – это не только техника и правильно выбранные параметры давления газов. Это достаточно большой список дополнительных критериев, зависящих в основном от толщины свариваемых заготовок. А именно:

  • толщина используемой проволоки;
  • правильно подобранный диаметр сопла горелки;
  • скорость движения горелки вдоль шва;
  • скорость подачи проволоки в зону сваривания;
  • процентное содержание каждого газа в подаваемой смеси.

При этом необходимо учитывать, что температура в зоне сварки при использовании ацетиленовой горелки в несколько раз меньше, чем при сварке электродами. Поэтому сварка автогенным способом должна проводиться медленнее.

А соответственно сам процесс должен производиться более аккуратно. В противном случае дефектов в сварочном шве не избежать. К примеру, может образоваться не проваренный пласт, который сварщики называют холодным. Могут появиться поры, включения оксидного типа или подрезы.

Нередко встречаются и зазубрину у самого корня шва.

Техника безопасности

  • Перемещать баллоны можно только на специальном транспорте.
  • Расстояние от баллонов до производственных и жилых зданий – минимум 10 м.
  • Хранить их можно только в металлических шкафах с отверстиями, шкаф должен устанавливаться на улице и быть всегда под замком.
  • Сварка проводится вдали от взрывоопасных и легковоспламеняющихся веществ.
  • На месте сварки должен всегда присутствовать огнетушитель.
  • В процессе эксплуатации постоянно производится проверка на предмет обнаружения протечек газа.

Автогенная технология сваривания металлов является более простой. Немного опыта, и уже можно варить, не оглядываясь на мастера. Вот почему считается, что это начальная школа для сварщика.

Поделись с друзьями

1

Источник: https://svarkalegko.com/tehonology/svarka-avtogenom.html

Лазерная пайка и сварка кузовов – преимущества – журнал За рулем

Непонятные иероглифы на фотографии — это не древние письмена, а тонкие срезы с кузовного шва, которые мне подарили заводские инженеры. Чтобы было удобнее разглядывать под микроскопом, их закрепили на пластиковой шайбе. Приглядитесь: детали кузовного проката — стального цвета, а медь — желтого. Почему не видно следов сварки?

Технарям известно, что сплошными швами кузов автомобиля сварить практически невозможно: сильный нагрев металла вызывает коробление. Поэтому варят точечно. Возьмем, например, стык крыши с боковинами.

Обычно места контакта промазаны мастикой-герметиком, и всё это прикрыто декоративными накладками. Но Volkswagen не использует традиционную точечную сварку для крепления крыши. В ходу оригинальный метод, который называется лазерной пайкой.

Стальные листы лишь нагревают лучом лазера, но не доводят до температуры плавления, а соединяет их расплавленная тем же лучом медная проволока.

Лазерная пайка — полностью автоматическая операция, которую производят роботы в закрытой камере.

Лазерная пайка — полностью автоматическая операция, которую производят роботы в закрытой камере.

Вот крышу фиксируют клеем на боковинах, уже приваренных к основанию, после чего собранный кузов отправляется в камеру, где происходит пайка. Процесс автоматизирован, я наблюдаю за ним на экране монитора — свечение лазера вредно для глаз.

Внутри камеры смонтирован источник излучения, от которого по трем световодам лучи попадают в сварочно-лазерную голову. Там они собираются воедино и под прямым углом фокусируются на место соединения деталей. Еще в «голове» стоит автоматика для подачи медной проволоки к точке фокусировки.

Читайте также:  Тонкости, которые необходимы при ковке клинка

Плавное движение вдоль шва обеспечивает универсальный промышленный робот — «голова» закреплена на манипуляторе фирмы Fanuc или Kuka.

Перед окраской шов шлифуют. После механической обработки он получается таким гладким, что можно грунтовать и красить без выравнивания шпаклевочными составами. За рубежом так и делают. Но автомобили калужского производства — особенные. У нас учитывают жесткие условия эксплуатации и наносят-таки перед окраской тонкий слой герметика.

Кузов Polo: манипулятором устанавливают крышу, через несколько минут она будет припаяна к боковинам.

Кузов Polo: манипулятором устанавливают крышу, через несколько минут она будет припаяна к боковинам.

Материалы по теме

Ровная крыша без объемных сточных желобов и пластиковых накладок — не единственный и не главный плюс технологии. Вместо точек сварки автомобиль в нескольких критических местах получает сплошные герметичные швы, а значит — надежность и коррозионную стойкость соединений.

Надо ли напоминать, что крепко соединенные детали — это высокая жесткость кузова и, следовательно, хорошая управляемость автомобиля, а также безопасность — как пассивная, так и активная? Есть у лазерной технологии и чисто производственные преимущества: более простой крой стальных листов в местах сопряжения, высокая скорость соединения деталей, уменьшение общего числа точек сварки, снижение массы кузова.

Лазерная пайка крыши применяется для всего модельного ряда автомобилей, выпускаемых в Калуге, - это не только Volkswagen, но и Skoda. У кроссовера Tiguan как старого, так и нового поколения паяные швы — еще и в обрамлении проема пятой двери: в местах, где боковины соединяются со сточными желобами задних стоек.

Volkswagen Tiguan: лазерной пайкой соединяют боковину с обрамлением проема пятой двери. Пока пропаивают только относительно прямые швы.Volkswagen Tiguan: лазерной пайкой соединяют боковину с обрамлением проема пятой двери. Пока пропаивают только относительно прямые швы. После минимальной механической обработки сплошной шов лазерной пайки пригоден к окраске без шпаклевания.После минимальной механической обработки сплошной шов лазерной пайки пригоден к окраске без шпаклевания. Лазерной сваркой с расплавлением металла соединяют детали обрамления дверных проемов. Такое соединение прочнее традиционного.Лазерной сваркой с расплавлением металла соединяют детали обрамления дверных проемов. Такое соединение прочнее традиционного.

Лазер используют не только для пайки, но и для сварки. Тут медная проволока уже не нужна, поскольку луч разогревает стальные детали до температуры плавления. В этом случае закрепленная на промышленном роботе «голова» не делает сплошных швов.

Если результат классической сварки напоминает точечный пунктир, то лазерный шов похож на штриховой пунктир. Чем он лучше? Соединение деталей получается более прочным. Такую сварку применяют в передних и задних проемах дверей кроссовера Tiguan.

Конечно, Volkswagen не монополист лазерных технологий в производстве кузовов. И пайка, и сварка используются, скажем, в кабриолете Volvo С70, который разрабатывался совместно с ателье Pininfarina. Заслуга Фольксвагена — в широком применении лазерных технологий в производстве массовых автомобилей. Какой кабриолет сравнится по объемам выпуска с малолитражками Volkswagen Polo или Skoda Rapid?

Для оценки качества пайки делают срезы шва и изучают их под микроскопом. Хорошо видно, что пайка соединяет детали встык, а не внахлёст.

Для оценки качества пайки делают срезы шва и изучают их под микроскопом. Хорошо видно, что пайка соединяет детали встык, а не внахлёст.

Материалы по теме

Неужели всё идеально и у передового способа соединения нет недостатков? Конечно, есть. Лазерные пайка и сварка — чисто заводские технологии, их нельзя воспроизвести в условиях сервиса. Если, не дай бог, понадобилась замена детали кузова, используют традиционные технологии — и в проемах дверей, и на крыше.

Мастерам не позавидуешь: после окраски традиционный сварной шов должен быть внешне столь же аккуратным, как лазерный. Зато при покупке машины на вторичном рынке легко определить, побывал ли приглянувшийся Volkswagen в серьезной аварии, - если знаешь, какие швы сделаны на заводе с использованием лазера.

Еще один технологический нюанс относится только к пайке. Пока ее применяют лишь на относительно ровных швах. Посмотрите на фотографию проема пятой двери: пропаян только ровный участок. А там, где боковина сильно изгибается, есть щель, которую потом закроют герметиком.

Но технология совершенствуется, и не за горами время, когда начнут паять швы сложной конфигурации. Другое дело, что сплошные швы нужны не везде. При нагрузках некоторых видов пунктирный шов будет держать, а сплошной может лопнуть.

Поэтому будущее — за разнообразием способов соединения, за сочетанием традиционных и передовых технологий.

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/904813-sploshnym-shvom/

Рассуждения на тему видов сварки и отличие ручной сварки от конвейерной — DRIVE2

Доброго времени суток, уважаемые пользователи Drive2
При публикации одной из своих записей касательно восстановления кузова, в БЖ своей 2105, столкнулся с целый дискуссией на тему качества сварки в неконвейерных условиях, что собственно и натолкнуло меня на мысль о публикации пространственного опуса на тему ремонтной сварки автомобильного кузова.

Предлагаю сразу определится с видами сварки, которые будем тут обсуждать, а именно: автогенная сварка и контактная. Теперь давайте более подробнее про каждый из вышеперечисленных способов:

1. Автогенная сварка.
«αὐτογενής» (автогенно) в переводе с греческого означает «самопроизвольно». Подобный способ сварки – создания неразъемного соединения элементов – подразумевает расплавление их участков и взаимное растворение образовавшихся жидких фаз. Соединение в виде сварного шва формируется после остывания конструкции.

Автогенная сварка

Очевидно, что для реализации такого способа свариваемые металлы необходимо нагреть до температуры плавления. С помощью электрической дуги это несложно. Проблемы возникают позже. Ведь при плавлении и последующем охлаждении металла, особенно сложнолегированного стального, а тем более алюминиевого сплава, его первоначальный состав и структура меняются коренным образом.

Расплавленный металл активно реагирует с окружающей средой и за очень короткое время способен «нахватать» таких элементов, как кислород, водород, азот. В сварном шве образуются стойкие интерметаллидные соединения с ними, снижающими прочность и повышающими его хрупкость.

Заготовки, из которых штампуют элементы кузова, – это тонкие листы, полученные многократной прокаткой, в процессе которой структура сплава качественно изменяется в лучшую сторону. Сплав приобретает мелкозернистое строение, что повышает его прочность характеристики.

Во время сварки, при повторном плавлении, структура металла в этой зоне огрубляется, а прочностные свойства снижаются. Кроме того, нагрев прилегающих участков, называемых зоной термического влияния, также неполезен, поскольку ослабляет металл в этой зоне.

Из сказанного следует следующий вывод: прибегая при ремонте кузова к автогенной сварке, необходимо использовать такой способ, при котором вводится минимально достаточное для расплавления и соединения деталей количество тепла, а сам расплавленный металл необходимо надежно изолировать от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Необходимо отметить, что при конвейерном производстве кузовов автогенные способы сварки практически не используют. Основной способ соединения кузовных элементов на заводах – точечная контактная сварка в специальных кондукторах, обеспечивающих исключительную стабильность режимов сварки. Применяется и лазерная сварка с локальным термическим воздействием.

Тем не менее все автопроизводители допускают использование в ремонтном процессе автогенной сварки для замены кузовных элементов. Дело в том, что компании – изготовители сварочного оборудования сумели создать оборудование, позволяющее получать сварные соединения сложнолегированных сплавов, по прочностным и коррозионным свойствам не уступающим заводским.

2. Контактная сварка.
Более точно этот способ называется точечной электрической контактно-стыковой сваркой сопротивлением. Такой способ нашел самое широкое распространение в конвейерном производстве кузовов автомобилей, а также в авторемонтной индустрии.

Причина в исключительно высоком качестве получаемого сварного соединения и минимальном тепловом воздействии на свариваемые элементы.

Достоинства точечной контактной сварки в том, что она позволяет соединять листовые детали внахлест, создавая из штампованных элементов сложную пространственную конструкцию кузова автомобиля.

Контактная сварка

Другими способами сварки создавать нахлестовые соединения весьма затруднительно, обычно конструкторы сварных изделий стремятся разработать их так, чтобы сварка разнородных элементов осуществлялась на их стыках.

При контактной сварке сварная точка образуется внутри металла, на границе двух деталей, и на поверхности проявляется в виде небольшого углубления после сжатия электродов.

Сам механизм нагрева основан на том, что при прохождении тока через участок контакта деталей он разогревается до состояния текучести.

Приложенное внешнее давление вызывает при этом местную пластическую деформацию, достаточную для образования межатомного сцепления соединяемых деталей. Особо следует подчеркнуть, что плавления металла деталей не происходит, что и обуславливает предельно малое термическое воздействие на сварную точку.

Если учесть, что при таком способе свариваемый участок надежно защищен от окружающей атмосферы, становится понятно, почему достигаются исключительно высокие прочностные характеристики соединения.

Качество сварной точки зависит от многих параметров: усилия сжатия электродов, их диаметра в месте контакта со свариваемым материалом, величины и длительности импульса сварочного тока.

Стремление получить высококачественное сварное соединение высоколегированных автомобильных материалов заставило уменьшить время действия сварочного импульса до величины, ниже 0,1 с, одновременно увеличивая ток до огромных значений выше 10 000 А.

В таких условиях главным критерием сварочного агрегата становится его особенность обеспечить строго стабильный сварочный ток как на протяжении одного импульса, так и от импульса к импульсу.

Обеспечить такой показатель способен только высокочастотный инверторный блок питания, которым и оснащены современные аппараты точечной контактной сварки для авторемонта. Управление длиной импульса и величиной сварочного тока в подобных агрегатах осуществляется микропроцессорами. Мастер задает характеристики свариваемых металлов, а процессор выбирает оптимальные токовые значения и усилие сжатия сварочных электродов.При выборе режимов аппараты используют встроенную базу данных, сформированную на основе рекомендаций автопроизводителей.

Читайте также:  Пайка полиэтиленовых труб встык и с помощью электромуфты

В наиболее продвинутых аппаратах микропроцессор в режиме реального времени учитывает степень загрязненности свариваемых деталей путем замера электрического сопротивления и даже отклонения электродов от перпендикулярного по отношению к рабочей поверхности. Иными словами, режим сварки каждой точки автоматически адаптируется к условиям процесса.

А теперь, уважаемы господа, давайте ответим на вопрос, что лучше, конвейерная сварка или грамотная качественная сварка “Handmade” с использованием современного профессионального оборудования?Моё мнение, то, что собрано руками — всегда лучше, а то, что собрано грамотно ещё и надёжнее, т.

к. любой конвейер — это механизм, который может (да и не редко) дать сбой, с учётом повальной экономии на электричестве, электродах и прочего, на автомобильных заводах сварка производится по принципу “приемлемой надёжности”, т.е. можно и лучше, но по ТЗ и регламентам и так достаточно.

Производя контактную сварку своими руками, используя те же технологии, можно добиться наилучшего результата, т.к.

делаешь для себя, сварочные узлы будут способны выдержать большие нагрузки, нежеле стандартные.

Если все работы производит профессионал и он не ограничен по времени (ни каких пятилеток за три дня), то вероятность перегрева металла, малого пятна контакта и тому подобного — сведена к минимуму.

Миф о том, что после полной переварки кузова теряется прочность и при любом незначительном повреждении образуются более обширные деформации, основан на элементарном незнании физики и распространяется простыми обывателями по “сарафанному радио”.

Более обширной деформации подвержен ранее деформированный, рихтованный металл, обусловлено это молекулярной структурой самого метелла и эффектом “памяти металла”, т.е. даже при незначительном воздействии, металл стремится принять форму, до которой он был ранее деформирован.

Если деталь новая, не рихтованная и правильно приваренная, она будет служить дольше и (не дай Бог), если чего, то гораздо прочнее 😉

Касательно аргонной сварки, ну куда же без пары заплаток? Не менять же 20 элементов кузова к ряду, из-за дыры в 2 см в диаметре, а при правильном подходе к сварке и грамотной обработке поверхностей после, служить будет очень долго, без гнили, ржи и прочего… Да и сам процесс достаточно интересен и увлекателен, особенно, если он будет выглядеть примерно так:

Подход к процессу сварки — то же очень важен 😉

Всем всех благ, варите, конструируйте и наслаждайтесь!

P.S. Часть материалов заимствованно с ресурса компании СварКомплект, за что им отдельное спасибо!

Источник: https://www.drive2.com/b/1365019/

Как резать металл автогеном?

  • Дата: 05-08-2015
  • Просмотров: 1151
  • Рейтинг: 13

Метод резки металла автогеном — это незаменимый способ для демонтажа металлоконструкций любой сложности.

С помощью автогенного аппарата можно не только разрезать металл на части, но и заниматься художественной резкой.

Принцип работы автогенной резки

Основное предназначение этого инструмента — это сварка и резка металла при помощи газа. Сам по себе метод сварки представляет собой смесь горящего газа с кислородом. Жар при выделении горения этой смеси расплавляет металл до жидкого состояния, а с помощью давления кислорода делается разрез.

Также пламя имеет как восстановительный, так и окислительный характер. При восстановительной работе требуется применение присадочных материалов, то есть прутков металла. Выбор присадочных прутков зависит от состава металла и от диаметра свариваемой площади.

Соответственно, чем больше шов, тем больше металлический пруток.

Горящий газ смешивается с кислородом, во время горения этой смеси металл расплавляется.

Резать автогеном можно следующие металлы:

  • сталь малой толщины (от 0.2 до 5 миллиметров);
  • цветные металлы (алюминий, медь, латунь, нержавейка);
  • инструментальная сталь (необходимость в постепенном нагревании и охлаждении);
  • чугун и различные сплавы с ним.

В стандартную комплектацию оборудования, применяемого для резки автогеном, входят следующие компоненты: кислородный баллон, ацетиленовый баллон или генератор ацетилена, манометры, редуктор, вентили, рукава для подачи газа и кислорода.

Как правильно резать автогеном?

Во время резки металла необходимо следить за пламенем, которое должно иметь симметричную форму.

Сперва необходимо убедиться в том, что оборудование готово к работе. Нужно проверить исправность шлангов и всей оснастки. Шланги продуваются сжатым воздухом, для того чтобы избавить систему от твердых посторонних фракций. Затем следует проверить герметичность систем подачи смеси кислорода и ацетилена.

Необходимо подкрутить все соединения (хомуты и соединения на резьбе). После поджигания пламени на резаке его необходимо отрегулировать. Регулировка происходит, опираясь на показания манометров на газобаллонном оборудовании.

Затем делается следующее: открывается вентиль кислорода на четверть оборота и вентиль ацетилена на 1 оборот. И происходит воспламенение подаваемой смеси. Сразу же выставляется необходимый выход пламени. Пламя должно иметь правильную, симметричную форму.

Если пламя не обладает данными свойствами, необходимо прекратить работу, закрыть все вентили и заново прочистить всю систему подачи. Стоит обратить внимание на мундштуки, они прочищаются специальными иглами.

Различаются два вида сварки: «левый» и «правый» методы. В «левом» пламя идет справа налево, сварщик ориентируется по еще не сваренным краям.

Шов выходит аккуратным благодаря хорошей видимости у оператора. «Правый» же вариант предполагает движение в противоположном направлении.

При таком методе движения должны быть зигзагообразными, что дает возможность охлаждать металл и исключить его перегрев.

Источник: https://moyasvarka.ru/process/kak-rezat-avtogenom.html

Автогенная сварка

Сварка автогеном: в чем преимущество способа обработки металла?ПодробностиКатегория: АПросмотров: 3091

АВТОГЕННАЯ СВАРКА, горячее соединение двух частей металла за счет собственного материала или материала, прибавляемого извне, путем сплавления концентрированным пламенем, без применения механического усилия.

При автогенной сварке необходимое нагревание и расплавление свариваемого места и присаживаемого материала достигается сжиганием различных газов-горючих в струе кислорода.

В зависимости от газа-горючего различают следующие виды автогенной сварки: 1) ацетилено-кислородная сварка, 2) водородо-кислородная сварка, 3) блаугазо-кислородная сварка, 4) бензольно-бензино-кислородная сварка, 5) сварка светильным газом в струе кислорода, 6) сварка одноатомным водородом. Помещенная на ниже таблица характеризует различные виды сварки.

Кислород. Степень химической чистоты применяемого для сварки кислорода д. б. не ниже 98%. Применение кислорода плохого качества значительно ухудшает качество сваренного шва и увеличивает время работы.

Кислород хранится в стальных баллонах (бутылях) под давлением 125—150 atm. Баллоны представляют собою цельнотянутые стальные трубы с одним донышком и горловиной, с ввернутым в нее вентилем (фиг. 1 и 2). Водяная емкость баллона: 5, 10, 30, 40 и 50 л.

Газовая емкость: 0,75—7,50 м3 свободного газа (приведенного к 1 atm).

Кислородные баллоны снабжаются в верхней своей части надписью с указанием пробного давления (225—250 atm), допускаемого давления (125—150 atm), даты последнего испытания и водяной емкости баллона в литрах.

Единицей измерения газовой емкости служит 1 литр или 1 м3 кислорода при р = 1 atm. Газовая емкость кислородного баллона определяется умножением водяной емкости его на давление газа по манометру в atm.

Кислородные баллоны, для отличия от водородных и ацетиленовых, окрашиваются в синюю краску.

ActionTeaser.ru – тизерная реклама

Бутылочный вентиль кислородного баллона снабжен правой нарезкой – на штуцере для манодетандера и левой – для водородных баллонов.

Кислородные баллоны требуют большой осторожности в обращении с собой; бутыли, а также весь сварочный инструмент необходимо предохранять от соприкосновения с жиром, маслом.

Эти вещества дают моментальное возгорание в кислороде, с большим выделением тепла, вследствие чего может произойти взрыв баллона. Бутыли со всякого рода газом следует держать вдали от очагов тепла и предохранять от толчков и ударов.

Открытие вентиля для выпуска газа должно производить медленно: быстрое открытие может вызвать возгорание прокладок вентиля и манодетандера. Пределы рабочего давления кислорода 0,2—3,5 atm. Редуцирование газа производится специальным сварочным редуктором, или манодетандером, устройство которого показано на фиг. 3.

Для пуска в ход и эксплуатации баллона следует: 1) перед открытием бутылочного вентиля повернуть регулирующий винт до момента нажатия пружины; 2) медленно открыть бутылочный вентиль; 3) открыть дроссель-клапан манодетандера; 4) установить рабочее давление; 5) при коротком перерыве в работе, закрыть дроссель-клапан; 6) при длительном перерыве закрыть бутылочный вентиль и ослабить регулирующий винт; 7) остерегаться масла и жира; 8) замерзший вентиль отогревать горячей водой (на фиг. 4 изображено приспособление для предохранения от замерзания – конструкции германского завода Drager-Werke).

Ацетилен, принципы получения его и аппараты. Наиболее широкое применение в автогенном деле имеет ацетилен С2Н2, который получается в результате реакции:

По этой формуле из 1 кг чистого карбида получается 340 л ацетилена при 1,15 кг ила (шлама). Практически 1 кг карбида дает 250—300 л ацетилена, или 4 кг карбида дают 1 м3 ацетилена. На практике для разложения 1 кг карбида требуется 10 л воды, что объясняется необходимостью предохранить газ от перегревания и вместе с тем избежать ухудшения качества сваренного шва.

Предельная температура воды в ацетиленовых аппаратах 40—50°С. Наиболее ходовая грануляция карбида 20—50 мм. Наличие карбидной пыли может вызвать взрыв аппарата и значительно понижает газопроизводительность кускового карбида.

Ацетилен под давлением выше 2 atm и смесь ацетилена с воздухом при содержании в смеси от 3 до 65% ацетилена также легко взрывается; эта смесь самовозгорается при 400—450°С. Промышленный ацетилен содержит сернистый водород, фосфористый водород, аммиак и кремнистый водород – вредные для качества сварки примеси.

Читайте также:  Мини автоген: в чем преимущество применения приспособления?

Все они, за исключением фосфористого водорода, удаляются из газа промывкой в холодной воде. Для окисления фосфористого водорода применяются соединения хрома и хлора или патентованный препарат гератол и пр. Для очистки 20 м3 ацетилена требуется 1 кг гератола.

Ацетиленовые аппараты. Ацетилен добывается в особого рода генераторах подвижного типа и стационарных аппаратах. Все ацетиленовые аппараты делятся на две группы: а) система «карбид в воду» и б) система «вода в карбид».

Аппарат для получения ацетилена, основанный на принципе «вода в карбид», представляет цилиндрический сосуд, в нижней части которого расположены две реторты для загрузки карбида, вода подводится к ретортам. Фиг.

5 изображает стационарный аппарат, построенный по принципу «карбид в воду».

Из загрузочной коробки, с помощью механизма подачи карбид попадает через трубу водяной камеры генератора, газгольдер, откуда по трубопроводу, через очиститель и водяной затвор, направляется к месту работы.

Аппарат указанной конструкции имеет большой КПД при условии параллельной работы 2 генераторов и является в настоящее время наиболее совершенной конструкцией для больших сварочных мастерских. Аппарат этот воздухонепроницаем при загрузке карбида, спуске ила, наливе воды и пр.

На фиг. 6 изображен воздухонепроницаемый спускной клапан для шлама.

Водяной очиститель служит для очистки сырого ацетилена от примесей. Построен он по принципу водяного затвора. Водяной затвор (фиг. 7) должен быть обязательно установлен на каждом сварочном посту и аппарате. От ухода за ним зависит безопасность сварочных работ.

Химический очиститель и осушитель (фиг. 8). На решетках F помещают известь, кокс, гератол – все с прослойками ваты. Ацетилен, получаемый из аппаратов, генераторов, имеет давление в 50—200 мм водяного столба.

Ацетилен под давлением. В практике автогенного дела применяют также ацетилен под высоким давлением, до 20 atm. Ацетилен под давлением, или диссугаз, поступает в продажу в стальных баллонах.

В виду большой опасности, представляемой ацетиленом под давлением, его растворяют в ацетоне. Баллон заполняется на 25% своего объема инфузорной землей, на 40% ацетоном.

Приблизительный подсчет газовой емкости ацетиленового баллона производится умножением водяной емкости баллона в л на давление газа в atm и на постоянное число 10. Точный подсчет рекомендуется производить по весу газа. Удельный вес его 1,16.

Растворенный в ацетоне ацетилен относительно безопасен в обращении; даже в случае вспышки газа, выходящего из баллона, взрыва ожидать не приходится, если немедленно закрыть бутылочный вентиль металлического баллона.

Горелки и шланги. Основным инструментом сварщика является сварочная горелка, которая должна удовлетворять требованиям: 1) безопасности, 2) экономичности, 3) регулируемости, 4) минимального веса. По средней трубке горелки течет кислород и силой инжекции сопла засасывает горючий газ из наружной трубки. На фиг. 9 изображен разрез ацетилено-кислородной горелки.

Сварочное пламя. Температура сварочного пламени (восстановительная зона) равна 3000—3500°С. В горелку кислород и ацетилен поступают по резиновым шлангам диаметром 7—9 мм для горючего газа и 8—10 мм для кислорода. Схема стационарного ацетилено-кислородного устройства дана на фиг. 10.

Сварочное пламя своей яркостью и благодаря наличию значительного количества ультрафиолетовых лучей ослепляюще действует на органы зрения рабочих. При автогенной сварке, а в особенности при автогенной резке металлов, от свариваемого предмета отделяется большое количество раскаленных частиц металла, могущих произвести ожоги лица и одежды работников.

При автогенной сварке медных сплавов – бронзы, латуни, фосфористой бронзы – происходит выделение паров цинка, сернистых газов, окиси углерода, отравляющих воздух и вредно действующих на здоровье рабочих.

Для предотвращения вредных последствий работы по автогенной сварке необходимы тщательная вентиляция рабочих помещений и снабжение работников специальной одеждой и очками.

Сварка различных металлов. Во всех случаях сварки необходимо, для заполнения и усиления шва, применять припой или сварочную проволоку одинакового с основным материалом качества. Так, для железа, стали и стального литья применяют мягкую малоуглеродистую, чистую от вредных примесей железную проволоку диаметром 0,5—6 мм.

Рекомендуется применение шведской проволоки. Ее анализ: С—0,08%, Р—0,06%, Мn—0,02%, S—0,006%, Si—0,01%. Для сварки чугуна применяют сильнокремнистый чугун, отлитый в бруски диаметром 3—20 мм. Для сварки красной меди находит применение электролитическая проволока и специальные припои (Kanzlerdraht).

Для сварки различных сплавов меди применяют проволоку тех же составов, что и основной материал. Алюминий сваривается чистой алюминиевой проволокой.

В целях предупреждения окисления места сварки необходимо образование в процессе сварки легкоплавких шлаков, которые появляются лишь в присутствии соответствующих флюсов – сварочных порошков.

Практика сварочного дела знает следующие сварочные порошки: 1) для чугуна – обезвоженная бура; 2) для красной меди и ее сплавов – обезвоженная бура и специальный сварочный порошок состава: Na2B4O7∙10H2O – 23,4%; Na2HPО4∙12H2О – 17,2%; Na2CО3∙10Н2О – 53,8%; NaCl – 5,6%; 3) для алюминия сварочный порошок состава: КСl- 45%; NaCl – 30%; LiCl – 15%; KF – 7%; NaHSO4 – 3%.    .

Механические качества шва. Автогенный метод сварки получил широкое распространение как при ремонтах, так и при изготовлении новых изделий. Отсюда – большое значение механических качеств сварки. Фиг. 11, 12,13 показывают разновидности конструкций сварочных швов и примеры изготовленных изделий.

Механические свойства шва определяются путем сравнения временного сопротивления и удлинения материала шва с соответствующими значениями этих величин для целого места испытуемого материала. Практика дает следующие результаты: временное сопротивление 50—100% от сопротивления целого материала, удлинение 20—90% от удлинения целого материала.

Экономические факторы ацетилено-кислородной сварки. В таблице ниже приведены приблизительные данные для калькуляции ацетилено-кислородных сварочных работ.

Водородно-кислородная сварка. Подвижная установка. Состоит из 2 бутылей (одной для кислорода, другой для водорода), 2 манодетандеров (для водорода и кислорода), 2 рукавов и горелки. Автогенная сварка с применением в качестве горючего водорода значительно удлиняет время работы. Применима при сварке свинца.

Сварка светильным газом. Сварочный пост имеет такой же внешний вид, как при ацетилено-кислородной сварке. Давление газа – 30 мм водяного столба. Область применения светильного газа указана в следующей таблице.

Блаугазо-кислородная сварка. На фиг. 14 показан сварочный аппарат на тележке.

В баллоне А находится блаугаз под давлением в 100 atm. Для понижения давления блаугаза до рабочего (от 0,5 до 6 atm) служит расширитель В.

Блаугазо-кислородная сварка по своей экономичности значительно уступает ацетилено-кислородной.

Производительность сварщика падает в 2,5 раза, причем расход блаугаза в 1,4 раза больше, чем ацетилена и расход кислорода в 2,5 раза больше, нежели при ацетилене. Блаугаз рекомендуют при сварке чугуна.

Бензольно-кислородная сварка. Сварка с помощью жидких горючих – бензола, бензина и пр.

, благодаря применению аппарата Фернгольца, должна найти более широкое распространение, нежели сварка светильным газом, блаугазом и водородом.

Хотя экономический эффект несколько отстает от экономического эффекта сварки ацетиленом, все же этот вид сварки можно рекомендовать при монтажных работах, в виду легкости передвижения и большой портативности аппарата.

Атомно-водородная сварка основана на том, что водород, пропущенный сквозь пламя вольтовой дуги – между двумя вольфрамовыми электродами, – переходит из состояния молекулярного в атомное. Атомы водородной молекулы под влиянием высокой температуры вольтовой дуги отделяются друг от друга, поглощая при этом энергию дуги.

Удаляясь от дуги, атомы вновь соединяются в молекулы. Освобождаемая при этом энергия дает водородное пламя чрезвычайно высокой температуры, при которой плавится даже высокоплавкий молибден. Вместо чистого газообразного водорода применяют метан, этиловый спирт и водяной газ.

В Германии вместо вольфрамовых применены с успехом стальные электроды, а вместо газообразного водорода – древесный спирт.

В заключение должно сказать, что первенствующее положение среди всех видов автогенной сварки остается за ацетилено-кислородным способом. Что же касается остальных видов, то применение их оправдывается исключительно или невозможностью осуществления сварки ацетиленом или чрезвычайной дешевизной других горючих.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 1 – 1927 г.

Источник: http://AzbukaMetalla.ru/entsiklopediya/a/avtogennaya-svarka.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector