Bktp-omsk.ru

Делаем сами
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Материалы для газовой сварки и резки металлов

Mse-Online.Ru

Материалы для газовой сварки и резки

Сваркой называется процесс получения неразъемных со­единений за счет сил взаимодействия атомов.

Многочисленные способы сварки разделяются на две группы:

1) сварка плавлением (сварка в жидкой фазе);

2) сварка давлением (сварка в твердой фазе).

При сварке плавлением жидкий металл сое­диняемых частей самопроизвольно сливается в одно целое, образуя после охлаждения и затвердевания свар­ное соединение.

Сварка давлением производится без нагрева или с нагревом металла до пластичного состояния с последующим сжатием соединяемых частей.

Сварка в настоящее время является одним из основ­ных технологических процессов во всех отраслях про­мышленности. Без сварки невозможно производство со­временных машин. В практике ремонтного дела сварке принадлежит ведущее место. Самое широкое примене­ние в промышленности и практике ремонта машин имеет сварка плавлением: газовая и электродуговая.

При газовой сварке для нагрева металла до плавления или до пластичного состояния используется тепло, кото­рое получают в результате сгорания горючего газа в сме­си с кислородом.

Для производства газовой сварки и резки необходимо иметь горючий газ, кислород, присадочный материал, флюсы.

В качестве горючих газов при газовой сварке и резке используются ацетилен, водород, природный газ, пары бензина и керосина и т. п. Широкое применение в га­зовой сварке получил газ ацетилен. Он имеет температуру сварочного пламени 3000—3150°С и применяется для сварки стали, чугуна и цветных металлов.

Технический ацетилен — это бесцветный газ с рез­ким характерным запахом. Длительное вдыхание ацети­лена вызывает головокружение, тошноту, а иногда и сильное отравление. Ацетилен легче воздуха. Смесь ацетилена с воздухом (от 2,3 до 80,7% ацетилена по объе­му) и с кислородом (от 2,3 до 93%) —взрывоопасна. По­этому при использовании этого газа необходимо строго выполнять правила техники безопасности.

Обычно ацетилен получают непосредственно на мес­те сварочных работ из карбида кальция в ацетиленовых генераторах.

Карбид кальция представляет собой твердое вещест­во темно-серого или коричневого цвета. Он получает­ся в электрических печах путем отекания кокса с нега­шеной известью при температуре 1900—2300°С. Полу­ченный карбид кальция дробят и сортируют на куски определенных размеров, после чего упаковывают в жес­тяные герметически закрытые барабаны емкостью 100— 130 кг.

Водород, природный газ, пары бензина и керосина не пригодны для обычной сварка стали вследствие недо­статочной температуры сварочного пламени (1900— 2300°С), Поэтому их применяют при сварке металлов, имеющих температуру плавления ниже, чем у стали, я для резки металлов (в том числе и стали). Газ пропан можно применять для сварки стали толщиной 5—6 мм.

Кислород при нормальной температуре представляет собой газ, не имеющий цвета и запаха. Он несколько тяжелее воздуха. Сгорание горючих газов в чистом кис­лороде происходит очень интенсивно. Технический кислород получают путем электролиза воды или из атмо­сферного воздуха.

Присадочный материал необходим для заполнения металлом образовавшейся жидкой ванны при сварке. Обычно в качестве присадочного материала использует­ся проволока диаметром от 1 до 6 мм с химическим составом, близким к составу свариваемого металла. По­верхность проволоки должна быть чистой, без окалины, ржавчины, масла и прочих загрязнений. Если нет подхо­дящей проволоки, то для сварки цветных металлов мож­но применять полоски, нарезанные из листовою металла той же марки, что и свариваемый металл.

Флюсами пользуются для защиты расплавленного металла от окисления и удаления образовавшихся в сва­рочном шве окислов. Состав флюса выбирают в зависи­мости от состава и свойств свариваемого металла. Флюс должен плавиться раньше металла, хорошо растекаться по шву и не оказывать вредного действия на металл шва.

При сварке обычной углеродистой стали флюсы не применяют, так как сварочное пламя хорошо защищает расплавленный металл от окисления.

При сварке чугуна, высоколегированных сталей, меди и ее сплавов, алюминия и его сплавов, магниевых спла­вов необходимо применять флюс для удаления тугоплав­ких окислов свариваемых металлов. Флюс можно использовать для легирования шва.

Газы для газовой сварки и резки металлов. Газовые смеси для сварки

В качестве горючих газов для газовой сварки применяют ацетилен, водород, природный газ и другие. Также применяются газовые смеси для сварки, такие как нефтяной газ, пропанобутановая газовая смесь, пиролизный газ. Кроме того, для газовой сварки используют пары горючих жидкостей — бензина и керосина.

В таблице представлены наиболее распространенные газы и газовые смеси для газовой сварки и газовой резки, указаны их основные свойства и область применения:

Выбор того, или иного газа для сварки зависит не только от температуры пламени, но и от количества теплоты (теплотворной способности), которое получается при его сгорании. Коэффициент замены ацетилена, указанный в таблице, это отношение расхода газа-заменителя к расходу ацетилена при одинаковой эффективной тепловой мощности. Данный коэффициент необходим, если потребуется заменить ацетилен другим горючим газом.

Ацетилен для газовой сварки

Ацетилен — один из самых распространённых газов, применяемых для газовой сварки. Наибольшее распространение ацетилен получил из-за того, что ацетиленокислородное газовое пламя имеет наибольшую температуру, по сравнению с другими горючими газами и газовыми смесями (см. таблицу выше).

Ацетилен образуется при взаимодействии карбида кальция CaC2 с водой. Карбид кальция способен поглощать влагу из атмосферы и разлагаться под её воздействием. Поэтому, его хранят в герметичных барабанах из кровельной стали. Вместимость таких барабанов составляет 100-130кг. Получают карбид кальция при сплавлении в электропечах кокса и обожжённой извести:

CaO + 3C = CaС2 + CO

Ацетилен С2Н2 представляет собой химическое соединение углерода с водородом. Для получения ацетилена используют ацетиленовые генераторы, в которые загружают карбид и воду. Химическое взаимодействие карбида кальция и воды протекает интенсивно, с большим выделением теплоты Q:

Из 1кг карбида кальция можно получить до 300л ацетилена. При нормальных условиях ацетилен бесцветен и обладает резким специфическим запахом. Ацетилен легче воздуха, его плотность составляет 1,09кг/м3.

Ацетилен взрывоопасен, если он находится в смеси с воздухом и его концентрация составляет 2,2-81% по объёму. В смеси с кислородом ацетилен взрывоопасен, при его концентрации 2,8-93% по объёму. Наиболее взрывоопасны ацетиленокислородные смеси, содержащие 7-13% ацетилена.

При растворении в жидкости взрывоопасность ацетилена существенно снижается. На практике ацетилен растворяют в ацетоне, 1л которого способен растворить до 20л ацетилена. Об этом мы говорили в статье: «Газовые баллоны для сварки. Газосварочные баллоны».

Кроме карбида кальция, источниками ацетилена являются природный газ, нефть и уголь. Полученный из природного газа, ацетилен называется пиролизным.

Водород для газовой сварки

Водород представляет собой бесцветный газ, не имеющий запаха. При смешивании с кислородом или воздухом образует «гремучий газ», который является взрывоопасным. Поэтому, в случае применения водорода для сварки металлов, необходимо строго придерживаться правил безопасности при его хранении, транспортировании и использовании.

Водород хранят и транспортируют в стальных газосварочных баллонах при давлении, не превышающем 15МПа. Получить его можно, разлагая воду на водород и кислород при помощи электролиза. Также водород синтезируют в специальных водородных генераторах путём химической реакции серной кислоты H2SO4 и цинка, либо железной стружки. При этом образуются сульфаты цинка или железа, а освободившийся водород скапливается внутри генератора.

Коксовый газ для сварки

Коксовый газ представляет собой бесцветную смесь горючих газов с резким запахом сероводорода. Получают коксовый газ в процессе выработки кокса из каменного угля. В состав коксового газа входят водород, метан и другие углеводороды. Транспортировка этого газа происходит по трубопроводам.

Городской газ и природный газ для сварки

Городской газ состоит из нескольких газов: метан 70-95%, водорода, объёмная доля которого может достигать 25%, тяжёлых углеводородов с их объёмной долей до 1%, азота 3% и углекислого газа до 1%. Транспортирование городского газа происходит по трубопроводам под давлением 0,3МПа.

Природный газ добывается из газовых месторождений. Его основой является метан СН4, содержание которого в природном газа составляет 93-99%.

Нефтяной газ, природный газ и пропанобутановая смесь для газовой сварки

Пиролизный газ представляет собой смесь горючих газов, образующихся при распаде нефти, мазута и других нефтепродуктов при воздействии на них высоких температур. В состав пиролизного газа входят сернистые соединения, которые вызывают коррозию мундштуков в газовых сварочных горелках. Поэтому, перед применением этот газ проходит тщательную очистку.

Нефтяной газ — является побочным продуктом нефтеперерабатывающих предприятий. Он используется, в основном, для резки и сварки металлов малой толщины и для сварки цветных металлов.

Пропанобутановые смеси являются бесцветными смесями, не имеющими запаха. Состоят они из пропана С3Н8 и бутана С4Н10. Эта смесь обладает наибольшей теплотворной способностью, т.е., при её сгорании выделяется наибольшее количество теплоты.

Бензин и керосин для газовой сварки

Бензин и керосин являются продуктами переработки нефти. Они представляют собой бесцветные жидкости со специфическим запахом и легко испаряются. Применяют их при газопламенной обработке, подавая их в виде паров. Для этого в сварочных резаках или горелках предусматривают специальные испарители, которые преобразуют бензин и керосин из жидкого состояния в парообразное. Испарители нагреваются от вспомогательного пламени или при помощи электричества.

Кислород для газовой сварки

Кислород для газовой сварки необходим, чтобы обеспечить сгорание горючих газов или паров горючей жидкости. Кислород несколько тяжелее воздуха и его плотность составляет 1,33кг/м3. Кислород очень активен химически и он поддерживает горение газов при газовой сварке, образовывая, при этом, большое количество теплоты.

Кислород хранят и транспортируют в кислородных газовых баллонах под давлением 15МПа. Баллон объёмом 40л способен под давлением 15МПа хранить до 6м3 кислорода. Кроме газовых баллонов, кислород может поставляться к месту сварки в жидком состоянии в специальных ёмкостях.

Для переходя жидкого кислорода в газообразный, применяют газификаторы и насосы с испарителями для жидкого кислорода. К сварочным постам для газовой сварки кислород подаётся по газопроводу. Транспортировка кислорода в газообразном состоянии позволяет уменьшить объём транспортировочной тары, приблизительно, в 10 раз, т.к. из 1л жидкого кислорода, при нормальных условиях, получается 860л газообразного кислорода.

Согласно ГОСТ 5583, для газокислородной сварки и резки металлов применяют технический кислород, который бывает трёх сортов. Первый сорт имеет чистоту 99,7% кислорода. Второй сорт с чистотой 99,5 кислорода. Третий сорт содержит не менее 99,2% кислорода по объёму.

Чистота кислорода имеет большое значение для газовой сварки и резки металлов. При снижении чистоты кислорода на 1%, качество сварки снижается и увеличивается расход кислорода, приблизительно на 1,5%.

47. Исходные материалы для газовой сварки.

Газовая сварка – это сварка плавлением, при которой кромки соединяемых частей нагревают пламенем газов, сжигаемых на выходе горелки. Газовой сваркой соединяют стали малой толщины, чугуны, цветные металлы, сплавы.

Применяемые материалы для газовой сварки и резки:

1) горючие газы— ацетилен, водород, метан, пропан-бутан, природный, нефтяной, коксовый, сланцевый и другие и другие газы, а также пары бензина и керосина.

Ацетилен получил наибольшее применение, т.к. он по сравнению с другими горючими газами даёт самую высокую температуру при сгорании (3150°С) и обеспечивает концентрированный нагрев. Это бесцветный газ с резким чесночным запахом. Он легче воздуха, смесь ацетилена с воздухом и кислородом взрывоопасна. Ацетилен получают из карбида кальция и реже из природного газа. Получают карбид кальция в электропечах сплавлением кокса с негашёной известью;

2) технический кислород в промышленности получают из атмосферного воздуха. Его выпускают 3-х сортов: 1-й – чистота не менее 99,7 % ; 2-й – не менее 99,5 % ; 3-й – не менее 99,2 %. Чистота кислорода имеет большое значение, особенно при кислородной резке. Чем меньше содержится в кислороде газовых примесей, тем выше скорость резания, чище кромки и меньше расход кислорода;

3) присадочный металл предназначен для введения в сварочную ванну в дополнение к расплавленному основному металлу. Присадочный металл может быть в виде проволоки, прутков или полосок, нарезаемых из металла того же или близкого химического состава, что и свариваемый металл;

4) флюсы – это неметаллы, которые вводят в сварочную ванну, где они расплавляются и образуют с окислами легкоплавкие шлаки, всплывающие на поверхность сварочной ванны. Они предохраняют шов от воздействия атмосферного воздуха. В качестве флюсов используют буруNa2B2O7и борную кислотуH3BO3.

48. Оборудование и принадлежности для газовой сварки и резки.

Оборудование и аппаратура для газовой сварки и резки

Сварочный пост для газовой сварки и резки может включать в себя:

Ацетиленовые генераторы– это аппараты, служащие для получения ацетилена разложением карбида кальция водой. Их классифицируют:

— по производительности – 1,25…640 м.куб/ч;

— по давлению вырабатываемого ацетилена – низкого давления (до 0,02 МПа), среднего давления (от 0,02 до 0,15 МПа);

— по способу взаимодействия карбида кальция с водой – генераторы системы КВ («карбид в воду»), генераторы системы ВК («вода на карбид»), генераторы системы ВВ («вытеснение воды»).

Все ацетиленовые генераторы имеют следующие основные части: газообразователь, газозборник, предохранительный затвор, автоматическую регулировку вырабатываемого ацетилена в зависимости от его потребления.

Предохранительный затвор защищает генератор от проникновения в него взрывной волны при обратном ударе пламени, а также воздуха и кислорода.

Баллоны для сжатых газов предназначены для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворённых газов, находящихся под давлением. Различают следующие виды баллонов:

1) кислородный баллон представляет собой стальной цельнотянутый цилиндрический сосуд синего цвета с чёрной надписью «Кислород», вместимость 40 дм.куб (40 литров), рассчитан на давление 15 МПа;

2) ацетиленовый баллон имеет те же размеры, что и кислородный; его окрашивают в белый цвет с красной надписью «Ацетилен» и заполняют пористой массой из активированного древесного угля; эту массу пропитывают ацетоном, в котором хорошо растворяется ацетилен;

3) пропан — бутановый баллонкрасного цвета с белой надписью «Пропан», рассчитан на давление 1,6 МПа.

Редуктор это прибор, служащий для понижения давления газа, отбираемого из баллона до рабочего и для автоматического о поддержания этого давления постоянным. Они снабжены манометрами . Сварочная горелка это устройство, служащее для смешивания горючего газа или паров горючей жидкости с кислородом и получения сварочного пламени. Сварочные горелки согласно подразделяются следующим образом: . по способу подачи горючего газа и кислорода в смесительную камеру — инжекторные и безынжекторные; по роду применяемого горючего газа — ацетиленовые и водородные; по назначению — на универсальные (сварка, резка, пайка, наплавка) и специализированные (выполнение одной операции), по способу применения — ручные и машинные. Инжекторная горелка— это такая горелка, в которой подача горючего газа в смесительную камеру осуществляется за счет подсоса его струей кислорода, вытекающего с большой скоростью из отверстия сопла. Давление кислорода 0,15…0,5МПа, а давление ацетилена 0,001…0,12 МПа.

Безижекторная горелка— это такая горелка, в которой горючий газ и подогревающий кислород подаются примерно под одинаковым давлением 0,05…0,1 МПа.

Читать еще:  Горелки NORTEC WB на отработанном масле

Резак имеет такое же устройство, что и горелка, но в отличие от последней, в нем предусмотрен дополнительный канал для подачи режущего кислорода. Классифицируют его также как и горелку.

Рукава это гибкие резиновые шланги для подвода газа к горелке и резаку.

Газовая сварка и резка металлов.

При газовой сварке расплавление металла происходит за счет тепла, образующегося при горении смеси кислорода с горючими газами (ацетилена, водорода и др.) или с парами керосина и бензина. Чаще всего для газовой сварки применяют ацетилен, при сгорании которого развивается температура до 3200° С.

Для газовой сварки и резки металлов применяют горелки, в которые кислород и горючий газ обычно подаются из соответствующих баллонов, где они находятся в сжатом состоянии. Рабочее давление горючих газов 50 кн/м 2 , давление кислорода 300 кн/м 2 (3 кГ/см 2 ). Понижение давления газа осуществляется в редукторе.

В некоторых случаях ацетилен получают не в баллонах, а выделяют из карбида кальция путем его разложения водой в ацетиленовых генераторах. Последние бывают трех видов: «карбид на воду», «вода на карбид» и «контактные».

Сварочные горелки, применяемые при газовой сварке, предназначаются для смешения горючего газа с кислородом и для образования сварочного пламени. Эти горелки по способу подачи горючего газа в камеру смещения разделяются на инжекторные и безынжекторные. Первые (низкого давления), применяемые чаще вторых, имеют инжекторы, в которых струя кислорода, проходя с большой скоростью, образует разрежение в ацетиленовых клапанах, что влечет за собой всасывание ацетилена в горелку. Горелки снабжают сменными наконечниками.

Рис. 92. Инжекторная горелка

На рис. 92 показана конструкция инжекторной газовой горелки марки СУ 48, применяемой для сварки металлов толщиной 0,5—30 мм. Ацетилен через ниппель поступает по трубке 4, а кислород через ниппель 1 по трубке 2. Газы поступают в смесительную камеру 5, далее через инжектор 6 в трубку 7 и мундштук 8, у выхода которого образуется пламя. Регулирование подачи газа производится вентилями 3.

Газовая сварка может производиться одним из двух способов: плавлением или газопрессовым. В первом случае так же, как и при дуговой электросварке, применяют присадочный материал в виде прутка, конец которого расплавляют в пламени головки. При газопрессовой сварке производят нагрев стыков свариваемых Деталей многопламенными горелками до перехода металла в пластическое состояние, а затем сдавливают подобно тому, как это делается при стыковой электросварке. Такой способ применяют при сварке встык труб, валов и т. п.

При сварке плавлением различают левый и правый способ в зависимости от того, в каком направлении перемещают горелки и присаживаемый материал. Сварщик в правой руке держит горелку, а в левой — присадочный материал. Поэтому при левом способе впереди горелки перемещается присадочный материал, при правом — он перемещается за горелкой. Левый способ применяют при сварке элементов с малым сечением. Правый более производительный и экономичный — при сварке элементов толщиной более 5 мм. Кроме того, способ перемещения влево или вправо зависит от свариваемых металлов.

Газовая резка производится путем сжигания металла в кислороде, который выходит струей из газовой горелки-резака и выдувает сгоревшие частицы металла. Предварительно металл в месте реза прогревается пламенем смеси кислорода и ацетилена. Во время горения при резе металла его нижележащие слои прогреваются теплом, выделяющимся при горении.

Этот способ резки применим в тех случаях, когда температура плавления разрезаемых металлов выше температуры плавления их окислов. Последние должны быть достаточно жидкотекучи в расплавленном состоянии, чтобы можно было их легко удалять из реза струей кислорода.

Давление кислорода в газовых резаках 300—1400 кн/м 2 (3—14 кГ/см 2 ). Ширина реза 2—10 мм. Такой способ резки может производиться вручную, а также на полуавтоматических и автоматических машинах.

Способы газовой сварки и резки металлов

Газовую сварку широко применяют для изготовления конструкций из тонких листов стали, при ремонтной сварке чугунных, алюминиевых и бронзовых литых изделий, для монтажа трубопроводов и фасонных частей к ним, в наплавке цветных металлов на стальные и чугунные детали, пайкосварке высокопрочных и ковких чугунов. Этим видом сварки можно соединять практически все металлы, используемые в техническом производстве.

Преимущества газовой сварки

Простое в эксплуатации оборудование, не зависимое от источников энергоснабжения, широкий диапазон регулировки скоростей нагревания и охлаждения металлов делают сварку в газовой среде незаменимой для ремонтных, строительных, монтажных видов работ. Аппаратура для такой сварки состоит из баллона кислорода, емкости горючего газа либо генератора ацетилена, редукторы для них, газовую горелку с рукавами для подачи в нее кислорода и прочих газов.

При проведении работ по сварке необходим кислород газообразный, получаемый посредством его охлаждения из атмосферного воздуха, поставляемый к потребляющему оборудованию под действием давления в металлическом баллоне. Они, также как и все прочие газовые баллоны для сварки, являются стальными цилиндрами с круглым дном и приспособленной под крепеж запорного устройства горловиной. Конструкция такого вентиля различна для каждого вида газа.

Редукторы, которые используются в составе сварочного оборудования, призваны понижать давление газов для газовой сварки (ацетилена с кислородом). Обычно они оснащаются двумя видами манометров для измерения газового давления при вхождении в редуктор и на выходе из него. Функциональное давление газа определяется степенью натяжения пружин редуктора, его регулировку проводят с помощью специального винта и резьбы.

Рукава для газовой сварки стандартизованы в трех вариантах: шланги для подачи кислорода, жидких видов топлива (бензиновые либо керосиновые) и ацетиленовые рукава. Внешне они отличаются расцветкой: красные предназначены под ацетилен, желтые – под жидкое топливо, а синие (голубые) – под кислород. Каждый шланг, имея внутреннюю резиновую камеру с оплеткой нитями, покрыт слоем резины снаружи.

В виде смесей газов для сварки могут присутствовать природные газы, керосиновые и бензиновые пары, ацетилен, нефтяные газы, водород. Все они используются в кислородной резке, для которой не требуется высокотемпературное пламя. Для данного вида сварки лучше всего подходит ацетилен, больше прочих газов способный к теплотворности с созданием высоких температур сгорания.

Технология и оборудование для газовой сварки

Проводится сварка газовой горелкой – главным инструментом в работе по газовым операциям нагревания, наплавки, пайки, сварки. Вне зависимости от конструктивного устройства все горелки обеспечивают смешение газов в необходимых пропорциях, их подачу в зону образования пламени, его устойчивое горение с регулировкой состава в пропорциях горючих газов с кислородом. Горелки, применяемые при газовой сварке металлов, подразделяются на классы инжекторных и безынжекторных. В первых газы поступают с низким давлением путем подсоса их струей кислорода, а во вторых – горючие газы вместе с кислородом подаются с равным давлением.

Технология газовой сварки предполагает создание прочных соединений посредством сплавления кромок заготовок с присадочными материалами под воздействием теплоты пламени от сжигания газов. Проводят сварку конструкций из тонколистовых металлов без использования присадочного материала посредством плавления предварительно обработанных кромок. Технику газовой сварки отличают универсальность и простая эксплуатация, не требующая дорогой аппаратуры. Она равно эффективна в быту, промышленности, в строительных, монтажных работах и производствах по ремонту.

Подготовка заготовок при газовой резке и сварке предполагает манипуляции по очистке кромок, их разделке, сборке с наложением в случае необходимости прихваток. Разделывание кромок проводят по-разному, исходя из толщин соединяемых заготовок. Также предусмотрена механическая обработка деталей под сварку с помощью гильотинных ножниц, строгальных и фрезерных станков. Реже используются в этих целях пневматические зубила. Для небольших деталей возможна обработка соединяемых кромок изделия вручную при помощи напильника. Углы разделывания обязательно сверяются специальными шаблонами.

Использование прихваток при сварке в среде защитных газов требуется для сохранения постоянства положений соединяемых заготовок с зазорами около них на протяжении всего сварочного процесса. Делается это очень тщательно и с теми же режимами газовой сварки, что предусмотрены для шва. Возможный непровар при наложении прихваток приводит к дефектам сварного соединения в целом. Исключение составляет сварка меди, при которой использование предварительных прихваток не рекомендуется. Это может вызывать при повторном нагревании металла появление трещин на месте прихватки. Медные детали перед сваркой необходимо закрепить в особом приспособлении либо кондукторе.

Выделяют два основополагающих способа газовой сварки. Это так называемые «левая» и «правая» сварки. Первый из них предполагает передвижение горелки газосварщиком в направлении справа налево. Причем присадочный материал двигается вперед горелки. Направление горелки с прутком зигзагообразными движениями поперечно к шву способствует хорошему прогреванию металла с проплавлением сварочной ванны. Поэтому левый способ эффективен при сварочных работах на легкоплавких металлах и тонколистных заготовках.

Оборудование для газовой сварки с использованием правого способа двигают прямо без совершения колебательных движений в направлении слева направо. Направляемое на расплав сварочной ванны пламя горелки перемещается вперед присадочного прутка. Данный способ позволяет более эффективно пользоваться теплом пламени. Остывание металла при этом способе происходит медленнее, чем в левом. Результатом этого служат меньший расход газа, довольно высокая производительность работ из-за меньших углов разделывания кромок, хорошие показатели надежности сварного шва. Таким способом варят сплавы металлов высокой теплопроводности, например, латунных и медных, и заготовки толще 5 мм. Малоуглеродистые и низколегированные стали газовой сваркой соединяются достаточно хорошо. Для средне- и высоколегированных сталей эффективнее употребление способа дугового сваривания.

В ходе сварки возможно передвижение горелки по линии шва, полумесяцем, прямолинейно, по спирали. Совершение горелкой зигзагообразных движений способствует нужной ширине с прогревом кромок как основного, так и присадочного материалов. Скорость их нагревания регулируют, изменяя угол наклона горелки к свариваемой поверхности детали.

Выбирая режим сварки, учитывают теплофизические характеристики соединяемых материалов, форму изделия и его габаритные размеры. Немалое значение при выборе режима, особенно в газовой сварке труб, имеют положение сварного шва в пространстве и используемый способ сварки деталей. Среднечасовой расход газов (или мощность пламени) вычисляется с учетом толщины свариваемых заготовок. А состав пламени определяют из соотношения расходов горючего газа с кислородом. Рассчитав мощность пламени, необходимую для сварки определенного металла, по паспортным характеристикам горелки будет несложно выбрать для нее соответствующий наконечник.

Технология газовой сварки металлов, оборудование и материалы и процесс выполнения работ

Способ газовой сварки был разработан в конце 19 века, когда началось промышленное производство кислорода, водорода и ацетилена. В тот период газовая сварка являлась основным способом сварки металлов и обеспечивала получение наиболее прочных сварных соединений. В дальнейшем, с созданием и внедрением высококачественных электродов для дуговой сварки, автоматической и полуавтоматической дуговой сварки под флюсом и в среде защитных газов (аргона, гелия и углекислого газа и др.), газовая сварка была постепенно вытеснена из многих производств этими способами электрической сварки. Тем не менее, и до настоящего времени газовая сварка металлов наряду с другими способами сварки широко применяется в промышленности.

Газовая сварка, ее преимущества и недостатки

Газовая сварка относится к сварке плавлением. Процесс газовой сварки состоит в нагревании кромок деталей в месте их соединения до расплавленного состояния пламенем сварочной горелки. Для нагревания и расплавления металла используется высокотемпературное пламя, получаемое при сжигании горючего газа в смеси с технически чистым кислородом. Зазор между кромками заполняется расплавленным металлом присадочной проволоки.

Газовая сварка обладает следующими преимуществами: способ сварки сравнительно прост, не требует сложного и дорогого оборудования, а также источника электроэнергии. Изменяя тепловую мощность пламени и его положение относительно места сварки, сварщик может в широких пределах регулировать скорость нагрева и охлаждения свариваемого металла.

К недостаткам газовой сварки относятся меньшая скорость нагрева металла и большая зона теплового воздействия на металл, чем при дуговой сварке. При газовой сварке концентрация тепла меньше, а коробление свариваемых деталей больше, чем при дуговой сварке. Однако при правильно выбранной мощности пламени, умелом регулировании его состава, надлежащей марке присадочного металла и соответствующей квалификации сварщика газовая сварка обеспечивает получение высококачественных сварных соединений.

Благодаря сравнительно медленному нагреву металла пламенем и относительно невысокой концентрации тепла при нагреве производительность процесса газовой сварки существенно снижается с увеличением толщины свариваемого металла. Например, при толщине стали 1мм, скорость газовой сварки составляет около 10м/ч, а при толщине 10мм – только 2м/ч. Поэтому газовая сварка стали толщиной свыше 6мм менее производительна по сравнению с дуговой сваркой и применяется значительно реже.

Стоимость горючего газа (ацетилена) и кислорода при газовой сварке выше стоимости электроэнергии при дуговой и контактной сварке. Вследствие этого газовая сварка обходится дороже, чем электрическая.

При помощи газовой сварки можно сваривать почти все металлы, применяемые в технике. Такие металлы, как чугун, медь, латунь, свинец легче поддаются газовой сварке, чем дуговой. Если учесть еще простоту оборудования, то становится понятным широкое распространение газовой сварки в некоторых областях деятельности (на заводах машиностроения, сельском хозяйстве, ремонтных, строительно-монтажных работах и др.).

Для газовой сварки необходимо:

  1. Газы – кислород и горючий газ (ацетилен или его заменитель);
  2. Присадочная проволока (для сварки и наплавки);
  3. Соответствующее оборудование и аппаратура, в том числе:
    а) кислородные баллоны для хранения запаса кислорода;
    б) кислородные редукторы для понижения давления кислорода, подаваемого из баллонов в горелку или резак;
    в) ацетиленовые генераторы для получения ацетилена из карбида кальция или ацетиленовые баллоны, в которых ацетилен находится под давлением и растворен в ацетилене;
    г) сварочные, наплавочные, закалочные и другие горелки с набором наконечников для нагрева метла различной толщины;
    д) резиновые рукава (шланги) для подачи кислорода и ацетилена в горелку;
  4. Принадлежности для сварки: очки с темными стеклами (светофильтрами) для защиты глаз от яркого света сварочного пламени, молоток, набора ключей для горелки, стальные щетки для очистки металла и сварочного шва;
  5. Сварочный стол или приспособление для сборки и закрепления деталей при прихватке, сварки;
  6. Флюсы или сварочные порошки, если они требуются для сварки данного металла.

Материалы, применяемые при газовой сварке

Кислород

Кислород при атмосферном давлении и обычной температуре газ без цвета и запаха, несколько тяжелее воздуха. При атмосферном давлении и температуре 20 гр. масса 1м3 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 необходимо 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.

Читать еще:  Ультразвуковой дефектоскоп сварных соединений арматуры АРМС-МГ4

Технический кислород добывают из атмосферного воздуха который подвергают обработке в воздухоразделительных 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 450-500С. Смесь ацетилена с воздухом взрываться при атмосферном давлении, если в смеси содержится от 2.2 до 93% ацетилена по объему. Ацетилен для промышленных целей получают разложением жидких горючих действием электродугового разряда, а так же разложением карбида кальция водой.

Сварочные проволоки

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 to 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 металла, нарезанные из листов той же марки, что и свариваемый металл.

Аппаратура и оборудование для газовой сварки

Баллон для сжатых газов

Баллоны для кислорода и других сжатых газов представляют собой стальные цилиндрические сосуды. В горловине баллона сделано отверстие с конусной резьбой, куда ввертывается запорный вентиль. Баллоны бесшовные для газов высоких давлений изготавливают из Турб углеродистой и легированной стали. Баллоны окрашивают снаружи в словные цвета, в зависимости от рода газа. Например, кислородные баллоны в голубой цвет, ацетиленовые в белый водородные в желто-зеленый для прочих горючих газов в красный цвет.

Верхнею сферическую часть баллона не окрашивают и на ней выбивают паспортные данные баллона. Баллон на сварочном посту устанавливают вертикально и закрепляю хомутом.

Вентили для баллонов

Вентили кислородных баллонов изготавливают из латуни. Сталь для деталей вентиля применять нельзя так как она сильно коррозирует в среде сжатого влажного кислорода.

Ацетиленовые вентили изготавливают из стали. Запрещается применять медь и сплавы, содержащие свыше 70% меди, так как с медью ацетилен может образовывать взрывчатое соединение – ацетиленовую медь.

Редукторы для сжатых газов

Редукторы служат для понижения давления газа, отбираемого из баллонов (или газопровода), и поддержания этого давления постоянным независимо от снижения давления газа в баллоне. Принцип действия и основные детали у всех редукторов примерно одинаковы.

По конструкции бывают редукторы однокамерные и двухкамерные. Двухкамерные редукторы имеют две камеры редуцирования, работающие последовательно, дают более постоянное рабочее давление и менее склонны к замерзанию при больших расходах газа.

Шланги

Рукава (шланги) служат для подвода газа в горелку. Они должны обладать достаточной прочностью, выдерживать давление газа, быть гибкими и не стеснять движений сварщика. Шланги изготовляют из вулканизированной резины с прокладками из ткани. Выпускаются рукава для ацетилена и кислорода. Для бензина и керосина применяют шланги из бензостойкой резины.

Сварочные горелки

Сварочная горелка служит основным инструментом при ручной газовой сварке. В горелке смешивают в нужных количествах кислород и ацетилен. Образующаяся горючая смесь вытекает из канала мундштука горелки с заданной скоростью и, сгорая, дает устойчивое сварочное пламя, которым расплавляют основной и присадочный металл в месте сварки. Горелка служит также для регулирования тепловой мощности пламени путем изменения расхода горючего газа и кислорода.

Газовая сварка и резка металлов

Газовая сварка широко применяется при соединении изделий из чугунных сплавов, ремонте материалов, состоящих из тонкой углеродистой стали, заварке дефектов литья в цветных или черных металлах. Процесс происходит путем розжига материала высокотемпературным пламенем, которое образуется при сжигании кислорода в чистом виде и горючей смеси. Присадочная проволока используется для выставления зазора кромок расплавленным металлом.

Особенности выполнения газовой сварки

В процессе выполнения работ возможно регулировать состав смеси, в чем помогает редуктор. Мощность и температура пламени регулируется в зависимости от типов работ. Существует несколько видов газовой сварки:

  • Окислительное.
  • Восстановительное, которое используется для большинства соединений, материалов.
  • С повышенным уровнем горючей смеси.

В расплавленной ванне при процессах сварки происходят два основных процесса, восстановление и окисление. Структура прилегающего металла в основном крупнозернистая, для более прочного соединения.

Для улучшенных показателей прочности выполняется нагрев до максимальных температур, своего рода ковка металла.

Несколько основных особенностей при работе газовым оборудованием:

  • Газовая сварка стальных материалов низкоуглеродистого типа производится различными типами газа, присадочный элемент состоит из стальной проволоки, с малым количеством содержания углерода.
  • Легированные стали подвергаются сварке материалами, которые взаимодействуют с составом. Например, жаропрочные детали из нержавеющей стали свариваются с применением никелевой проволоки, некоторые марки материала потребуют использования молибдена.
  • Медные изделия свариваются на повышенных температурах, большая текучесть металла потребует минимального зазора соединений. Присадочный материал состоит из медной проволоки и флюса, который используется для раскисления шва.
  • Латуневые соединения производятся путем применения присадки из идентичного материала. В силу летучести цинка, для избегания образования пор, при сварке подается большее количество кислорода.
  • Бронзовые сплавы свариваются восстановительным типом пламени, не выжигая основные компоненты металла. Для присадки используется идентичный материал с применением кремния, способствующего раскислению шва и металла.

Газовая сварка труб

Стоит заметить, что при работе с алюминием или магнием процессы окисления текут быстрее. Участок обработки и шов имеют различные параметры и характеристики, расположенный в непосредственной близости участок прилегания отличается пониженной прочностью, склонен к преждевременным деформациям.

Принцип действия газосварки

Кислород и горючий газ подаются в устройство через патрубки, происходит воспламенение через сопло, вентилями производится регулировка мощности пламени. Пламя состоит из нескольких основных частей, факела, процесса восстановления и ядра. Наиболее высокие температурные параметры наблюдаются в ядре, процесс происходит частью пламени между ядром и восстановлением.

Воздействие высоких температур на поверхности материалов влекут за собой защиту области сварки от излишнего воздуха, в котором имеются примеси тяжелых газов. Высокие показатели при резке металлов позволяют выполнять работы с высокой точностью, производить необходимые изделия. Существуют различные типы газовой сварки.

Оборудование для сварки

Газ для сварки играет большую роль в плотности, качестве соединения, популярным газом при использовании обозначен ацетилен.

Технология газовой сварки

Технология газовой сварки происходит с использованием присадки из легко сплавного материала, основной задачей которого является наполнение кромки материалов. Ацетиленовая горелка используется для оплавления кромок путем нагрева, после чего происходит соединение. Второй способ подразумевает наплавку или напыление, при зависимости от типа металла и оборудования. Отличие способов в расходе газовой смеси, подвергаемым к обработке материалам, затрачиваемом времени на операцию.

Опыление двух соединений металла затребует больших температурных показателей, на это потребуется повышенное количество горючей смеси. Для нагрева присадочных прутков не требуется высоких температур, структура инструмента состоит из легкоплавких материалов. Существует специальный вид электродов для соединения материалов инверторным типом оборудования.

Техника газовой сварки с применением различных присадок значительно прочнее, приятнее на внешний вид, процесс происходит быстрее, а расходы горючей смеси меньше в разы.

Применяется данная технология сварочных работ в различных сферах, соединение трубопроводов технологического направления, запасных частей машин, наплавление прутка, ковка различных фрагментов.

Для процесса сварки газом потребуются основные элементы:

  • В качестве газа при большинстве случаев используется пропан. Подойдет различного типа газ с инертной текучестью.
  • Катализатором к воспламенению выступает баллон с кислородным газом.
  • Шланги для отвода газовой смеси, сопло, редуктора на баллоне и рукояти.

Калибровочное сопло распыляет газовую смесь под давлением, для поджига применяется кремниевая пьеза-зажигалка, после чего регулируется насыщенность смеси, сила пламени.

Плюсы и минусы газовой сварки

В каждом виде производимых работ подразумевает наличие определенных достоинств и недостатков. Соединение сварочным способом возможно с применением различного оборудования, инструментов и зависит от свойств материала. Преимущества и недостатки газовой сварки определяются несколькими моментами.

  • Одним из важнейших достоинств газовой сварки является оснащение оборудованием, отсутствие в потребности к энергоносителям. Сварочные работы возможно выполнять с наличием двух баллонов и резака. Отличное решение для удаленных мест от электроэнергии.
  • Соединение тонколистовых металлов производится очень аккуратно, качественно за счет возможной регулировки расстояния пламени, температурных режимов.
  • Транспортировка не требует больших затрат, для перемещения и хранения нет необходимости приобретать специальные приспособления.
  • Надежный шов, качественные работы позволяют не беспокоиться о долговечности сварочных соединений.

Недостатки газовой сварки:

  • Сварка изделий с высокой точностью подразумевает от оператора высокой квалификации, изделия производятся медленно.
  • Большой окружной диапазон, высокая температура.
  • Требуются повышенный расход компонентов, сварочного газа и проволок.

Материалы для выполнения сварки с использованием газа

Технологический процесс с применением газовых материалов зависит от ряда причин и факторов. Основным и не изменяемым газом является кислород при технологически чистом виде. Предназначение состоит в активации процессов горения металлических деталей для соединения в последующем времени. Газ транспортируется, содержится под высоким давлением для продолжительной работы вне заправочной станции. Хранение, контакты с техническими маслами недопустимо, а также не рекомендуется использовать кислород под прямыми солнечными лучами.

Получение чистого кислорода происходит из обычного воздуха, для очистки используются специальные устройства. Кислород делится на категории, бывает высший, первый и второй сорта. Работа с материалами невозможна без сопутствующего кислороду газа. При большинстве случаев применяется ацетилен бесцветного типа. Ацетилен производится путем соединения воды с карбидом кальция, при определённых температурных воздействия взрывоопасен.

Ацетилен для сварки

Использование ацетилена обуславливается высокими температурными показателями при сварке соединений, более дешевые аналоги не дают возможности производить качественную работу из-за недостаточной температуры горения.

Проволока и флюс для выполнения сварки

Проволока используется для сварки газа, необходима для восполнения ячеек высвобождаемых соединений. Применение флюса и проволоки дает возможность создавать правильно сформированный шов, с необходимыми характеристиками. Чистота, отсутствие признаков коррозии на материале проволоки дает возможность выполнять качественное изделие, в отдельных случаях возможно использовать кусок того же самого материала, который подвергается сварке. Флюс обеспечивает защиту от окислов, других окружающих установленный метал воздействий.

Пренебрегать использованием флюса для выполнения сварки возможно только при изготовлении материалов из углеродистой стали. Борная кислота, используемая в качестве флюса, наносится на детали из меди, магния или алюминия.

Оборудование для газовой сварки

Кроме используемых газов и баллонов, необходимо наличие других технологических элементов:

  1. Для газовой сварки применяют оборудование, как затвор водяного типа, обеспечивающий защиту от обратной тяги огня. Расположение происходит между емкостью с ацетиленом, газовым соплом.
  2. Редукторы используются для контроля уровня газа на выходе из баллона. Существуют различные модели, обратного или прямого действия. Модификации для работы со сжиженным газом подразумевают наличие рубцов внутри конструкции, что позволяет исключить вымерзание.
  3. Шланги специального типа используются для подачи газа к горелке. Маркировка происходит разным цветом в зависимости от максимального давления.
  4. Горелка необходима для смеси горючей смеси, последующего воспламенения газов. Различные модификации делятся на инжекторные и обычные типы. Также разделение происходит по мощности, необходимой при работе.
  5. Газовая сварка производится на обустроенном столе. Оборудуется столешницей для удобной, продуктивной работы. Аппарат для газовой сварки и резки должен соответствовать параметрам безопасности. Вытяжная вентиляция помогает сварщику, позволяет производить процессы с максимальной скоростью.

Оборудование для газовой сварки включает в себя огромный спектр приборов и механизмов. В совокупности оборудование позволяет проводить работы при удаленном от энергетических источников месте. Каждый вид оборудования обустроен под тип используемого газа при грамотном соблюдении техники безопасности.

Как выполняется газовая сварка в полуавтоматическом режиме

Полуавтоматическая газовая сварка подразумевает гибридный метод соединения металлов. Применяется с использованием защитного газа и электрической дуги, процесс происходит следующим образом:

  • Пуск механизмов, подготовку инструментов к работе.
  • В специальное отверстие продевается проволока, в непосредственной близости к горелке.
  • Редуктором контролируется, выставляется уровень горючей смеси.
  • Скорость подачи проволоки контролируется специальным механизмом на барабане.
  • Устанавливается напряжение, другие параметры на полуавтомате.
  • Перед началом процесса необходимо выставить под правильным углом горелку.

Для качественного соединения, равномерного получения шва, при использовании такого вида сварки, разработаны параметры в соответствии с ГОСТом.

Давление редуктора должно быть при определенных величинах, тип и параметры шлангов. Баллоны для содержания газа должны быть опрессованы и проверены, горелки и проволока отличаются по параметрам, должны соответствовать установленным порядкам. Проверку необходимо производить перед тем, как сваривать металлы.

Меры предосторожности и правила использования газовой горелки

Процесс сварки может навредить как работнику, так и окружающим при не соблюдении элементарных правил техники безопасности. Запрещается производить газосварочные работы в замкнутом помещении, или оно должно быть оборудовано хорошей вентиляцией. Защитные очки препятствуют влиянию лучей на сетчатку глаз, а также брызг металла.

Сварочный пост должен содержаться в чистом состоянии, баллоны хорошо закреплены на своих местах, проверены опрессовкой. Газовые баллоны перевозятся на специализированных носилках либо тележке. При транспортировке оператор обязан установить на верхнюю часть емкости защитное устройство. Выполнение работ производится пламенем, отходящим в другую сторону от баллонов. При ограниченном пространстве устанавливается защитный металлический щит, контролируется температура.

Особенности и преимущества газовой сварки

Что такое газовая сварка

Опыты по сварке и резке металлов с помощью горючих газов впервые были проведены в конце XIX века. В 1895 г. Анри Луи Шателье продемонстрировал высокотемпературное пламя, полученное им при горении ацетилена в кислороде. Температура пламени достигала 3000 градусов Цельсия. Этому успеху предшествовало открытие способа получения карбида кальция из известняка и угля.

Благодаря целому ряду уникальных возможностей, газовая резка и сварка металлов получили широкое распространение, несмотря на уже известную в то время электросварку. Сильно милитаризованный мир начала XX столетия пришёл в восторг от возможности сварки и резки металлов под водой. Уже в 1917 г. подводная кислородная резка была поставлена на службы военно-морских ведомств Англии и Америки.

Читать еще:  Подключение котлов отопления: схемы

Россия впервые увидела газовую сварку на демонстрационных опытах в Московском техническом училище в 1906 году. Сварка была по достоинству оценена благодаря небольшой стоимости и простоте аппаратуры. Широкое применение такого способа соединения металлов сдерживалось только небольшими объёмами производства карбида кальция в стране.

Физико-химические основы газовой сварки

Виды сварки, использующие тепловую энергию, относятся к термическому классу. В этот класс входит и газовая сварка. Кромки соединяемых деталей располагаются параллельно и плавятся до образования сварочной ванны, где происходит соединение их материалов. После остывания расплава образуется единое целое, что и является сварочным швом.

Нагрев и плавление металлов происходит под воздействием теплоты, выделяющейся из горелки в результате реакции окисления между ацетиленом и кислородом.

Эскиз горелки: 1 — мундштук; 2 — сменный наконечник; 3 — смесительная камера; 4 — инжектор; 5 — кислородный вентиль; 6 — ацетиленовый вентиль

С точки зрения кинетики химических и диффузионных процессов, сварка металлов плавлением является высокотемпературным процессом, который активирует химические реакции между металлом, средой, шлаками и создаёт условия для диффузионных процессов соединения металлов. Атомы и молекулы металлов входят в тесное соприкосновение и образуют новые молекулы, из которых состоит материал сварного шва.

Замечательной особенностью этого вновь образованного материала сварного шва является то, что его прочность, зачастую, бывает выше прочности исходных материалов. Это качество подтверждено как лабораторными физическими исследованиями, так и реальными фактами разрушения материала около шва в то время, как шов остаётся целым.

Для надёжного ведения газосварочных работ необходимо выполнение условия двукратного превышения температуры горения газа над температурой плавления металла. Такие условия можно создать только с помощью ацетилена, имеющего температуру горения 3150 0 С. Этот газ позволяет варить практически все виды стали. Говорить о преимуществах и недостатках этого вида сварки можно только с учётом свойств газов, задействованных в процессе.

Какой газ подходит для сварки

Кислород

Кислород получают из воздуха методом криогенной ректификации. По качеству кислород принято делить на три сорта в зависимости от наличия примесей:

1-й сорт содержит 99,7% кислорода;

2-й сорт содержит 99,5% кислорода;

3-й сорт содержит 99,2% кислорода.

Разница в процентном содержании может показаться незначительной, но это не так. Сорт очень важен, особенно при резке металлов. Даже незначительное уменьшение содержания кислорода снижает скорость резания и увеличивает расход газа. Чаще всего, кислород к месту работы доставляют в баллонах под давлением 150 – 165 атм.

Ацетилен

Существует два способа ведения работ с использованием ацетилена. В первом случае его получают на месте проведения работ в специальном устройстве. Реактивами служат карбид кальция и вода. Однако большее распространение получил способ доставки готового ацетилена к месту работ.

Баллонная доставка ацетилена отличается от доставки большинства других газов. Эта особенность обусловлена чрезвычайной взрывоопасностью этого газа. Заполненные активированным углём баллоны пропитывают ацетоном. Такой приём позволяет снизить взрывоопасность до приемлемого уровня. Обычно используются баллоны объёмом 40 литров, из которых в нормальных условиях получают 4,5 м 3 газа.

Другие газы

Другие газы используют исключительно по причине дороговизны ацетилена. В качестве заменителей чаще всего используют или пропан, или пропанобутановую смесь. Эти газы обладают высокой теплотворной способностью, но потребляют в три раза больше кислорода, что сводит экономический эффект от их применения почти до нуля. Цветные металлы, имеющие более низкую температуру плавления, свариваются пропаном со значительной экономией.

Гораздо реже используют другие заменители ацетилена, так как они имеют ещё более низкую температуру сгорания. Но не стоит сбрасывать их со счетов. Существует масса конкретных случаев, где их применение вполне оправдано.

Преимущества и недостатки газовой сварки

Основное преимущество, которое способствовало широчайшему внедрению газовой сварки – её простота. Список необходимого оборудования краток, что делает этот вид сварки незаменимым для неспециализированных производств. Попробуйте найти на сельской ферме электросеть достаточной мощности, сварочный генератор, специалиста для его профилактики и ремонта и ещё много чего. А пару баллонов с газом и резак всегда можно прикатить вручную в любую точку села.

Простота метода заключается не только в простоте оборудования, но и в простоте ведения сварки. Регулируя количество газа, проходящего через горелку и её наклон, можно менять скорость и площадь нагрева, задавая различные режимы сварки.

К недостаткам относят высокую стоимость ацетилена, низкую производительность его заменителей, которая обусловлена небольшой скоростью прогрева металла. Повышению себестоимости работ способствует, неизбежно, большая площадь нагрева металла. Не следует упускать из виду и значительную взрывоопасность процесса.

Совокупность положительных и отрицательных качеств газовой сварки и определяет выбор технологов при различных условиях ведения работ. Можно с уверенностью сказать, что газовая сварка прочно вошла в технологические процессы и вряд ли сдаст свои позиции в ближайшее время.

Практическое применение газовой сварки

Проще было бы сказать о том, где не применяется газовая сварка. Это универсальный метод и область его применения ограничена только соображениями рентабельности. Есть место, где эту разновидность сварки можно считать незаменимой – это кузовной ремонт и прочие места, где варят очень тонкую листовую сталь.

Традиционно этому виду сварки отдают предпочтение при:

монтаже труб диаметром до 50 мм.;

сварке цветных металлов (алюминия, меди) и их сплавов;

сварке чугунных изделий.

С её помощью можно легко устранять дефекты чугунного, латунного и бронзового литья. Для этого применяют газовую сварку с чугунными, латунными и бронзовыми прутками. Она используется для наплавки твёрдых сплавов. Простота метода обусловила его широкое применение при ремонтных работах, в сельском хозяйстве и строительно-монтажных работах.

С её помощью можно легко устранять дефекты чугунного, латунного и бронзового литья. Для этого применяют газовую сварку с чугунными, латунными и бронзовыми прутками. Она используется для наплавки твёрдых сплавов. Простота метода обусловила его широкое применение при ремонтных работах, в сельском хозяйстве и строительно-монтажных работах.

Технология и способы ведения газовой сварки

Технологический процесс газовой сварки предусматривает чистку краёв свариваемых деталей. Края освобождаются от мусора, грязи, окалины, шлака и зачищаются металлическими щётками. Для предотвращения деформации металла в процессе сварки предусматривают предварительную прихватку вдоль шва.

На следующем этапе подготовки подбирают горелку по мощности. Понятно, что более толстому металлу будет соответствовать более мощная горелка. Мощность горелки определяется её способностью пропускать то или иное количество газа в единицу времени.

Существует два основных способа газовой сварки: левый и правый. Левым способом сваривают металлы толщиной до 3 мм. Горелку ведут справа налево. Присадочная проволока, диаметром равная половине толщине металла плюс 1 мм., должна быть впереди горелки. Это самый распространённый способ, т.к. в этом случае сварщик хорошо видит шов и, естественно, внешний вид шва получается лучше.

При правом способе сварки горелка движется слева направо, и вслед за ней движется присадочный пруток, диаметром равный половине толщины металла. Этим способом варят листы толщиною более 3 мм. Движение горелки сопровождается поперечными колебаниями, что позволяет лучше прогреть шов. Ввиду того, что пламя горелки направлено в сторону остывающей сварочной ванны, металл лучше защищен от окисления. Сварочный шов получается не такой красивый, как при левом способе, но более качественный.

Как вы могли заметить, нет однозначного превосходства одного способа сварки над другим. Выбор зависит от многих факторов и ставит перед технологами непростую задачу. Кроме способа ведения горелки, технологи должны задать способ сварки.

Сквозной валик

Это наиболее простой и часто используемый способ. Соединяемые листы располагают с зазором равным половине толщины металла. Далее происходит оплавление кромки до появления сквозного отверстия. Затем его заливают расплавленным металлом кромки.

Газовая сварка ванночками

Используется для соединения углов и стыках при толщине металла не более 3 мм. Данный метод предусматривает применение присадочного прутка или проволоки. На шве создают сварочную ванну и вводят в неё присадочный пруток. После расплавления небольшой части прутка его переводят в тёмную часть пламени, которая обладает восстановительными свойствами.

При этом горелка перемещается на новый участок шва круговым движением, где образуется новая ванночка, перекрывающая предыдущую на треть диаметра. Этот способ показывает хорошие результаты при сварке тонких листов и труб из малоуглеродистой и низколегированной стали.

Многослойная газовая сварка

Применяется только для сварки ответственных изделий. Очень высокого качества, но требует больших затрат времени и газа. Преимущества заключаются в меньшей зоне нагрева металла, отжиге нижних слоёв во время сварки последующих. Проводится сварка короткими участками с очисткой каждого предыдущего слоя от окалины. Для повышения качества шва каждый предыдущий слой может проковываться перед наложением следующего.

Оборудование для газовой сварки

Газовая горелка

Основным рабочим инструментом газосварщика является газовая горелка. Средняя часть горелки имеет два вентиля для регулировки подачи горючего газа и кислорода. Для исключения возможности открытия ненужного вентиля, на них имеются выпуклые надписи. Кроме того, они окрашиваются в разные цвета. С одной стороны к средней части (через уплотнительное кольцо) подсоединяется наконечник с мундштуком, с другой стороны — два штуцера, предназначенные для подключения шлангов подачи кислорода и ацетилена.

Конструктивно горелки могут быть выполнены как инжекторными, так и безинжекторными. Встречаются следующие разновидности горелок:

однопламенные и многопламенные.

По мощности горелки разделяют на горелки малой, средней и большой мощности. Горелки большой мощности используются крайне редко. Горелки малой мощности получили самое большое распространение. Ими варят листы металла толщиной от 0,2 до 7 мм. Листы металла толщиной от 0,5 и до 30 мм. варятся с помощью горелок средней мощности. Для получения наилучших показателей по рентабельности и производительности горелки малой мощности комплектуются четырьмя видами насадок, а горелки средней мощности имеют семь видов насадок.

Существует особый класс микромощных горелок, но они очень специфичны и используются крайне редко. Новые образцы горелок могут быть оборудованы устройством пьезоподжига.

На сайте производителя КЕДР Вы можете ознакомиться с каталогом газовых горелок и сделать правильный выбор.

Газовые резаки

По принципу действия газовые резаки мало отличаются от горелок, но имеют некоторые конструктивные отличия. В отличие от обычной горелки, резак имеет два отдельных канала подачи горючего газа и кислорода. На каждом канале имеется регулировочный вентиль, с помощью которого можно управлять режимами работы резака: разогревом либо резкой.

Большинство пользователей сходятся во мнении о том, что газовая резка металла – самый удобный и экономичный способ. В сравнении с ним проигрывают даже современные сварочные инверторы. В связи с большой стоимостью ацетилена, большую популярность как у профессионалов, так и у домашних умельцев всё больше приобретает резка металла пропаном.

Пропан – доступный и дешёвый газ в совокупности с недорогим пропановым резаком стали незаменимыми помощниками при раскрое листовых заготовок и для работ по демонтажу металлических конструкций.

С газовыми резаками производства компании «Кедр» можно ознакомиться в каталоге. Здесь же можно получить профессиональную консультацию, сделать свой выбор и оформить заказ.

Горелки и резаки от компании «Кедр» и другое газосварочное оборудование отличаются длительным сроком службы, надёжной работой и особым удобством в обращении. Этот результат достигнут при тесном сотрудничестве со специалистами отдела эргономических исследований нашей компании. Кроме доступной цены и высокого качества, мы предлагаем лучшие условия при оплате и доставке по Москве и всей России.

Библиотека: книги по архитектуре и строительству | Totalarch

Вы здесь

Газовая сварка и резка металлов. Глизманенко Д.Л. 1969

Газовая сварка и резка металлов
Глизманенко Д.Л.
Высшая школа. Москва. 1969
304 страницы

В учебнике кратко описаны основные способы сварки и резки металлов, приведены свойства свариваемых металлов и сварочных материалов, дано описание оборудования и аппаратуры для газовой сварки и резки металлов, технологии газовой сварки и резки, излагаются основные сведения по техническому контролю, организации производства и технике безопасности.В 5-м издании учебника отражены современные технологические процессы и оборудование для газовой сварки и резки металлов. Из 5-го издания исключен материал по общей технологии металлов, но в книге расширено описание плазменно-дуговой резки. Книга является учебником для индивидуальной и бригадной подготовки сварщиков на производстве.

Глава I. Сварка металлов
§ 1. Назначение и преимущества сварки
§ 2. Основные способы сварки
§ 3. Газовая сварка, ее преимущества, недостатки и область применения

Глава II. Основные сведения о металлах
§ 1. Свойства металлов
§ 2. Чугуны
§ 3. Стали
§ 4. Цветные металлы и сплавы
§ 5. Твердые сплавы
§ 6. Коррозия металлов

Глава III. Материалы, применяемые при газовой сварке и резке
§ 1. Кислород
§ 2. Карбид кальция
§ 3. Ацетилен и другие горючие
§ 4. Сварочная проволока и флюсы

Глава IV. Оборудование и аппаратура для газовой сварки
§ 1. Ацетиленовые генераторы
§ 2. Водяные предохранительные затворы и химические очистители
§ 3. Баллоны для сжатых газов. Вентили для баллонов
§ 4. Редукторы для сжатых газов
§ 5. Газораспределительные рампы. Рукава (шланги). Трубопроводы
§ 6. Сварочные горелки
§ 7. Обращение с горелками

Глава V. Технология газовой сварки
§ 1. Сварочное пламя
§ 2. Металлургические процессы при газовой сварке
§ 3. Виды, швов и подготовка кромок
§ 4. Способы ручной газовой сварки
§ 5. Деформации и напряжения при газовой сварке
§ 6. Термическая обработка и правка изделий после сварки
§ 7. Сварка труб
§ 8. Наплавка твердых сплавов

Глава VI. Особенности и режимы сварки различных металлов
§ 1. Сварка углеродистых сталей
§ 2. Сварка легированных сталей
§ 3. Сварка чугуна
§ 4. Сварка меди
§ 5. Сварка латуни и бронзы
§ 6. Сварка алюминия и его сплавов
§ 7. Сварка прочих металлов

Глава VII. Кислородная резка металлов
§ 1. Сущность и основные условия резки
§ 2 Резаки для ручной резки
§ 3. Керосинорезы
§ 4. Специальные резаки
§ 5. Машины для резки
§ 6. Техника кислородной резки

Глава VIII. Специальные способы резки
§ 1. Кислородно-флюсовая резка
§ 2. Газо-дуговая резка
§ 3. Подводная резка
§ 4. Копьевая резка

Глава IX. Контроль сварки
§ 1. Дефекты швов
§ 2. Виды контроля сварных швов

Глава X. Организация труда и рабочего места, механизация и автоматизация сварочного производства
§ 1. Организация труда и рабочего места
§ 2. Механизация и автоматизация сварочного производства
§ 3. Нормирование работ по сварке и резке

Глава XI. Техника безопасности
§ 1. Вредности и опасности при газовой сварке и резке
§ 2. Основы техники безопасности при газовой сварке и резке

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector