Преимущества и недостатки технологии газовой сварки ацетиленом

Изучаем технологию газовой сварки

Преимущества и недостатки технологии газовой сварки ацетиленом

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.

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.

Редукторы

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

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.

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.

Сергей Одинцов

Источник: http://electrod.biz/vidy/tehnologiya-gazovoy-svarki.html

Газовая сварка – эффективная технология соединения металлов малой толщины

Рассматриваемый вариант соединения деталей считается одним из видов сварки плавлением. Суть газовой методики состоит в том, что кромки изделий в зоне их соединения между собой нагреваются при помощи специальной горелки до расплавленного состояния. Нагрев металла и последующее его расплавление достигаются за счет применения пламени с очень высокой температурой.

Такое пламя создается при сжигании смеси горючего газа и чистого (технически) кислорода. Обычно под горючим газом понимают  ацетилен, реже применяется пропанобутановая смесь, водород, осветительный керосин, пропан, бензин, метан. Получающийся при нагреве между кромками деталей зазор заполняется расплавленным материалом проволоки, используемой для присадки.

Главным достоинством проведения описываемых сварочных мероприятий признается их независимость от электричества. Если под рукой нет источника питания, электросварку выполнить невозможно. А вот газовая методика работает на любых монтажных и строительных объектах, на которых отсутствует электрическая силовая сеть.

Кроме того, при сварке с использованием смеси газов можно без особых проблем контролировать тепловые вложения в металл путем изменения дистанции до детали горелки и угла наклона последней.

Такая возможность позволяет сваривать тонкие листы металла без прожогов.

Именно по этой причине газовое оборудование применяется при ремонте и соединении небольших по сечению труб водопровода, когда не получается подварить корень либо установить прокладку с обратной стороны сварочного шва.

Отдельно стоит отметить компактность оборудования для осуществления сварочного процесса, его невысокую стоимость, легкость в обращении (при условии, что работы производит квалифицированный специалист) и отличную транспортабельность. Если речь идет о необходимости выполнения сварки на отдаленных объектах, лучший вариант соединения металлических изделий найти нереально.

К недостаткам интересующего нас способа сварки относят:

  • большую область термического воздействия на свариваемые конструкции;
  • малую скорость нагрева изделий (если сравнивать ее со скоростью выполнения электродуговой сварки), обусловленную малой концентрацией тепла;
  • достаточно большой показатель коробления.

Все указанные недостатки, впрочем, не имеют особого значения, когда работы осуществляются опытным сварщиком, который грамотно подбирает тип присадочного материала и мощность пламени. При таких условиях получается действительно безупречное и высоконадежное сварное соединение.

Ключевыми параметрами рассматриваемой сварки являются:

  • угол наклона горелки;
  • мощность пламени;
  • сечение используемого присадочного стержня.

В соответствии с теплофизическими характеристиками металла и его толщиной выбирают конкретную мощность пламени. Она будет тем больше, чем выше показатель теплопроводности и температуры плавления свариваемого материала. Регулирование мощности выполняется за счет контроля расхода кислорода и горючего газового состава.

Для сваривания чугуна и стали расход ацетилена, измеряемый в литрах в час, высчитывается по формуле Va = (100–150)*δ, где δ – это толщина материала. А вот высокая теплопроводность меди требует уже большего количества горючего. При сваривании медных изделий расход определяется по формуле Va = (150–200)*δ.

От теплофизических величин и толщины металла зависит и угол, под которым требуется наклонять мундштук горелки. Величина данного угла изменяется от 10 до 80 градусов для толщины свариваемого материала от 1 до 15 миллиметров.

Причем на первых этапах сварки мундштук наклоняют под максимальным углом (в районе 85–90 градусов). Это обеспечивает качественный прогрев материала и “оперативное” формирование сварочной ванны.

В процессе же выполнения сварочных мероприятий угол постепенно уменьшается.

Читайте также:  Машина контактной точечной сварки сфера применения, особенности конструкции

Сечение присадочного стержня выбирают по формуле d = δ/2 ÷ δ/2 + 1 мм. Как видим, и на данную величину основное воздействие оказывает толщина обрабатываемого металла.

Стоит отметить, что сварка может выполняться двумя способами – левым или правым. В первом случае операция ведется справа налево (пламя подается от шва, присадочный стержень двигается перед газовой горелкой). При применении правого способа сварки процесс осуществляется слева направо, горелка нацеливается непосредственно на шов, а присадка идет за горелкой.

Более качественная защита ванны отмечается при использовании правой техники сварки. Кроме того, шов при такой методике охлаждается с меньшей скоростью, а газы расходуются намного более экономно. Зато при левой технике работник прекрасно видит всю картину проведения сварочного процесса.

В результате этого сварочный шов формируется намного лучше.

Специалисты сварочной сферы говорят о том, что правый способ сварки предпочтительнее для соединения металлов с относительно большой толщиной (от 3 миллиметров и выше), а левый – для соединения материалов толщиной не более 3 миллиметров.

Для выполнения ацетиленокислородной сварки используются следующие материалы и установки:

  • горючий газ (аналог ацетилена или непосредственно ацетилен) и кислород;
  • ацетиленовые генераторы, в которых из карбида получают ацетилен, либо баллоны для хранения данного газа;
  • емкости для хранения кислорода;
  • горелки (наплавочные, сварочные, закалочные) и комплект наконечников для них (для материалов различной толщины используются разные виды таких инструментов);
  • редукторы, предназначенные для уменьшения давления кислорода, направляемого в резак или горелку;
  • присадочный пруток для наплавки и выполнения сварочных работ;
  • шланги из резины, по которым в горелку подают горючую смесь и кислород;
  • сварочные порошки либо флюсы (если таковые необходимы для соединения тех или иных материалов);
  • механизм для закрепления и сборки свариваемых заготовок либо специальный сварочный стол;
  • спецпринадлежности (щетки из стали для очистки соединительного шва и поверхностей свариваемых изделий, очки со светофильтрами темного цвета, ключи для газового оборудования).

В Государственном стандарте 1077–79 указаны все требования, предъявляемые к универсальным однопламенным горелкам, которые применяются для выполнения ацетиленокислородных ручных сварочных работ. В документе описаны четыре типа газовых горелок:

  • микромощные – Г1;
  • маломощные – Г2;
  • средней мощности – Г3;
  • высокомощные – Г4.

Все виды горелок должны иметь:

  • смеситель газов, размещенный в стволе либо наконечнике устройства;
  • ствол с вентилями (регулировочными и запорными);
  • наконечники (сменные) с дозирующим приспособлением и мундштуком;
  • присоединительные съемные ниппели (Госстандарт 9356–75) для газоподводящих резиновых шлангов.

Источник: http://tutmet.ru/gazovaja-svarka-rezka-metallov-tehnologija-oborudovanie.html

Газовая сварка: плюсы, минусы и особенности процесса

Во многих промышленных и бытовых процессах существует необходимость соединения металлов с помощью газовой сварки. В процессе газовой сварки с помощью горючего газового вещества (ацетилена, пропана, бензина) и кислорода при высокой температуре горения добиваются прочного сцепления поверхностей контактирующих металлов.

Для обеспечения надежного и безопасного процесса газовой сварки понадобится профессиональное оборудование:

1) Газовая аппаратура: баллоны с горючим газом, кислородные баллоны, сварочные порошки, кислородные редукторы, ацетиленовые генераторы, горелки разного типа действия, резиновые шланги;

2) Присадочная проволока
3) Аксессуары для проведения сварки: защитные очки, щетки из стали для очистки поверхности, молоток;
4) Стол для сварки или специальное приспособление для закрепления деталей.

Газовая сварка, как и любой технологический процесс, обладает определенными особенностями, преимуществами и недостатками. К преимуществам газовой сварки можно отнести:

1. Автономность производимых работ. При газовой сварке не требуется выделенного источника электрического питания. Современное газосварочное оборудование наделено небольшими габаритами и весом, что позволяет производить его транспортировку без специальных приспособлений. Газовую сварку можно проводить в отдаленных местах при наличии достаточного количества расходных материалов.2. Регулируемая температура пламени. Для плавления разных металлов требуется температура определенной величины. Газовая сварка дает возможность варьировать температуру не только с помощью горелки, но также используя угол наклона пламени.3. Широкий спектр применения. Газовую сварку можно применять при соединении самых разнообразных металлов: углеродистой и легированной стали, чугуна, меди, латуни, бронзы.Выделим также и недостатки при проведении газосварочных работ:1. Увеличенная область нагрева. В процессе газовой сварки термическое влияние распространяется на соседние элементы, что может привести к непредвиденным дефектам. 2. Повышенная опасность. Необходимость работы с горючими газами и сжатым кислородом связана с повышенной опасностью газосварочного процесса. При транспортировке и хранении газового оборудования необходимо соблюдать меры предосторожности.К сварочным работам не допускаются специалисты без защитной маски и костюма из прочной огнеупорной ткани.3. Невысокая эффективность. При сварке металлов с толщиной свыше 5 мм газовая сварка теряет свою эффективность.4. Повышенные требования к сварщику. Газовая сварка – процесс, который требует специальной подготовки. Для того, чтобы научиться управляться с оборудованием для газовой сварки необходим профессиональный уровень подготовки.Газовая сварка незаменима в строительных и монтажных работах, металлургической промышленности, сельском хозяйстве.Оборудование для газовой сварки дает возможность соединять большинство существующих металлов. Рассмотрим особенности сварки для некоторых из них.

Сварка чугуна

Сваркой чугуна устраняют дефекты отливок, трещины, присоединяют отколовшиеся части. Также с ее помощью производят ремонт деталей или их восстановление. При сварке используют небольшое пламя горелки, чтобы не способствовать образованию зерен белого чугуна в металле сварочного шва.

Сварка бронзы

При работе с бронзой используют проволоку, схожую со свариваемым металлом. В связи с тем, что окислительный характер пламени может способствовать выгоранию металлов из бронзы, используют пламя восстановительного действия.

Сварка меди

Расплавленная медь обладает повышенной текучестью, затрудняющей газосварочные работы. При ее сварке не предусматривают зазор между кромками. В качестве присадке используют медный пруток. Допускается применение флюсов для удаления шлака и раскисления меди.

Сварка углеродистых сталей

Углеродистые стали очень удобны в работе с газовой сваркой. Их можно соединить многими способами газовой сварки. При сварке используют проволоку из стали с низким содержанием углерода. Сварочный шов получает крупнозернистую структуру.

Источник: http://tool-tech.ru/stati/gazovaya-svarka-plyusy-minusy-i-osobennosti-protsessa

Технология газовой сварки

Газовая сварка и резка металлов позволяют соединять между собой детали металлических конструкций в промышленности и быту. Это такой технологический процесс, при котором горючее газовое вещество с чистым кислородом под влиянием высоких температур сцепляет кромки поверхностей. Расстояние между ними заливают расплавленным материалом, источником которого является присадочная проволока.

Газовая сварка – довольно простая технология, имеющая много положительных аспектов:

  • Возможность проводить сварочные работы в автономном режиме. Для этого не нужен мощный источник энергии.
  • Наличие простого негабаритного оборудования, которое легко поддается транспортировке.
  • Процесс сварки регулируемый. Газовая горелка позволяет варьировать рабочую высокую температуру, скорость нагрева и угол наклона огня.

А также большие возможности использования: обработка применяется для соединения элементов изделий из углеродистой стали, свинца, меди, чугуна, латуни, бронзы, силумина, алюминия и его сплавов.

Есть и недостатки при проведении сварочных работ:

  • Большая площадь нагрева, создающая условия для деформации соседних элементов.
  • Газосварочный процесс относится к работам повышенной опасности. Сжатый кислород, и горючие смеси требуют соблюдения мер предосторожности.
  • Газовая сварка предназначена для металлов толщиной до 5 мм.
  • Отсутствие автоматизации газовой горелки.
  • Высокие требования к профессии сварщика.

Газовая сварка металлов и труб

Виды используемых газов

Кислород

Важнейший элемент для пайки и резки. Он используется в качестве катализатора, необходимого для активизации процессов обработки металлов. Для него характерно отсутствие цвета и запаха, плохая растворимость в воде и спирте.

Кислород является активным химическим соединением. Его содержат в специальных емкостях под постоянным давлением. Для кислородной сварки используют технический газ трех сортов. Каждый вид зависит от чистоты кислорода.

Это свойство влияет на качество обработки деталей.

Ацетилен

Наиболее распространенный вид, так как обеспечивает высокую температуру по сравнению с другими воспламеняющимися веществами. Он образуется на основе углеродистого кальция с водой.

Химическое вещество поглощает влагу из атмосферы и расщепляется под ее влиянием, поэтому соединение хранят в закрытых барабанах. Ацетилен взрывоопасный.

Однако это качество исчезает, если смесь растворить в жидкости.

Ацетилен – один из самых распространенных газов

Водород

Не имеет запаха и цвета. При контакте с воздухом становится взрывоопасным. Химический элемент хранят в стальных баллонах под давлением.

Коксовый газ

Образуется посредством переработки каменного угля. Это бесцветная смесь горючих веществ с выраженным сероводородным запахом, которую транспортируют по трубопроводам.

Природный газ

Используют на основе метана, добываемый из недр Земли.

Бензин и керосин

Продукты нефтеперерабатывающей отрасли. Имеют вид бесцветных жидкостей с запахом, которые легко испаряются. Газовая горелка подает их через испарители для образования пара.

Пиролизный газ

Подвергается очистке, так как состоит из углеводородов и угарного газа. Это побочный продукт предприятий по переработке нефти.

Материалы, подходящие для газовой сварки

Фото устройства горелок для газовой сварки

Газовая сварка незаменима в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве. Она позволяет скреплять большое количество металлов.

Сварка чугуна необходима для устранения дефектов, трещин, распавшихся частей изделия. Газовая горелка при этом должна быть с небольшим пламенем, чтобы избежать зернистости сварочного шва.

Читайте также:  Основы пайки и сварки: какой способ выбрать для соединения металлов?

Пайка бронзы предполагает использование восстановительного пламени. В работе используют проволоку, идентичную свариваемому материалу.

Обработка меди не предусматривает наличия зазора между краями. Это обусловлено текучестью материала, что может затруднять газосварочный процесс.

Углеродистые стали можно соединять разными методами сварки. Швы становятся крупнозернистыми благодаря использованию стальной проволоки с низким уровнем углерода.

Необходимое оборудование для газосварки

Газосварочное оборудование применяется с целью соединения или резки металлических элементов под действием высокой температуры. Оно предполагает использование разных видов приборов и аксессуаров, в зависимости от вида проводимых работ. Для обработки металла используются несколько компонентов.

Водяной, или жидкостный затвор

Защищает части устройств от обратного удара сварочного пламени. Это может случиться тогда, когда скорость подачи газа меньше скорости возгорания, или в случае засорения каналов мундштука горелки. Таким предохранительным устройством оснащены все генераторы.

Баллоны с газом

Специальные цилиндрические резервуары с вентилями для хранения и транспортировки химического вещества. Определить, какой в них содержится вид, можно по цвету.

Баллоны с газом для сварки

Редуктор

Снижает давление газа или держит его на определенном уровне. Устройство бывает прямого и обратного действия. Это важный элемент газобаллонного оборудования, который определяет работоспособность всей системы. Есть разные виды устройств, среди которых – кислородный редуктор. Он приспособлен к агрессивной среде и имеет голубую маркировку.

Для газовой сварки, как правило, используются простейшие однокамерные редукторы

Газовый шланг

Обеспечивает подачу горючих жидкостей. Он сделан по особой технологии. Это многослойное изделие, выдерживающее агрессивную среду, с внутренним диаметром не больше 16 мм. В зависимости от категории, шланги маркируют красным, желтым и синим цветом.

Газовые рукава

Газовая горелка

Является основной частью сварочного оборудования. Она образует пламя, необходимо для нагревания и плавления металла. По конструкции изделие бывает двух видов: инжекторного и безинжекторного. Газовая горелка работает на разных мощностях. Выбор зависит от количества газа, подаваемого в единицу времени.

Схема устройства газовой горелки

Специальный стол

Повышает удобство работы сварщика, так как выполняет несколько функций:

  • фиксирует рабочие заготовки;
  • хранит вспомогательный инструмент;
  • является контуром заземления.

В конструкции может быть поворотная или статичная столешница.

Схема стола для сварки

Газовые резаки

Демонтаж металлоконструкции и раскрой проката невозможен без газового резака. Модели такого устройства имеют одинаковый принцип работы, но отличаются между собой размерами, конструкцией, наличием дополнительных деталей. С помощью газового резака можно выполнять работы с заготовками большой толщины. Резка происходит за счет того, что температура горения меньше температуры плавления.

Процесс условно разделяется на периоды:

Резак газовый

  1. Обрабатываемая зона разогревается до нужной температуры. Для получения факела пламени кислород смешивают с горючим веществом в определенной дозировке.
  2. Кислород способствует раскислению металла, продукты горения удаляются из рабочей зоны.

Конструкция газового резака бывает двух видов:

  • Инжекторная – двухтрубная, когда технический кислород разделяется на два потока.
  • Безинжекторная, или трехтрубная, при которой кислородный и газовый поток движется по разным трубкам, смешиваясь внутри головки.

Технологический процесс газовой резки

При изготовлении металлических конструкций используется не только газовая сварка, но и резка металлов. Она позволяет работать с такими заготовками:

Газовая резка

  • диски, кольца;
  • контурные элементы, сочетающие прямые и изогнутые линии из стали толщиной до 200 мм:
  • детали сложной конфигурации;
  • листы толщиной более 4 мм;
  • швеллеры от №16;
  • двутавровые балки от №20.

Чтобы получить высококачественный рез, поверхность металла предварительно очищается от грязи, краски, масла или ржавчины. Резка металлов – это термический способ обработки, разделенный на этапы:

  • Нагреватель доводит температуру до 1100 0С.
  • Газовая горелка подает в рабочую зону кислород.
  • Струя, соприкасаясь с металлом, воспламеняется. Ядро пламени должно располагаться на расстоянии от 1 до 1,5 мм от обрабатываемой поверхности.
  • В условиях стабильной подачи газа поток легко разрезает заготовку. Скорость струи зависит от химического состава разрезаемого материала.

Способы сварки

Техника безопасности

Газовая сварка и резка не обходятся без соблюдения правил техники безопасности. Во время работы сварщик подвергается всевозможным потенциальным опасностям. Меры предосторожности комплексные:

От поражения электротоком нужна такая защита:

Инструкции по технике безопасности

  • Заземление аппарата.
  • Изоляция токопроводящих частей оборудования.
  • Сухая, неповрежденная одежда.
  • Исключение работ в мокрую погоду.

Защита зрения требует использования специальной маски со светофильтрами.

Газовая сварка – это угроза ожогов, взрывов пожаров. Избежать аварийной ситуации помогут:

  • Экипировка в спецодежду.
  • Отсутствие в местах проводимых работ открытых горючих, легковоспламеняющихся веществ.
  • Наличие средств пожаротушения.
  • Соблюдение технологического режима.

Против отравления ядовитыми парами используют:

  • Респираторы.
  • Эффективную вентиляцию в помещении.
  • Маски, схожие с противогазами.

Видео по теме: Работа резака и обучение резки металла

Источник: https://promzn.ru/metallurgiya/tehnologiya-gazovoj-svarki.html

Газовая сварка: оборудование и технология, способы резки металлов и аппаратура

Газовую сварку с полной ответственностью можно назвать царицей сварочных полей.

Все в ней хорошо: она проста в исполнении, оборудование для газовой сварки совсем недорогое, экономна в потреблении электрической энергии, список достоинств можно продолжать.

Слабые места и нюансы технологии

Если начали с плюсов, будет честным остановиться и на минусах. Недостаток в скорости нагревания металла – она низкая.

Кроме того, рабочий участок при таком методе «распластан» — уж очень большая зона нагревания металла, из-за чего теряется много тепловой энергии. Имеет место и такое неприятное явление как коробление.

Поэтому, если толщина вашего металлического листа больше шести миллиметров, начинайте думать о применении газовой сварки где-нибудь в другом месте. А толстый край лучше варить, к примеру, дуговым способом.

Инжекторная и безинжекторная горелка.

Газовая сварка – не самый дорогой способ сварки, это общеизвестно. Но газ для сварки — ацетилен и кислород, которые любят использовать в качестве сварочной газовой смеси, стоят все-таки дороже, чем электричество.

А если добавить довольно высокие риски взрывов и серьезную пожар опасность, которые мгновенно возникнут при неправильном обращении с горючими жидкостями, газами, кислородными баллонами и элементарным карбидом кальция, энтузиазм немного снижается.

Технология газовой сварки отлично подходит для широкого спектра сварочных работ: от соединения деталей из алюминия и стали до работы по бронзе и чугуну.

Сразу отметим, что газовой сварке по силам практически все металлы, включая такие капризные как медь, свинец или чугун: они варятся легче именно газовой технологией, чем какими-либо другими.

Технические стороны процесса газовой сварки

Особенности газовой сварки – демократичность ее швов, которые можно делать во всех положениях в пространстве – от нижнего до потолочного.

Труднее всего приходится с потолочными швами, так как в этом случае расплавленный металл нужно поддерживать и быстро распределять по всей длине шва с помощью повышенного давления газовой смеси от пламени.

Самые популярные швы при этом способе – стыковые. Не дружит газовая сварка со швами внахлестку и тавровыми. Дело в том, что для обоих видов швов нужен чрезвычайно сильный нагрев металла. Кроме того, в этом методе высок риск выраженного коробления.

Если края заготовок тонкие и отбортованные, их варят без использования присадочной проволоки с формированием непрерывных или прерывистых швов, которые также могут быть одно- и многослойными.

Понятно, что перед сваркой необходимо очистить края и поверхности металлических заготовок самым тщательным способом.

Сварочная ванна образуется под давлением газов на жидкий металл, они как бы раздувают его по краям.

Присадочная проволока погружается в сварочную ванну. Интенсивность нагрева рабочей зоны можно менять. Делается это с помощью изменения угла наклона медного мундштука горелки к поверхности заготовки. Зависимость здесь прямая и понятная: чем больше угол наклона, тем выше нагрев металла от пламени.

Мундштук горелки следует двигать вдоль шва. Одновременно необходимо следить за состояние сварочной ванны: металл в ней должен быть защищен давлением газов от нежелательного воздействия окружающего воздуха. Делать это необходимо для защиты металла от оксидной пленки.

Самые востребованные способы

Сварка в нижнем положении.

Способы газовой сварки могут описываться и перечисляться в нескольких толстых томах.

Возьмем самые распространенные из них:

Левая сварка

Левый способ газовой сварки – самый распространенный среди мастеров любой квалификации. Используется для соединения металлов с тонким краем и невысоким уровнем температуры плавления. Левая и правая сварка – две стороны одной медали, запомнить это легко.

Правая сварка

Правый способ сварки годится для работы с металлами с толщиной больше 3-х мм и высокой теплопроводностью. Нужно заметить, что сварочный шов при правой сварке получается более качественным благодаря лучшей защите металла пламенем.

Использование тепла пламени при правом способе экономичнее, а скорость процесса выше почти на 20%. В эту же копилку плюсов можно добавить экономию расходов газов около 10%.

Присадочную проволоку нужно брать с диаметром, меньшим ровно в два раза толщины металлической заготовки. Проволока не может быть толще 8-ми мм.

Сварка с использованием сквозного валика

Эта технология газовой сварки предполагает постепенное, шаг за шагом, перемещение пламени с плавлением верхней кромки отверстия в заготовке и накладыванием слоя расплавленного металла на нижний край этого же отверстия.

Читайте также:  Ручная плазменная резка - быстрый способ резки металла без потери качества

Предварительно листы металла фиксируют вертикально, оставляя зазор между ними в половину толщины самой заготовки. Шов формируется в форме валика, который и соединяет детали. Он отличается плотностью, без каких-либо пор или шлаковых остатков.

Сварка с помощью ванночек

Здесь название говорит само за себя. Принцип метода заключается в образовании новых и новых ванночек по ходу шва. Как только образовывается одна из них, в нее вводится конец присадочной проволоки, там плавится, а затем перемещается в восстановительный участок огня горелки.

Этим способом соединяют тонкие листы, когда нужно выполнить стыковые или угловые типы швов. Это любимый вид сварки для труб из стальных низколегированных или малоуглеродистых сплавов.

Многослойная газовая сварка

Применяется при очень ответственных видах работ, так как характеризуется довольно низкой производительностью, да и сварочные газы здесь требуются в большом объеме – метод не из дешевых. В нем происходит отжиг нижних слоев при наплавке верхних – последующих.

В результате идет отличная проковка каждого слоя перед формированием следующего шва. Такой способ значительно повышает качество металла шва.

Процесс идет в коротких участках. Особое внимание уделять очистке поверхности нижележащего слоя перед наложением следующего.

Сварка окислительным пламенем и раскислением

Баллоны для газовой сварки.

Эта технология создана для соединения деталей из малоуглеродистых стальных сплавов. Пламя здесь имеет резко окислительный характер, вследствие чего в сварочной ванне образуются окислы железа. Если есть окисление, необходимо и так называемое раскисление.

Его добиваются с помощью специальной присадочной проволоки с высокими долями марганца и кремния. Отличный способ с производительностью выше на 10%, чем остальные методы.

Нюансы с разными швами и разными металлами

Горизонтальные швы формируются с использованием правого способа газовой сварки. Бывают ситуации, когда процесс ведут справа налево с мундштуком внизу ванны, а проволокой сверху. Так шов образуется быстрее и легче, а расплавленный металл в ванне не стекает вниз.

Вертикальные швы наоборот, производятся левым способом с направлением снизу-вверх. Если металл толстый, применяют шов с двойным валиком.

Потолочные швы – одни из самых сложных для исполнения. Здесь нужно сначала нагреть кромки заготовки, затем до момента их оплавления в ванну помещают проволоку, которая быстро оплавляется.

Жидкий металл в ванне удерживается от стекания вниз давлением газов из горелки. Сварку делают правым способом. Лучше всего использовать технологию многослойных швов с несколькими проходами.

Легированные стали бывают с очень разными составами. Поэтому единого метода газовой сварки для них нет и не может быть. Если сплав жаропрочный нержавеющий, детали из него варятся с помощью проволоки с содержанием никеля и хрома.

Встречаются отдельные марки, которые можно варить только с применением молибдена в составе присадочной проволоки.

Медь и ее сплавы всегда требуют сильного пламени. Во время расплавления она чрезвычайно текучая, поэтому зазор нужно делать минимальным. Помимо проволоки из меди, в работе применяются флюсовые смеси для раскисления металла шва.

Латунь – весьма непростой металл для работы из-за его состава. Здесь высокий риск образования пор в сварочном шве из-за летучести цинка. Этот риск можно значительно снизить, подавая в смеситель горелки больше кислорода и применяя латунную проволоку в качестве присадки.

Бронза – еще один капризный сплав. Во время сварки важно не выжечь из состава его важные элементы: олово, кремний и алюминий. Поэтому пламя должно быть восстановительное, а присадка – бронзовая с добавкой кремния, который поможет в дальнейшем раскислению шва.

Достоинства и недостатки сварки с газовой горелкой

Газовая сварка металлов имеет солидный список преимуществ:

  • Метод не предполагает покупки и использования сложного и дорогого оборудования. Для него не нужны, к примеру, инвертор или полуавтомат.
  • Расходные материалы, применяемые при газовой сварке, широко предлагаются на рынке, можно найти любой состав или модель без трудностей.
  • Не требуются специальные защитные средства, даже при газовой сварке труб.
  • Главные параметры сварки хорошо регулируются: пламя любой требуемой мощности, уровень температуры нагрева металла.

Способ сварки газовой горелкой.

Есть и недостатки, куда без них:

  • Слишком медленный разогрев металла, особенно в сравнении с электрической дугой.
  • Слишком обширная зона нагрева вокруг газовой горелки, вследствие чего теряется много энергии без толку.
  • Тепло от горелки рассеянного типа, его трудно концентрировать.
  • Метод все-таки дороже электродугового: цена газов выше стоимости электричества.
  • С увеличением толщина кромок заготовок снижается скорость рабочего процесса из-за высокого рассеивания тепла.
  • Практически невозможно автоматизировать процесс.

Пара слов о расходных материалах

Какой газ используют при сварке – вопрос не маловажный, в котором нужно разбираться, чтобы сделать верный выбор. Типы используемых газов разные, выбор зависит от нескольких факторов.

Кислород

Кислород, к примеру, отличается полным отсутствием цвета и запаха. Роль у него особая, он выполняет функцию катализатора процессов плавления металлов во время сварки. Хранение и транспортировка кислорода производятся в баллонах с постоянным давлением. Это дело непростое, но вполне выполнимое.

В помещениях, где хранятся баллоны, ни в коем случае не должно быть ни источником тепла, ни прямого солнечного света.

Как получают сварочный кислород: это делается достаточно просто – из атмосферного воздуха с помощью специализированного оборудования.

Кислород подразделяется по чистоте на три типа:

  • высший сорт с концентрацией газа в 99,5%;
  • первый сорт с 99,2%;
  • второй – с 98,5%.

Ацетилен

Это второй по популярности газ, применяемый в ГС как для сварки, так и для резки. Он также без цвета и запаха. При повышенном давлении или нагревании ацетилен может взорваться. Производится он из карбида кальция и воды.

Ацетилен – не самый дешевый газ, но его преимущество делает его очень востребованным среди сварщиков. Все дело в температуре горения – она у ацетилена замечательно высокая, особенно в сравнении с такими более дешевыми газами как метан, пропан или пары керосина.

Флюс и присадочная проволока

Это главные участники процесса формирования сварочного шва. Присадочная проволока должна быть абсолютно очищенной от малейших признаков грязи или коррозии. Иногда вместо проволоки можно применять полоску из такого же металла, что и заготовки для сваривания.

Единственный металл, который может обойтись без флюсовой смеси, это углеродистая сталь. Ну а особая нужда в присутствии флюса возникает при сварке меди, алюминия и их сплавов.

Необходимое оборудование для газовой сварки

Водяной затвор

Это простая и эффективная защита трубы, генератора ацетилена и других элементов от огня в виде обратной тяги из газовой горелки. Вода в этом затворе должна быть на уровне, за которым нужно следить. Обычно он находится между горелкой и ацетиленовой трубой.

Газовые баллоны

Эти баллоны разного цвета в зависимости от вида газа. Ко всем баллонам применяется строгое правило: никогда не красить верхнюю часть, чтобы не случилось контакта краски и газа. Еще один технический нюанс: на ацетиленовые баллоны нельзя ставить медные вентили из-за высокого риска взрыва от взаимодействия ацетилена и меди.

Шланги разного назначения

Шланги нужно много для чего: подачи газов и горячих жидкостей. Кроме того, они должны работать под давлением, так что это совсем не садовые шланги для полива огородика, а серьезные приспособления с особыми техническими характеристиками.

Шланги бывают трех категорий:

  • с красной полосой для давления до 6-ти атмосфер;
  • с желтой полосой для горючих веществ;
  • с синей полосой для давления вплоть до 20-ти атмосфер.

Газовые горелки

Газы и пары от горючих жидкостей смешиваются в смесителе горелки. Они выпускаются в огромном разнообразии, делясь на инжекторные и горелки без него, разной мощности и так далее.

Редуктор

Необходимая вещь там, где имеет место высокое давление газа.

Газовый пост

Это специальный рабочий стол для сварки. Лучший вариант поста – столешница с возможностью ее поворачивать и фиксировать. Хороший пост оборудован вытяжной вентиляцией и хорошей системой складирования и хранения инструментов сварщика.

Газовая сварка: гибридный вариант с полуавтоматом

В этой методике добавляется использование электрической дуги и защитного газа – чаще всего аргона. При таком раскладе технологию вполне можно назвать гибридной.

Вот какие этапы действий выполняются:

  • подключение аппарата к сети;
  • фиксация присадочной проволоки через отверстие в горелке;
  • регулировка давления газа с помощью редуктора;
  • определение и выставление скорости подачи присадочной проволоки;
  • регулирование остальных параметров – силы сварочного тока и напряжения;
  • фиксация горелки под углом к поверхности заготовок перед зажиганием горелки;
  • начало сварки.

Следует отметить, что технические характеристики всех расходных материалов, равно как и элементов оборудования, четко и ясно прописаны в ГОСТах. Иными словами, процесс газовой сварки отлично регламентирован.

Подпадают под ГОСТы, к примеру, следующие параметры:

  • характеристики ацетиленового генератора;
  • типы шлангов;
  • давление газа, регулируемой редуктором;
  • тип газовых горелок;
  • виды присадочной проволоки;
  • стандарты по газовым баллонам и т.д.

Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/gazovaya

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector