Строительный справочник | материалы - конструкции - технологии. Сварка кислородом и пропаном
Сварка пропаном и кислородом, как один из видов газосварки металлов
Широко распространённая сварка пропаном представляет собой соединение металлических заготовок в сварочной ванне, образуемой при их нагревании высокотемпературной струёй горючей смеси из двух газов.
В качестве её компонентов обычно используются ацетилен и кислород, причём последний выполняет функцию катализатора, ускоряющего окислительный процесс и формирующего сварочную струю.
В отдельных случаях в качестве второй составляющей кислородно-горючей смеси выбирается пропан, от которого и произошло название данного метода.
Принципы и особенности процесса
Сварка пропаном начинается с того, что горючий состав поступает в горелку и через специальное калиброванное сопло под давлением выходит наружу. Затем сварщик поджигает газ, и после его воспламенения регулирует напор и качество смеси посредством расположенных на корпусе вентилей.
Исходящая из сопла очень тонкая струя пламени состоит из ядра, зоны восстановления и рабочего факела. Самая высокая температура развивается именно в ядре; при этом сама газовая сварка пропаном происходит в промежутке между ним и зоной восстановления.
Одновременно с этим за счёт воздействия высоких температур на обрабатываемый металл сварочная ванна защищается от нежелательного контакта с воздухом.
Возможность точечной обработки металла тонкой струёй позволяет применять сварку пропаном не только при фигурной резке исходных заготовок, но и при изготовлении целого ряда декоративных изделий и украшений.
Сварка по этой методике требует от исполнителя особых профессиональных навыков, получить которые можно лишь после прохождения курса предварительного обучения и последующей длительной практической работы с пропаном.
Техника сварки
Сварка пропаном предполагает применение следующих двух методик:
- высокотемпературный нагрев кромок заготовок, последующее их оплавление и окончательное соединение;
- формирование рабочего шва методом наплавки или напыления.
Во втором случае используется специальная присадочная проволока из мягкого металла, необходимая для того, чтобы сварочная ванна оставалась полностью насыщенной.
При проведении рабочих операций по первой из этих методик расходуется большое количество пропана, поскольку для оплавления металлических кромок требуются высокие температуры. Поэтому чаще всего предпочтение отдаётся второму способу сварки, при котором на нагрев присадочной проволоки из легкоплавких металлов тратится заметно меньше энергии.
Оба этих подхода при работе с пропаном в целом приводят к одному и тому же результату. Однако они принципиально различаются по расходу газовой смеси, затрачиваемому на работу времени и функциональности (другими словами – по своей экономичности).
Сварка посредством наплавки, помимо экономии средств и времени, обеспечивает повышенную прочность шва и выглядит более эстетично. Именно эта методика используется при прокладке и обустройстве магистральных трубопроводов, а также при сварке различных изделий и элементов строительных конструкций.
Достоинства и недостатки
К основным достоинствам любой газосварки (включая сварку пропаном и кислородом) относятся следующие моменты:
- независимость от стационарного или передвижного источника питающего тока, требующего для своей работы централизованного энергоснабжения. Газосваркой с использованием пропана пользуются обычно при проведении монтажных работ на сельских объектах и удаленных площадках, лишённых постоянного энергообеспечения;
- грамотное применение методов сварки пропаном и соблюдение всех предписанных нормативами температурных режимов позволяет получать качественный шов и избежать образования прожогов;
- оборудование для газосварки (сам резак или пропановая горелка, подводящие шланги и баллоны с газом, размещаемые на тележке) достаточно мобильны и удобны для местных перемещений и дальней транспортировки.
Недостатком метода обработки металлических заготовок пропаном является низкая производительность монтажных работ, большие затраты времени на высокоточное сваривание и необходимость в навыках проведения этих операций. К этому следует добавить повышенный расход материала, а также опасность высокотемпературного режима, захватывающего большие участки зоны сварки.
Устройство горелки
Горелка для сварки пропаном состоит из рукоятки с расположенными на ней вентильными устройствами, обеспечивающими регулировку подачи газов и смешивания их в нужной пропорции. Посредством специальных ниппелей к ним подсоединяются подводящие газ рукава, соответствующие действующим стандартам (ГОСТ 9356).
Согласно этому нормативу каждый из шлангов (рукавов) оснащается сменным наконечником со смесительной камерой, которая в свою очередь оборудована встроенным инжектором.
На камере рукавов указывается тип (номер) наконечника и наименование газа, на работу с которым он рассчитан. Удобное и эргономичное расположение вентилей позволяет удерживать рукоятку горелки одной правой рукой, производя при этом второй все необходимые рабочие операции в процессе сварки.
Наконечник типовой газовой горелки состоит из мундштука, инжектора и специальной подающей трубки. Размеры отверстий в мундштуке и в инжекторе (точнее – их соотношение) рассчитаны на применения этих узлов только для конкретного вида газа (пропана или кислорода).
Температура, развиваемая в зоне факела горения пропана с кислородом, может достигать примерно 2300 °C, в связи с чем мундштуки этих сборных конструкций чаще всего делаются из меди.
Объясняется это тем, что медные материалы отличаются большей теплопроводностью (по сравнению с латунными мундштуками, например), и в процессе сварки быстрее охлаждаются.
Меры предосторожности
Поскольку при обращении с газовой горелкой создаются значительные по объёму зоны с высокотемпературным режимом – всегда следует помнить о соблюдении требований техники безопасности при сварке.
Согласно действующим нормативам газосварочные работы с пропаном должны проводиться в специально предназначенных для этих целей рукавицах, надёжно защищающих ладони от возможных ожогов.
Помимо этого, нежелателен длительный визуальный контакт с ядром пламени, поскольку повышенные световые нагрузки способны привести к поражению роговицы глаза.
Категорически воспрещается прикасаться к газовому оборудованию испачканными в масле руками, так как при соединении смазочных веществ с кислородом возможно мгновенное воспламенение и аварийный разрыв баллона.
Особое внимание должно уделяться вопросу хранению баллонов с пропаном и кислородом, которые, как правило, содержатся в специально изготовленных для этих целей металлических шкафах. Предполагается, что доступ к таким хранилищам строго ограничен.
Можно сказать еще несколько слов о достоинствах резки и сварки посредством пропана. Огромный опыт работ, организованных и проводимых по этой методике, свидетельствует о высоких качественных показателях методики, а также о соответствующем уровне её функциональности.
Такие факторы, как удобство и доступность, экономичность и высокое качество шва позволяют оценивать технику сваривания металлических заготовок пропаном как ни в чём не уступающую классической электродуговой сварке.
svaring.com
Сварка, резка и пайка металлов
При ремонте сельскохозяйственной техники широко применяются газовая сварка и резка.
Накопленный производственный опыт показал, что пропан и бутан являются хорошими заменителями ацетилена и керосина для газопламенной обработки металла. Сжиженный газ дешевле ацетилена, а качество резки пропан-бутан-кислородным пламенем выше, чем ацетилено-кислородным. При работах в зимних условиях получение газа из баллона с пропан-бутановой смесью не вызывает обычно затруднений. Ведение работ с применением сжиженных газов значительно более безопасно, чем при использовании карбида кальция и ацетилена.
Газовая сварка производится сварочным пламенем, образующимся при сгорании смеси кислорода с горючим газом, который может являться сжиженным газом (пропан или пропан-бутановая смесь). Сварочное пламя в зависимости от соотношения кислорода и пропан-бутана бывает нормальным, окислительным и науглероживающим.
Для сварки большинства металлов используют нормальное пламя с небольшим избытком кислорода. Сварка малоуглеродистой стали пропан-бутан-кислородной смесью производится при соотношении газа и кислорода 1 : 3.
Уменьшением содержания пропан-бутана или увеличением количества кислорода получают окислительное пламя, а при увеличении количества пропан-бутана науглероживающее пламя.
Газокислородная сварка и резка металла может производиться как в условиях мастерских, так и в полевых условиях, для чего обычно используются одиночные баллоны.
Питание передвижного поста от баллона ввиду небольшого количества отбираемого газа может осуществляться без испарителя при температуре воздуха до минус 25—30 °С. При питании нескольких постов от газовой сети, т. е. при белое значительном расходе газа, может быть применена групповая баллонная установка.
Газы доставляются на рабочее место или по трубопроводу от стационарных емкостей, или в стальных баллонах.
Для снижения давления сжиженного газа могут быть использованы обычные редукторы типа РДК, РДГ-6 и другие.
Применяя ацетиленовый редуктор, надо притяжной хомут заменить переходным штуцером с накидной гайкой.
Корпус водородного, кислородного или ацетиленового редуктора, используемого для снижения давления сжиженного газа, и корпус манометра окрашиваются в красный цвет. На циферблате манометра надписи «Водород», «Кислород», «Ацетилен» заменяются надписью «Пропан».
Правила обращения с редукторами для сжиженного газа такие же, как и с кислородными редукторами. Применение кислородного и водородного редукторов для кислорода, после использования их для сжиженного газа, во избежание взрыва категорически запрещается.
Отбор газа из баллона без редуктора запрещается.
При испытании поста газовой резки от газовой сети с давлением газа от 1 до 5 кГ/см2 установка редуктора также совершенно обязательна.
При работе с пропан-бутановыми смесями необходимо тщательно следить за резиновыми мембранами, так как при выходе из баллона газа в жидком виде и проникновении его в редуктор резиновая мембрана постепенно разъедается и приходит в негодность.
Пропускная способность редукторов по сжиженному газу составляет для РДК-00 — 1,3; для РД-1-0,25 — 5 м3/ч.
Для присоединения горелки (резака) к редуктору, установленному на баллоне, применяют резино-тканевые шланги по ГОСТ 8318—57, рассчитанные на рабочее давление 10 кГ/см2.
Конструкция газосварочной горелки проста и изготовить ее можно в условиях любых мастерских.
Для сварки малоуглеродистых сталей толщиной от 0,5 до 5 мм и других видов газопламенной обработки металлов (пайка, подогрев и др.) с применением в качестве горючего газа пропана или пропан-бутана можно использовать сварочную горелку «Уфа», схема которой показана на рис. 40.
Наконечник горелки «Уфа» отличается от существующих ацетилено-кислородных наконечников наличием камер предварительного и окончательного подогрева горючего газа перед инжектором.
При отборе газа из газовых сетей с давлением от 70 мм вод. ст. до 10 тыс. мм вод. ст. (1 кГ/см2) редуктор может не устанавливаться, а устанавливается предохранительный водяной затвор.
При давлении газа в газовых сетях от 70 до 200 мм вод. ст. на спуске к рабочему посту устанавливается водяной затвор ЗГГ-3 конструкции ВНИИавтоген. При давлении от 200 до 1000 мм вод. ст. устанавливаются водяные затвори открытого типа ВЗНД-3 с предельной пропускной способностью 3 м3/ч. При давлении газа от 1000 до 7000 мм вод. ап. устанавливаются водяные затворы закрытого типа (среднего давления ЗСД-З-07 и высокого ВЭС-10) на 1,5 кГ/см2 и с пропускной способностью в 3 и 10 м3/ч. Поминальная пропускная способность водяного затвора должна соответствовать наибольшему возможному отбору газа.
Собранная горелка вставляется в гнездо ствола и крепится гайкой, причем предварительно между венчиком сместителя и уплотнительной шайбой следует подмотать асбестовый шнур.
Выполнив эту операцию, можно открыть вентили на баллонах с кислородом и сжиженным газом, затем открыть вентили сжиженного газа и кислорода на стволе, зажечь смесь на наконечнике. После 2—3 мин горения горелки производится регулировка необходимого пламени кислородным и газовым вентилями на стволе. Подбор пламени производится в течение нескольких секунд.
Кислород и пропан-бутан, проходя через ствол, вентили, попадает в камеру смешения. Часть смеси попадает в горелку для подогрева камеры, а основная масса смеси идет в камеру подогрева, заполненную катализатором (никелевая лента толщиной 0,2 мм, свернутая в виде пружины), где подогревается до 270° С. После этого смесь попадает в конус и к мундштуку. При сгорании получается пламя с температурой до 3100° С, достаточной для сварки малоуглеродистой стали.
Сварка в зависимости от толщины свариваемого материала ведется при давлении кислорода 3,5 —5 кГ/см2 и давлении газа 0,8—1,3 кГ/см2. При удлинении шлангов давление несколько увеличивается.
Длина пламени горелки должна быть в пределах 12—23 мм. Его цвет должен быть бледно-голубым.
Сварщику необходимо следить за процессом в сварочной ванночке и вести более интенсивное перемешивание расплавленного металла. Пламя следует держать под углом 60—80° относительно поверхности металла, ведя сварку слева направо, выдувая возможный шлак из ванночки (незачищенные торцы). При зачищенных торцах шлаковые отложения незначительные.
При необходимости замены большего номера мундштука на меньший размер в комплект горелки должен входить переходник.
В зависимости от номера мундштука заменяется и наконечник. При большем номере мундштука ставится больший номер наконечника, и наоборот. Соответственно изменяется и кислородный инжектор.
Необходимо упомянуть, что при освоении сварщиком сварки стали пропан-бутан-кислородной смесью в первое время возможны трудности и недостатки в сварке, но когда сварщик освоит регулировку пламени, в зависимости от толщины свариваемого металла, сварка проходит нормально и швы получаются хорошими.
Из практики сварки пропан-бутан-кислородной смесью известно, что для более интенсивного парообразования желательно баллон ставить в отапливаемое помещение.
По данным ВНИИавтогена хорошие результаты при сварке малоуглеродистой стали можно получить, применяя и присадочную проволоку марок СВ-08ГС и СВ-082ГС.
Можно еще отметить, что с повышением содержания пропана в пропан-бутан-кислородной смеси качество сварки улучшается.
Практически пропан-бутан-кислородная смесь в сельской местности может быть использована для сварки водогазопроводных труб диаметром до 4", листовой малоуглеродистой стали толщиной до 5—6 мм, сварки емкостей и бидонов для молока, деталей сельскохозяйственных машин, крыльев и капотов автомашин и для пайки цветных металлов.
Невысокая температура плавления алюминия позволяет в условиях сельскохозяйственных мастерских использовать для их сварки пропан-бутановые смеси.
Челябинским межотраслевым научно-исследовательским и проектно-технологическим институтом автоматизации и механизации машиностроения была проведена серия опытов по сварке и резке пропаном в совхозе «Степной» Челябинской области. Эти опыты показали, что применение пропана вместо ацетилена дает положительные результаты.
Для резки использовались ацетиленовые резаки РР-53 с переделкой (увеличивались отверстия в инжекторе и смесительной камере соответственно до 1 и 3 мм, увеличивался кольцевой зазор между внутренним и наружным мундштуком). Аналогичные изменения в инжекторе и смесительной камере делались и у ацетиленовой горелки ГС-53 (для наконечника № 5). После этих переделок и с применением пропана можно было производить сварку цветных металлов и чугуна.
Пропан-кислородным пламенем производилась приварка алюминиевых фланцев всасывающего коллектора трактора «Белорусь», ремонт алюминиевых емкостей, трубопроводов и бидонов для молока на маслозаводе. Производительность при сварке алюминиевых листов толщиной 3—4 мм пропан-кислородным пламенем выше, чем ацетилен-кислородным: за 6 ч работы сваривается 46 пог. м шва.
Основная трудность сварки алюминия, как известно, заключается в образовании пленки тугоплавких окислов алюминия на поверхности металла, препятствующей сплавлению. Эти окислы не восстанавливаются пропан-кислородным пламенем; они тяжелее алюминия и тонут в нем. Для достижения высокого качества кромки детали перед сваркой очищают стальной щеткой; пламя горелки должно быть нормальным. На присадочный пруток марки АД или АК наносится флюс АФ-4а.
При сварке алюминия толщиной до 3 мм горелке дают только поступательное движение, а прутком совершают колебательные движения, чем удаляются пленка и шлак и облегчается всплывание газовых пузырей на поверхность. Пламя горелки направляют на присадочный стержень под углом 40—60° и одновременно охватывают свариваемые кромки.
При сварке ядро пламени должно находиться на расстоянии не более 3 мм от поверхности ванны. При выполнении этих требований качество сварки высокое, пористости нет, кристаллизационные трещины не образуются. Прочность алюминиевых швов, полученных при сварке с использованием пропана и ацетилена, практически одинакова. Хотя теплопроводность алюминия почти в 5 раз, а теплоемкость в 2 раза больше, чем стали, пропан-кислородной горелкой № 5 можно сваривать алюминиевые шины толщиной до 10—12 мм, не применяя предварительного подогрева.
Сварка свинца. Сварка свинца ведется нейтральным пламенем с минимально возможным углом наклона пламени к поверхности детали. При толщине металла свыше 2 мм шов накладывается в несколько слоев (отдельные участки перекрывают друг друга).
Практика показала, что сварку свинца пропан-кислородным пламенем можно с успехом производить горелкой ГСМ без ее переделки. Сварные швы обладают достаточно высоким качеством. Такой метод успешно применен для сварки свинцовых клемм кислотных аккумуляторных батарей.
Сварка меди. В связи с большой теплопроводностью меди при ее сварке требуется большой подвод тепла, поэтому пламя горелки следует держать перпендикулярно к поверхности сварочной ванны; горелку выбирают на два номера большую, чем для сварки стали такой же толщины, а в ряде случаев сварку производят двумя горелками.
Сварка производится нейтральным пламенем, по возможности без перерывов. Кромки и проволоку необходимо расплавлять одновременно. Не следует доводить ванну до очень подвижного состояния. В качестве флюса применяется бура или смесь буры и борной кислоты. В качестве присадочного прутка хорошие результаты дает медная проволока, раскисленная фосфором (содержание фосфора 0,03—0,08%), а также кремнием (содержание кремния 0,5—1,0%). Для лучшего качества шва при толщине изделия до 5 мм производится проковка. Проковку ведут в холодном состоянии, а при больших толщинах — при температуре 400—500° С. Для уменьшения хрупкости после остывания сваренной детали до 500° С изделие быстро охлаждают погружением в воду. Скорость сварки пропан-кислородным пламенем медных листов толщиной 4— 5 мм одинакова со скоростью сварки ацетиленом.
Сварка латуни. Бронза и латунь также легко свариваются пропан-кислородным пламенем. Главное затруднение при сварке латуни газо-кислородным пламенем состоят в испарении цинка (до 20%), вследствие чего шов получается пористым. Угар цинка при пропан-кислород ном пламени менее 1 %, благодаря чему шов получается плотным. Присадочная проволока берется такого же состава, как основной металл. В качестве флюса рекомендуется плавленая бура. При применении присадочной проволоки ЛК-02-05 при известном навыке возможна сварка в любых пространственных положениях.
В одном совхозе таким способом наплавлялись бронзой изношенные бронзовые вкладыши подшипников и различные детали из латуни. Качество сварки и наплавки во всех случаях было хорошее.
Пропан-бутановые смеси являются также полноценными заменителями ацетилена и при пайке твердыми припоями ПМЦ-54 и Л-02.
Сварка чугуна. Серый чугун широко используется в деталях тракторов и сельскохозяйственных машин. Все сложные детали: блоки цилиндров, головки блоков, картеры, коробки передач и сцепления, выпускные и впускные трубы, шкивы, звездочки цепные и рад других деталей, отливаются из чугуна.
Как известно, в случае ремонта чугунных деталей сложной геометрической формы, например головок блоков, требуется предварительный нагрев детали. Однако многие детали сельскохозяйственных машин — кронштейны, рычаги, ценные звездочки — могут быть отремонтированы без предварительного подогрева.
При сварке чугуна имеет место большое выгорание углерода и кремния. Поэтому сварочные прутики должны иметь повышенное содержание этих элементов. Хорошие результаты получены при использовании в качестве присадочного материала изношенных чугунных поршневых колец двигателей.
При заварке дефектов сложных чугунных деталей целесообразно производить пайку чугуна латунью. Графит с поверхности удаляют выжиганием, сварочной горелкой с окислительным пламенем, причем деталь нагревается до температуры 750—900° C. Затем ремонтируемое место посыпают флюсом и покрывают слоем латуни. После пайки деталь покрывают листом асбеста и медленно охлаждают. В этом случае в детали не возникает больших напряжений и шов хорошо обрабатывается.
Как показала практика, для ремонта чугунных деталей, в основном для заварки трещин, может быть с успехом применен пропан.
Резка металла. Для разделительной резки сжиженным газом металлов применяются резаки типов РЗР-01-55, УРЗ и РЗП, а также резаки бензиновые и керосиновые.
При отсутствии этих резаков можно использовать обыкновенный резак УР, увеличив диаметр отверстия инжектора до 0,3—0,9 мм.
Наружный мундштук № 2, имеющий диаметр 5,5 мм, следует применять вместо мундштука № 1, а мундштук № 1 с отверстием 0,5 мм — вместо мундштука № 2. Для резки листа большой толщины диаметр сопла инжектора увеличивается до 0,95 мм, а диаметр отверстия наружного мундштука — до 7 мм. Диаметр канала смесительной камеры при резке больших толщин можно увеличить до 3 мм.
Уход за резаками, работающими на пропан-бутановой смеси, аналогичен уходу за ацетилено-кислородными резаками.
Подготовка рабочего места к работе, редукторов, шлангов, резака и горелки, продувка баллонов, установка редуктора, заливка водяного затвора водой, крепление шлангов резака и горелки, проверка наличия подачи в резаке, зажигание и тушение резака и горелки производятся в той же последовательности, как и при ацетилено-кислородной резке и сварке.
Правильно отрегулированное пламя при горении пропан-бутановой смеси в струе кислорода имеет ярко очерченное ядро, горит спокойно и устойчиво. Длина пламени пропан-бутановой смеси больше длины пламени ацетилено-кислородной смеси.
Подогревательное пламя регулируется в резаке на максимальную температуру (с небольшим избытком кислорода) по пламени на мундштуке.
Применение пропан-бутановой смеси вполне возможно для резки углеродистых и конструкционных (низколегированных) сталей, а также чугуна, хромо-никелевых сталей и цветных металлов.
Величина давления кислорода устанавливается в зависимости от толщины разрезаемого металла в пределах от 2 до 15 кГ/см2. Давление пропан-бутановой смеси может быть в пределах от 0,007 до 0,5 кГ/см2, при длинных шлангах и в стационарных сетях — до 1 кГ/см2.
Резку обычно начинают с кромки, предварительно очищенной от грязи и окалины. Если надо начать резку с середины (при большой толщине металла), то необходимо просверливать или прожигать отверстие диаметром 5—10 мм.
Для увеличения скорости нагрева металла в начальный период (при круглых сечениях металла) необходимо сделать надрубы зубилом или подставить в месте начала реза металлический пруток. Подогревательным пламенем вначале нагревают металл в том месте, откуда начинается резка, до температуры его воспламенения (для стали 100—1200° С, светло-красное каление), потом пускают режущую струю кислорода и перемещают резак по линии разреза. Расстояния резака от линии разреза должны быть по возможности равномерными. Для выполнения этого условия необходимо применять приспособления (направляющую линейку и др.). При очень большой скорости перемещения резака резка может прекратиться, а при малой скорости — верхние кромки разрезаемого металла оплавляются.
При резке труб на фаску угол опережения резака должен составлять 5—10°, а при резке труб без фаски — 10—15°.
В остальном технология резки стали пропан-бутановой смесью не отличается от технологии резки ацетилено-кислородным пламенем.
При сварке и резке металла необходимо соблюдать мероприятия по технике безопасности.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
основы, характеристики и особенности сварочного процесса
Сварка при помощи газа — соединение металлических деталей методом расплавления. Исторически это один из первых появившихся видов сварки. Технология была разработана еще в конце XIX века.
Впоследствии, с развитием технологий электрической сварки (дуговой и контактной), практическая ценность газовой несколько уменьшилась, особенно для соединения высокопрочных сталей. Но она до сих пор с успехом применяется для соединения чугунных, латунных, бронзовых деталей, для техники наплавления и во многих других случаях.
Сущность процесса
Сущность метода состоит в том, что высокотемпературное пламя сварочного газа нагревает кромки свариваемых деталей и часть присадочного материала (электродную часть).
Металл переходит в жидкое состояние, образуя так называемую сварочную ванну — область, защищенную пламенем и газовой средой, вытесняющей воздух. Расплавленный металл медленно остывает и затвердевает. Так формируется сварочный шов.
Используется смесь какого-либо горючего газа с чистым кислородом, играющим роль окислителя. Наиболее высокую температуру — от 3200 до 3400 градусов — дает газ ацетилен, получаемый непосредственно при сварке от химической реакции карбида кальция с обычной водой. На втором месте находится пропан — его температура горения может достигать 2800 °C.
Реже применяются:
- метан;
- водород;
- пары керосина;
- блаугаз.
У всех альтернативных газов и паров температура пламени существенно ниже, чем у ацетилена, поэтому сварка альтернативными газами практикуется реже, и только для цветных металлов — меди, латуни, бронзы и других, с небольшой температурой плавления.
У газовой сварки есть особенности по сравнению с электрической, которые формируют как ее недостатки, так и достоинства.
Достоинства и недостатки
Как и у любой вещи или явления, преимущества газовой сварки являются прямым отражением ее недостатков, и наоборот.
Основная характеристика газосварки — более низкая скорость нагрева оплавляемой зоны и более широкие границы этой зоны. В некоторых случаях это плюс, а в других — минус.
Это плюс, если нужно сварить детали из инструментальной стали, цветных металлов или чугуна. Для них требуется плавный нагрев и плавное охлаждение. Также существует ряд сталей специализированного назначения, для которых оптимален именно такой режим обработки.
К другим плюсам относится:
- невысокая сложность технологического процесса газовой сварки;
- доступность, адекватная стоимость оборудования;
- доступность газовой смеси либо карбида кальция;
- отсутствие необходимости в мощном источнике энергии;
- контроль мощности пламени;
- контроль вида пламени;
- возможность контроля режимов.
Основных минусов у газовой сварки четыре. Первый — именно низкая скорость нагрева и большое рассеивание тепла (сравнительно низкий КПД). Из-за этого практически невозможно сваривать металл толщиной свыше 5 мм.
Второй — слишком широкая зона термического влияния, то есть зона нагрева. Третий — себестоимость. Цена расходуемого ацетилена при газосварке выше, чем цена электроэнергии, затраченной на тот же объем работы.
Ее четвертый недостаток — слабый потенциал механизации. Из-за своего принципа действия фактически может быть реализована только ручная газовая сварка.
Полуавтоматический метод невозможен, автоматический — только с применением многопламенной горелки, и только при сварке тонкостенных труб либо иных резервуаров. Такой метод сложен и рентабелен лишь при производстве полых резервуаров из алюминия, чугуна либо некоторых их сплавов.
Нормативы
ГОСТ на газосварку — особый вопрос. В связи с тем, что качество шва при газовой сварке в большей степени зависит от мастерства сварщика, оно определяется субъективно.
Характер газосварочного процесса — исключительно ручной, конкретного ГОСТа на газовую сварку нет. Но существует ГОСТ 1460-2013 — на карбид кальция, из которого производится газ для сварки.
Кроме того, различными ГОСТами определяются такие параметры, как типы присадочной проволоки, давление в редукторе и баллоне, требования к генератору ацетилена. Существуют свои требования к типам применяемых шлангов и горелок, связанные с безопасностью работы.
Стандартный комплект оборудования
Для газовой сварки или резки (технологически более простой процесс) требуется оборудование. Прежде всего, это генератор ацетилена либо источник иного горючего газа (пропана, водорода, метана).Потребуется также Баллон с окислителем — кислородом, горелка, редуктор для сжатого газа (регулятор потока) и соединительные шланги.
Могут применяться различные вспомогательные устройства, например пьезозажигательный элемент, предохранительный водяной затвор для защиты от обратного пламени (в последнее время — практически обязательный элемент), и другие.
Отличительная особенность этого вида сварки — для него не требуется электропитание, поэтому работы можно производить практически в «полевых» условиях. Во многом из-за этого преимущества газовую сварку до сих пор активно используют.
Виды пламени
Одним из достоинств газосварки является возможность использования огня с разными химическими свойствами: окислительным, восстановительным, с повышенным содержанием ацетилена.
«Нормальным» считается восстановительное пламя, при котором металл окисляется с той же скоростью, что восстанавливается. Оно применяется в большинстве случаев. Для соединения деталей из бронзы и других сплавов с содержанием олова применяется только восстановительный огонь.
Окислительное пламя образуется при увеличении количества кислорода в газовой смеси. В некоторых случаях оно предпочтительно и даже необходимо, например, при соединении латуни и пайке твердым припоем.
Особое свойство окислительного пламени состоит в возможности увеличить скорость газовой сварки. Но при этом необходимо применять специальную присадку, содержащую раскислители — марганец и кремний.
Если использовать с окислительным пламенем в качестве присадочной проволоки тот же материал, что и в свариваемых деталях (за исключением латуни) — шов выйдет хрупким, с большим количеством пор и каверн.
Пламя с увеличенным содержанием горючего газа применяется для наплавки на какую-либо деталь другой детали из более твердого сплава, а также при варке деталей из чугуна и алюминия.
Технология и способы
Техника газовой сварки сильно зависит от специфики свариваемых металлов и сплавов, формы деталей, направления шва и других факторов.
Основное предназначение газосварки — обработка чугуна и цветных металлов, которые поддаются ей лучше, чем дуговой. Хуже всего «берет» она легированную сталь — из-за низкого коэффициента теплопередачи детали из нее сильно коробятся при варке газом.
Существует «правая» и «левая» методика газовой сварки. Есть также технология сварки валиком, ванночками и многослойная сварка.
«Правый» способ — это когда сварочное сопло ведут слева направо, а присадку подают вслед за движением огненной струи. Пламя при этом направлено на конец проволоки, так, что расплавленный состав — температура плавления присадки обычно ниже, чем у основного материала — ровно ложится в шов.
При «левом» способе газовой сварки — он считается основным — поступают наоборот. Горелка движется справа налево, присадка подается ей навстречу. Этот способ проще, но подходит только для тонких листов металла. Кроме того, при нем больше, чем при «правом», идет расход присадочной проволоки и горючего газа.
Сварка валиком — более трудоемкий способ, подходящий только для листового материала. Шов образуется в форме валика, но при этом качество шва очень высокое, без образования шлака, пор и воздушных лакун.
Сварка ванночками — способ, требующий от сварщика большого мастерства. При этом присадочная проволока укладывается в шов спиральным способом, проходя через разные участки пламени. Каждый новый виток спирали слегка перекрывает предыдущий. Способ хорошо подходит для соединения листов из низкоуглеродистых сталей.
Многослойная сварка — самый технологически сложный способ. Его основы — как бы наплавка одного слоя поверх следующего. При этом достигается идеальный прогрев всех нижележащих слоев. Главное — контролировать, чтобы стыки швов разных слоев не находились один под другим.
В каждом из этих видов газовой сварки могут использоваться, в зависимости от обрабатываемого металла, различные флюсы. Их задача состоит в том, чтобы защитить поверхность шва от образования окислов, нарушающих его качество.
svaring.com
технология процесса и преимущество перед сварочным инвертором
Газосварка – это процесс, в котором сваривание металлических деталей происходит за счет оплавления стыков и сварочной проволоки высокотемпературным пламенем.
Пламя образуется благодаря сжиганию ацетилена, пропана или бутана в атмосфере кислорода. Оборудование для резки и сварки с помощью пламени часто используется при соединении заготовок из стали, ремонте чугунных изделий, сваривании цветных металлов и резке всевозможных металлических материалов.
Оборудование для газосварки
В комплект аппарата для газовой сварки или резки входят:
- горелка или резак;
- кислородный и ацетиленовый шланг;
- кислородный баллон;
- ацетиленовый генератор или пропановый баллон;
- редукторы.
Каждая деталь газового аппарата имеет большое значение, и обойтись без нее нельзя. Но можно составить комплект аппарата для газовой сварки, покупая приборы постепенно, заменяя их, подбирая нужные параметры.
Горелка и резак
Горелка – это основная часть аппарата. По конструкции газовые горелки для сварки и резки мало отличаются друг от друга. К средней части подсоединяются наконечник, есть вентили, которые регулируют подачу окислителя и горючего. Газовая горелка часто имеет пьезоподжиг. Кислород и ацетилен попадает в нее по шлангам, закрепленным в рукоятке.
По способу подачи горючей газовой смеси горелки делятся на инжекторные и безинжектроные. Горелки для сварки и резки бывают газовыми и жидкостными (распыляется бензин или керосин), однопламенными и многопламенными. Согласно ГОСТ горелки бывают микромощные, малой, средней и большой мощности.
Самые распространенные – газовые горелки малой и средней мощности. Первые могут варить металл толщиной 0,2-7 мм, вторые варят металл толщиной от 0,5 мм до 30 мм. Все зависит от выбора насадки, которых в малых газовых горелках 4, а в средних 7.
При работе с ацетиленовым генератором в смесительной камере аппарата за счет разрежения, возникающего при выходе кислорода в камеру, засасывается ацетилен.
Резак в отличие от обычной газовой горелки имеет два канала. По одному идет горючая смесь кислорода и ацетилена, по другому, чистый кислород, который образует режущую струю.
Кто пользовался газовым резаком, тот не задают себе вопрос, как резать металл и чем разрезать. Резак вне конкуренции. Им работать проще и дешевле, по сравнению со сварочным инвертором.
Ацетиленовые генераторы
Генераторы для сварки вырабатывают ацетилен, который получается при соединении карбида кальция с водой. Такие аппараты бывают мобильными и стационарными. По выходному давлению их делят на 3 категории:
-
генераторы низкого давления до 0,1 атмосферы; - среднего от 0,7 до 1,5 атм.;
- высокого давления свыше 1,5 атмосферы.
При этом аппараты могут производить от 0,3 м3 до 160 м3 ацетилена в час.
По способу получения газа генераторы делят на пять видов:
«КВ». В этих генераторах карбид поступает в воду небольшими порциями. При падении давления ниже порогового поступает новая порция карбида. Гашеный карбид кальция удаляется через нижний выпускной клапан. Из-за больших габаритов используется в стационарных установках. Имеет наивысший выход ацетилена.
«ВК». Здесь вода попадает на карбид. Вода подается небольшими порциями, по мере снижения давления. Такой способ называется «ВК по мокрому принципу». Аппарат имеет простую и надежную конструкцию. Производительность до 10 м3. Недостатком является неполное гашение карбида кальция.
«ВК» по сухому процессу. В камеру с карбидом кальция вода подается дозированно. При образовании ацетилена выделяется теплота, которая испаряет излишки воды. За счет этого гашеный карбид получается сухой. Отсюда и название.
«ВВ». В генераторах этого вида получение газа получается за счет вытеснения воды из камеры газообразования корзиной с карбидом кальция. При падении давления вытесненная вода поступает обратно в камеру. Аппарат применяется в передвижных сварочных постах.
«ПК». В генераторах используется комбинированный принцип получения газа. Совмещаются два способа: «вода на карбид» и « вытеснение воды». Используется в передвижных установках. Обладает плавной регулировкой подачи газа.
Баллоны, редукторы, проволока
Ресиверы (технические баллоны) с кислородом или пропаном рассчитаны на хранение при давлении 150 атмосфер. Чтобы его можно было использовать в сварочном процессе, применяются понижающие редукторы. Ресиверы и редукторы имеют цветовую маркировку.
Кислородные газовые баллоны окрашиваются в голубой цвет, ацетиленовые в белый. Шланги тоже имеют такие же цветовые маркировки. Газовые шланги с красной полосой рассчитаны на давление до 6 атмосфер, с синей – до 20 атм., а шланги с желтой полосой предназначены для перекачки бензина или керосина.
На каждом баллоне устанавливаются по 2 манометра. Один контролирует давление в резервуаре во время сварки или резки, другой в шланге.
Для газовой сварки и резки необходима сварочная проволока, иногда требуется флюс. Перед использованием проволоку необходимо очистить от ржавчины, краски, жира и других загрязнений.
При сварке заготовок из алюминия и других цветных металлов требуется флюс, он защищает их от воздействия воздуха. В качестве него применяют борную кислоту и буру.
Особенности газосварки
Технология газовой сварки и резки на соответствующем аппарате имеет свои нюансы в зависимости от характеристик металла. Сварку низкоуглеродистых сплавов делают любым газом.
При газовой сварке легированных сталей используют проволоку с примесью хрома и никеля. Чугунные изделия варят специальным пламенем, предотвращающим образование белого чугуна.
При газовой сварке медных предметов зазор должен быть минимальным, а пламя большой мощности. Используется присадочная медная проволока и раскисляющий флюс. Латунные изделия сваривают при большой подаче кислорода с использованием латунной проволоки.
Плюсы и минусы газосварки
Газосварочным оборудованием можно пользоваться везде. Оно не требует источников электроэнергии. Соединение материалов получается за счет энергии пламени.
Технология процесса газовой сварки или резки проста. Процесс легко регулировать, уменьшая или увеличивая энергию пламени. Невысокая температура пламени позволяет проводить постоянный визуальный контроль через темные очки.
К минусам работы на газовом аппарате относится очень медленный нагрев свариваемых изделий, особенно при сопоставлении с электродуговой сваркой. Зона нагрева при газосварке очень большая.
При соединении толстостенных изделий производительность значительно ниже, чем при производстве работ электросваркой, и она плохо поддается автоматизации.
Запрещается проводить газовую сварку вблизи огнеопасных веществ. При работе с газовым аппаратом в помещениях должна быть предусмотрена вентиляция. Ацетиленовый генератор должен находиться на дистанции более 10 м от места сварки или резки металла.
Генератор должен иметь достаточно воды, а количество карбида кальция не превышать объем загрузочной корзины. Запрещено использовать кислородные ресиверы с содержанием газа меньше нормы. В процессе сварки пламя направляется в противоположную сторону от газовых ресиверов. Сварочные работы проводятся в очках и спецодежде.
svaring.com
Как варить пропаном - Сварочные материалы ПромСнабСервис
Cодержание статьи
Широко распространённая сварка пропаном представляет собой соединение металлических заготовок в сварочной ванне, образуемой при их нагревании высокотемпературной струёй горючей смеси из двух газов. В качестве её компонентов обычно используются ацетилен и кислород, причём последний выполняет функцию катализатора, ускоряющего окислительный процесс и формирующего сварочную струю.
В отдельных случаях в качестве второй составляющей кислородно-горючей смеси выбирается пропан, от которого и произошло название данного метода.
Принципы и особенности процесса
Сварка пропаном начинается с того, что горючий состав поступает в горелку и через специальное калиброванное сопло под давлением выходит наружу. Затем сварщик поджигает газ, и после его воспламенения регулирует напор и качество смеси посредством расположенных на корпусе вентилей.
Исходящая из сопла очень тонкая струя пламени состоит из ядра, зоны восстановления и рабочего факела. Самая высокая температура развивается именно в ядре; при этом сама газовая сварка пропаном происходит в промежутке между ним и зоной восстановления.
Одновременно с этим за счёт воздействия высоких температур на обрабатываемый металл сварочная ванна защищается от нежелательного контакта с воздухом.
Возможность точечной обработки металла тонкой струёй позволяет применять сварку пропаном не только при фигурной резке исходных заготовок, но и при изготовлении целого ряда декоративных изделий и украшений.
Сварка по этой методике требует от исполнителя особых профессиональных навыков, получить которые можно лишь после прохождения курса предварительного обучения и последующей длительной практической работы с пропаном.
Техника сварки
Сварка пропаном предполагает применение следующих двух методик:
- высокотемпературный нагрев кромок заготовок, последующее их оплавление и окончательное соединение;
- формирование рабочего шва методом наплавки или напыления.
Во втором случае используется специальная присадочная проволока из мягкого металла, необходимая для того, чтобы сварочная ванна оставалась полностью насыщенной.
При проведении рабочих операций по первой из этих методик расходуется большое количество пропана, поскольку для оплавления металлических кромок требуются высокие температуры. Поэтому чаще всего предпочтение отдаётся второму способу сварки, при котором на нагрев присадочной проволоки из легкоплавких металлов тратится заметно меньше энергии.
Оба этих подхода при работе с пропаном в целом приводят к одному и тому же результату. Однако они принципиально различаются по расходу газовой смеси, затрачиваемому на работу времени и функциональности (другими словами – по своей экономичности).
Сварка посредством наплавки, помимо экономии средств и времени, обеспечивает повышенную прочность шва и выглядит более эстетично. Именно эта методика используется при прокладке и обустройстве магистральных трубопроводов, а также при сварке различных изделий и элементов строительных конструкций.
Достоинства и недостатки
К основным достоинствам любой газосварки (включая сварку пропаном и кислородом) относятся следующие моменты:
- независимость от стационарного или передвижного источника питающего тока, требующего для своей работы централизованного энергоснабжения. Газосваркой с использованием пропана пользуются обычно при проведении монтажных работ на сельских объектах и удаленных площадках, лишённых постоянного энергообеспечения;
- грамотное применение методов сварки пропаном и соблюдение всех предписанных нормативами температурных режимов позволяет получать качественный шов и избежать образования прожогов;
- оборудование для газосварки (сам резак или пропановая горелка, подводящие шланги и баллоны с газом, размещаемые на тележке) достаточно мобильны и удобны для местных перемещений и дальней транспортировки.
Недостатком метода обработки металлических заготовок пропаном является низкая производительность монтажных работ, большие затраты времени на высокоточное сваривание и необходимость в навыках проведения этих операций. К этому следует добавить повышенный расход материала, а также опасность высокотемпературного режима, захватывающего большие участки зоны сварки.
Устройство горелки
Горелка для сварки пропаном состоит из рукоятки с расположенными на ней вентильными устройствами, обеспечивающими регулировку подачи газов и смешивания их в нужной пропорции. Посредством специальных ниппелей к ним подсоединяются подводящие газ рукава, соответствующие действующим стандартам (ГОСТ 9356).
Согласно этому нормативу каждый из шлангов (рукавов) оснащается сменным наконечником со смесительной камерой, которая в свою очередь оборудована встроенным инжектором. На камере рукавов указывается тип (номер) наконечника и наименование газа, на работу с которым он рассчитан. Удобное и эргономичное расположение вентилей позволяет удерживать рукоятку горелки одной правой рукой, производя при этом второй все необходимые рабочие операции в процессе сварки.
Наконечник типовой газовой горелки состоит из мундштука, инжектора и специальной подающей трубки. Размеры отверстий в мундштуке и в инжекторе (точнее – их соотношение) рассчитаны на применения этих узлов только для конкретного вида газа (пропана или кислорода).
Температура, развиваемая в зоне факела горения пропана с кислородом, может достигать примерно 2300 °C, в связи с чем мундштуки этих сборных конструкций чаще всего делаются из меди. Объясняется это тем, что медные материалы отличаются большей теплопроводностью (по сравнению с латунными мундштуками, например), и в процессе сварки быстрее охлаждаются.
Меры предосторожности
Поскольку при обращении с газовой горелкой создаются значительные по объёму зоны с высокотемпературным режимом – всегда следует помнить о соблюдении требований техники безопасности при сварке. Согласно действующим нормативам газосварочные работы с пропаном должны проводиться в специально предназначенных для этих целей рукавицах, надёжно защищающих ладони от возможных ожогов.
Помимо этого, нежелателен длительный визуальный контакт с ядром пламени, поскольку повышенные световые нагрузки способны привести к поражению роговицы глаза.
Важно! Категорически воспрещается прикасаться к газовому оборудованию испачканными в масле руками, так как при соединении смазочных веществ с кислородом возможно мгновенное воспламенение и аварийный разрыв баллона.
Особое внимание должно уделяться вопросу хранению баллонов с пропаном и кислородом, которые, как правило, содержатся в специально изготовленных для этих целей металлических шкафах. Предполагается, что доступ к таким хранилищам строго ограничен.
Можно сказать еще несколько слов о достоинствах резки и сварки посредством пропана. Огромный опыт работ, организованных и проводимых по этой методике, свидетельствует о высоких качественных показателях методики, а также о соответствующем уровне её функциональности.
Такие факторы, как удобство и доступность, экономичность и высокое качество шва позволяют оценивать технику сваривания металлических заготовок пропаном как ни в чём не уступающую классической электродуговой сварке.
promsnabservisnk.ru
Газовая сварка и резка металлов. Технология газовой сварки. Оборудование для газовой сварки :: SYL.ru
Газовая сварка – это вид сварочных работ, когда детали требуется нагреть до расплавленного состояния посредством высокотемпературного пламени. Такой способ широко применяется при создании конструкций на основе тонкой углеродистой стали, при ремонте изделий из чугуна, а также при необходимости заварки дефектов в разных изделиях, полученных литьем из цветных или черных металлов.
Какие газы используются?
При газовой сварке используются горючие газы – природный, ацетилен, пары бензина, водород. Эти газы отличаются хорошим горением на воздухе, не развивая при этом высокой температуры, для сжигания достаточно и кислородной струи. Газовая сварка чаще всего ведется на основе ацетилена, который создается на основе воды и карбида кальция. Он горит при температуре в 3200-3400 градусов.
В чем особенности?
К преимуществам газовой сварки можно отнести следующее:
- Простую технологию.
- Отсутствие необходимости в источнике сварочного тока.
- Простоту оборудования, на основе которого выполняется газовая сварка.
С другой стороны, этот процесс не отличается высокой производительностью. Сварка выполняется только вручную, а механические и эксплуатационные свойства готовых изделий не всегда высокого качества.
Кислородный редуктор
При сварке кислород поступает из специального баллона – он окрашивается в голубой или синий цвет. Чтобы обеспечивалась нормальная работа, кислород должен поступать в горелку равномерно и при небольшом давлении. Именно для этих целей на баллонах есть редуктор – он регулирует подачу газа. В таком случае к горелке подводятся рукава для газовой сварки – ацетиленовый и кислородный. Кислород подается в центральный канал, где струя больше разряжается, засасывает ацетилен, который попадает в горелку под небольшим давлением. Газы смешиваются в камере, после чего выходят наружу из наконечника.
Особенности технологии
При выполнении газовой сварки важно получить качественное соединение, поэтому большое внимание уделяется тщательной подготовке свариваемых кромок, выбору способа соединения металла, установке горелки в нужное положение и определению необходимых параметров мощности горелки. Технология газовой сварки предполагает, что кромки должны тщательно очищаться от различных загрязнений. Скос выполняется с применением ручного или пневматического зубила, а иногда привлекаются специальные станки. Окалина и шлаки могут удаляться металлической щеткой. Прихватка кромок позволяет предотвратить изменение их положения во время сварки.
Способы сварки
Газовая сварка может вестись несколькими способами. Первый – это левая сварка, которая наиболее распространена. Она применяется при работе с тонкими и легкоплавкими металлами. Горелка перемещается справа налево, а присадочная проволока ведется впереди пламени, направленного на несваренный участок шва. При правой сварке горелка ведется слева направо, а присадочная проволока перемещается за горелкой. При данном способе тепло пламени рассеивается в меньшей степени, поэтому и угол раскрытия шва – не 90 градусов, а меньше – 60-70.
Правую сварку целесообразно использовать для соединения металла, толщина которого – от 3 мм и выше, а также металлов с высоким уровнем теплопроводности. Рекомендуется использовать присадочную проволоку, диаметр которой равен половине толщины свариваемого металла.
Технология газовой сварки предполагает и процесс, который ведется сквозным валиком. В этом случае листы устанавливаются вертикально зазору – он по размеру равен половине толщины листа. С помощью горелки расплавляются кромки, чтобы образовалось круглое отверстие. Затем оно со всех сторон оплавляется, пока шов не будет сварен. Такой способ хорош тем, что свариваемые листы имеют плотный шов без пор и шлаковых включений.
Сварка ванночками хороша для сваривания стыков и углов соединения металлов, которые имеют толщину максимум 3 мм. Как только на шве образуется ванночка, в нее вводится конец присадочной проволоки, которая слегка расплавляется, затем конец проволоки перемещается на другой участок шва. Особенность такого подхода – в шве отличного качества, особенно если сваривались тонкие листы и трубы из стали (малоуглеродистой и низколегированной).
Газовая сварка и резка могут вестись на основе многослойной сварки. Этот способ имеет ряд особенностей:
- зона нагрева небольшая;
- нижележащие слои при наплавке последующих просто отжигаются;
- каждый шов можно проковать, прежде чем наложить на него следующий.
Это сказывается на улучшении качества шва. С другой стороны, такой способ отличается небольшой производительностью, требует высокого расхода газов по сравнению с однослойной сваркой, поэтому применяется он при необходимости создания ответственных и качественных изделий.
Особенности сварки различных швов
Для работы с горизонтальными швами используется правый способ, что дает возможность легко формировать шов, а сам металл ванны не стекает. Сварка вертикальных и наклонных швов ведется левым способом, а если толщина металла выше 5 мм, используется двойной валик. Сварка потолочных швов предполагает нагревание кромок, пока они не оплавятся, затем в ванну вводится присадочная проволока – ее конец быстро оплавляется. Сам процесс ведется правым способом.
Какое оборудование?
Газосварочное оборудование для газовой сварки – это широкий выбор приборов, позволяющих проводить ряд работ. Подобный тип сварки считается простым, и само оборудование довольно лаконичное и легкое в эксплуатации. В зависимости от типа горючего газосварочные устройства бывают пропано-кислородными или ацетилено-кислородными, бензино- или керосино-кислородными. Чаще всего сварка выполняется на основе пропано-кислородной и ацетилено-кислородной сварки, поскольку пламя этих газов имеет самую высокую температуру.
Газосварочное оборудование для газовой сварки – это еще и генератор, который дополняется разными видами газа. Также при работе потребуется баллон с кислородом и редукторы. Самыми распространенными считаются ацетиленовые генераторы для газовой сварки, которые позволяют получить непосредственно ацетилен путем смешивания карбида кальция и воды. Данный тип генератора представлен в пяти типах, что позволяет подобрать оптимальный вариант для конкретного материала.
Важную роль при работе со сваркой играют предохранительные затворы, их задача – обеспечить безопасность при проведении сварки. С их помощью предотвращается прохождение обратного удара пламени, которое возникает во время сварки. Кроме того, благодаря обратным клапанам предотвращается обратный поток газа в резиновые рукава при газопламенной обработке металлов и работе со сжатыми газами.
Газовые баллоны
Оборудование для газовой сварки включает в себя баллоны и вентили для них. Баллон – это сосуд цилиндрической формы, который имеет отверстие с резьбой в горловине, куда ввинчивается запорный вентиль. Он создается из легированной или углеродистой стали, причем каждое такое изделие имеет свою окраску в зависимости от содержащегося в нем газа. Вентили для баллонов создаются из латуни, поскольку сталь отличается неустойчивостью к коррозии.
Газовый редуктор представляет собой устройство, которое постоянно понижает или держит на определенном уровне давление газа. Газовая сварка и резка металлов ведутся на основе разных типов редукторов:
- Кислородные используются при газовой сварке и сварке металлов. Такой редуктор выполняется с голубой маркировкой. Может использоваться в агрессивной среде, поскольку создан из стойких к коррозии металлов.
- Ацетиленовые редукторы нашли широкое применение в газовой сварке. Они маркируются белым цветом, крепление к баллону выполняется накидным хомутом. Данный вид редуктора имеет два манометра, один из которых держит под контролем давление газа в баллоне, второй – давление газа в рабочей камере.
- Углекислотные редукторы широко применяются в промышленности – пищевой, химической. Они имеют один или два манометра и могут подключаться только к вертикальному манометру.
При аргонодуговой сварке нашли широкое применение аргоновые редукторы, которые могут работать и с негорючими газами.
Особенности газовых горелок
Газовая сварка сталей – процесс, требующий применения самых разных приборов. Газовые горелки – неотъемлемый элемент оборудования, которое используется в различных отраслях промышленности. По конструкции изделия примерно одинаковые: каждая горелка состоит из корпуса. К нему крепится сразу несколько элементов: наконечник, вентиль, регулирующий подачу топлива, и рычаг, который регулирует высоту пламени. Соединение с баллоном выполняется редуктором, при этом сама горелка часто может дополняться пьезподжигом, ветрозащитой пламени и другими компонентами.
Газовая горелка для сварки на основе пропана отличается безопасностью работы, обеспечивая высокую температуру пламени: ее достаточно для выполнения целого ряда работ. Многие виды сварки ведутся на основе ацетиленовых горелок, которые работают на смеси ацетилена и кислорода.
Виды газовых резаков
Газовые резаки бывают разного типа: ацетиленовыми, пропановыми и работающими на заменителях газа или жидком горючем. Конструкция изделий включает в себя рукоятку, ниппели, к которым крепятся газовые рукава, корпус, инжектор, смесительную камеру, трубку, головку газового резака и трубку с вентилем. Газовая сварка металлов и ее качество зависят от того, насколько хорошо подобран именно резак.
Суть его работы в следующем: из баллона кислород поступает в редуктор, рукав, после чего попадает в корпус – здесь резак разветвляется на два канала. Часть кислорода проходит через вентиль и направляется в инжектор. Отсюда газ выходит с большой скоростью, причем во время этого процесса подсасывается горючий газ. При соединении с кислородом он образует горючую смесь, которая направляется в пространство между мундштуками и сгорает. Как следствие, появляется подогревающее пламя. Кислород, который направлялся по второму каналу, выходит в трубку, за счет чего образуется режущая струя. Именно он обрабатывает участок металла.
Особенности сварки труб
Сварка газовых труб производится в несколько этапов. Сначала подготавливается металл, то есть проводится разметка, режутся и собираются трубы. Из-за круглого сечения труб резка выполняется термическим резаком. Большая часть работ по сварке – это сборка деталей под нее, когда требуется учесть множество деталей – от серии изделий до их диаметра и других факторов. Сборка выполняется сварочными прихватками, которые предотвращают возможное смещение отрезков труб, сказывающееся на появлении трещин при охлаждении.
Зажигается дуга. Это делается разными способами. Затем начинается плавление металлов – основного и электродного. Для качественного шва важно уделять внимание углу наклона электрода.
Технология газовой резки
Газокислородная резка ведется с использованием металлов и их сплавов, которые горят в струе технически чистого кислорода. Такой тип резки выполняется двумя способами – разделительно или поверхностно. Первый способ позволяет вырезать заготовки, раскроить металл, разделать кромки шва под сварки. С помощью поверхностной резки снимается поверхностный металл, разделываются канавки, удаляются поверхностные дефекты. Такая процедура выполняется на основе специальных резаков.
Техника безопасности
Газовая сварка – процесс, требующий внимательного отношения. Опасные ситуации могут возникнуть в нескольких случаях:
- Сварку нельзя проводить рядом с огнеопасными и легковоспламеняющимися материалами (бензином, керосином, паклей, стружкой).
- Если сварка выполняется в замкнутом пространстве, рабочим следует периодически выходить на свежий воздух.
- Работы должны проводиться в хорошо проветриваемых помещениях.
- Если проводится газопламенная обработка металла, помещение должно вентилироваться, чтобы удалялись вредные газы.
- Резка и сварка проводятся на расстоянии до 10 м от перепускных рамп, ацетиленовых генераторов.
- Секции загрузочных коробок не должны переполняться карбидом.
- Корпус генератора постоянно должен быть наполнен нужным количеством воды.
- Запрещено работать с баллоном кислорода, давление которого ниже нормы.
- Пламя горелки направляется в сторону, противоположную источнику газопитания.
Сварочные работы должны производиться с максимальным соблюдением правил безопасности и с применением только качественного оборудования. Это позволит сделать процесс безопасным, а соединение металлов – надежным.
www.syl.ru
Пропан-бутано-кислородная сварка | Строительный справочник | материалы - конструкции
Пропан-бутано-кислородную сварку применяют для неответственных деталей. Давление рабочих газов при входе в горелку поддерживается в пределах: пропан-бутановой смеси 0,02 — 0,05 МПа, кислорода — 0,02 — 0,04 Мпа, при этом поддерживается соотношение рабочих газов —3,5 : 4. При этом виде сварки недопустимо применение в качестве присадочной проволоки Св-08 и Св-08А. Чаще всего используются проволоки марок Св-12ГС, Св-08Г2С, Св-08ГС, хорошо раскисляющие сварочную ванну.
Присадочную проволоку держат под углом 35 — 40° к оси шва, а пламя — под углом 45 —60°. Расстояние от ядра пламени до поверхности сварочной ванны должно поддерживаться в пределах 3 —6 мм, а до плавящегося конца присадочной проволоки — 2 — 4 мм. Основные режимы пропан-бутано-кислородной сварки приведены в таблице 1. Примерные нормы расхода материалов при пропан-бутано-кислородных смесях при сварке стыковых соединений из низкоуглеродистых сталей приведены в таблице 2.
Таблица 1. Режимы пропан-бутано-кислородной сварки
| Толщина свариваемого метала, мм | Величина зазора, мм | Угол скоса кромок | Расстояние между прихватками, мм | Диаметр присадочной проволоки, мм | № наконечника горелки | Расход, л/ч | Скорость сварки | |
| Пропан-Сутана | Кислорода | |||||||
| 0,5-1 | 1-1,5 | Без скоса | 10-40 | 1-1,5 | 1-2 | 30-90 | 105-315 | 7-10 |
| 1-2 | 1,5-2 | Тоже | 20-ео | 1, 5-2 | 2-3 | 60-180 | 210-680 | 5-7 |
| 2-3 | 2-3 | Тоже | 40-120 | 2-2, 5 | 3-4 | 120-270 | 420-945 | 4-5 |
| 3-6 | 3-6 | 60-90 | 60-240 | 2,5-4 | 4-5 | 180-540 | 630-1890 | 1, 6-4 |
Примечание: для сварки сталей толщиной свыше б мм пропан-бутано-кислородные смеси не применяют.
Таблица 2. Нормы расхода материалов
| Толщина металла, мм | Масса наплавленного металла, кг | Масса присалочной проволоки, кг | Нормы расхода на 1м шва | |
| Пропанбутана, м3 | Кислорода, м3 | |||
| Швы стыковых соединений без скоса кра | чок | |||
| 1 | 0,028 | 0,029 | 0,013 | 0,044 |
| 1,5 | 0,049 | 0,051 | 0,023 | 0,081 |
| 2 | 0,07 | 0,074 | 0,034 | 0,119 |
| 2,5 | 0,084 | 0,088 | 0,044 | 0,148 |
| 3 | 0,098 | 0,103 | 0,051 | 0,178 |
| Швы стыковых соединений со скосом двух кромок | ||||
| 3 | 0,133 | 0,14 | 0,063 | 0,22 |
| 4 | 0,178 | 0,187 | 0,104 | 0,365 |
| 5 | 0,224 | 0,235 | 0,139 | 0,49 |
| б | 0,265 | 0,278 | 0,197 | 0,69 |
build.novosibdom.ru
