Газовая сварка металлов – технология, материалы, видео

Газовое скрепление или резка металла не были возможны, пока француз Деви в 1836 году не понял, что ацетилен (этин) на основе карбида кальция может гореть. Потом его стали использовать в уличных фонарях и фарах авто и паровозов. Гораздо позже его земляки Фуше и Пикар описали «сварочную ванну» при газоплавильной сварке на основе того же ацетилена.

Но именно в Советском Союзе было впервые начато промышленное производство ацетилена и его «расфасовка» в прочные стальные баллоны белого цвета. Это позволило повысить производительность работы сварщиков на 20 процентов, на столько же не терять ацетилена. Так газовая сварка металлов – стали, чугуна и цветных – стала доступна в любой, даже отдаленной, местности.

Газосварка – универсальное решение

Трудно найти отрасль, где бы ни использовалась газосварка – способ прочного соединения металлов друг с другом в стадии расплава пламенем особых температур. Ведь ацетилен горит при 3 200-3 400 градусах.

Технология газовой сварки простая. Этот способ может заменить электродуговую, но газовую – нет. Но все же первая приоритетна на тонких металлах. Дуга же их просто расплавит, как в мартене, а не скрепит.

Чем «газовать»?

Ацетилен и сегодня широко используется, там, где необходимы небольшие объемы сварки, особенно в аварийных случаях. Широко применяются и иные горючие газы: водород и природный, пропан (отдельно и в смеси с бутаном) и нефтяной, а также пары бензина и керосина.

Но этин среди них – король по теплотворности и термичности факела (на фото газовой сварки это видно) в его смеси с О2. И он больше других газов используется для этих целей.

• Плюсы и минусы технологии:

• не нужен подвод электротока;
• недорогое оборудование и аксессуары;
• ведется только вручную;
• не высокое качество изделий по механике и долговечности.

Что необходимо для газосварки/резки

Оборудование для газосварки простое и удобное для переноски и перевозки. По любому типу горючего газосварочные устройства имеют приставку кислородные. Потому что без него процесс практически невозможен.

Главное оборудование для газовой сварки: баллон или генератор (газгольдер), резак. В генераторе карбид кальция вырабатывает ацетилен (его формула – C2H2) в смеси с водой. В работе их больше используют профессиональные газосварщики, поскольку такой метод взрывоопасен. Поэтому в быту, на СТО автомобилей, в различных мастерских, на морских судах пользуются только баллонным ацетиленом.

Баллоны с газом и кислородом. Кислород не горит, но усиливает горение. При соединении с различными минеральными или синтетическими маслами, в то числе и с пищевыми, может произойти взрыв.

Для каждого вида газа есть свой вентиль и редуктор, чтобы не было дополнительной реакции с металлом. Вентили для ацетилена стальные, кислорода и пропан/бутана – латунные. К ним подсоединяются редукторы, рассчитанные на определенное давление: ацетиленовые – на 2,5 МПа (5320 литров газа в баллоне), кислородные – 15 МПа (6000).

В белые баллоны засыпается пористый материал (древесный уголь) и заливается ацетон и лишь после этого закачивается ацетилен. Внутри происходит еще одна химическая реакция и вырабатывается дополнительный ацетилен.

Как варить газовой сваркой? Смешивание кислорода с газами однотипно. В резаке усилитель пламени соединяется с этином и в паре выходят из сопла горелки после поджига огнем синего цвета.

Различия сварки

Горячее схватывание металлов производится такими методами:

Шаг горелки влево. Подходит для тонкой и быстроплавкой стали. Горелка правой рукой рабочего движется влево, а сварочная проволока находится чуть дальше пламени по линии будущего соединения;

Движение вправо. Рычаг с пламенем движется по указанному маршруту, а присадка следует за горелкой. Энергия пламени рассеивается меньше, и раскрытие шва от этого – не прямой угол, а только 60-70 градусов.

Применяется для железа от 3 мм и выше, а также с высокой термопроводимостью. В обоих случаям диаметр  присадки согласуется с толщиной скрепляемого железа – наполовину меньше.

Одна практическая тонкость метода Фуше и Пикара – расплавные ванны. Если грамотно варить металл, то ванна постоянно следует позади горелки. Она – указатель качественной сварки.

На том месте, где возникла температура плавки – металл как бы становится жидким. Именно в этот момент присадочная проволока попадает в сталь, также плавится, и эта «река» течет по шву. В нем расплав присадки выполняет важную роль упрочняющего шов материала. Ванна прочно скрепляет тонкие полосы и трубы из стали с низким содержанием углерода и легированием ниже пяти процентов.

Отличия соединения различных швов:

• по горизонтали и потолкам выбирается правый способ, когда металл не льется из «ванны»;
• по вертикали и наклонам – левым методом;

1. Этим отличается применение газовой сварки в различных отраслях.

Фото газовой сварки металлов

• Также рекомендуем просмотреть:

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях 😉

Источник: https://instrumentgid.ru/texnologiya-gazovoj-svarki-metallov/

Технология газовой сварки металлов: ее преимущества и области применения

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Каковы преимущества и недостатки технология газовой сварки металлов
• Какие материалы и оборудование используются в технологии газовой сварки металлов
• Как осуществляется газовая сварка металлов

Газовая сварка и резка используются в быту и в промышленности для соединения деталей металлических конструкций.

Это происходит благодаря технологическому процессу, во время которого горючее газовое вещество с содержащимся в нем чистым кислородом под воздействием высокой температуры склеивает края поверхностей, изготовленных из металла.

Расстояние между кромками заполняется расплавленным материалом, получаемым из присадочной проволоки. О том, что представляет собой технология газовой сварки металлов, каковы ее преимущества и недостатки, где она применяется и каким образом осуществляется, читайте далее.

Краткое описание технологии газовой сварки металлов

Технология газовой сварки цветных и прочих металлов предполагает нагревание краев свариваемых поверхностей и присадочного материала (электродной части) при помощи высокотемпературного пламени сварочного газа.

Принимая жидкое состояние, металл формирует сварочную ванну – такое название носит область, которая защищена пламенем и за счет газовой среды вытесняет воздух. После медленного остывания и затвердевания расплавленного металла образуется сварочный шов.

Технология газовой сварки и резки металлов заключается в использовании смеси какого-либо горючего газа и чистого кислорода, который играет роль окислителя.

Самая высокая температура (от +3200 до +3400 °С) достигается, если сварочный процесс выполняется с применением ацетилена, получаемого в результате химической реакции карбида кальция с обычной водой непосредственно в процессе сварки.

Второе место по температурному режиму занимает пропан, температура горения которого может доходить до +2800  C.

Гораздо реже в технологии газовой сварки металлов пользуются:

• метаном;
• водородом;
• парами керосина;
• блаугазом.

Для всех альтернативно используемых газов характерна более низкая температура горения в сравнении с ацетиленом, именно поэтому они реже находят применение в процессе выполнения сварочных работ. Альтернативные газы больше подходят для сварки цветных металлов, таких как медь, латунь, бронза и др., имеющих небольшую температуру плавления.

Технология газовой сварки металлов имеет широкое применение как в промышленных масштабах, так и в быту. С ее помощью изготавливают и ремонтируют стальные изделия толщиной от 1 до 3 мм; сваривают емкости и резервуары, имеющие небольшую вместимость, заваривают трещины, вваривают заплаты и т. п.

Не обойтись без сварочных работ и в случае выполнения ремонта литых изделий, изготовленных из чугуна, бронзы, силумина; она необходима для сварки стыков труб с малыми и средними диаметрами; для изготовления предметов из алюминия и его сплавов, меди, латуни и свинца; газовая сварка используется при изготовлении узлов конструкций из тонкостенных труб; для наплавки латуни на чугунные или стальные детали; для соединения ковкого и высокопрочного чугуна, если применяются присадочные латунные или бронзовые прутки, при низкотемпературной сварке чугуна.

Такая технология подходит для сварки практически всех металлов, которые находят применение в технике. При работе с чугуном, медью, латунью, свинцом целесообразнее прибегать не к дуговой, а к газовой сварке.

Технология газовой сварки тонколистового металла обладает определенными особенностями, лежащими в основе как ее преимуществ, так и недостатков. Именно эти особенности делают ее отличной от электродугового способа соединения элементов деталей и конструкций.

Преимущества и недостатки технологии газовой сварки металлов

p>К неоспоримым достоинствам технологии газовой сварки металлов можно отнести следующее:

• Такая технология сварочных работ не предполагает применения сложного оборудования (включая сварочный инвертор или полуавтоматический аппарат).
• Не возникает сложностей с приобретением расходных материалов, необходимых для выполнения сварочных работ.
• Газосварочные работы (включая газовую сварку труб) не предполагает использования мощного источника энергии, а в ряде случае не возникает необходимости и в специальных защитных средствах.
• Еще одним достоинством этого типа сварки является простота регулирования самого сварочного процесса. Благодаря возможности установки необходимой мощности пламени горелки легко контролировать уровень нагрева металла.

Впрочем, для газовой сварки характерно и наличие определенных недостатков:

• При выполнении работ по технологии электродуговой сварки металлы нагреваются быстро, в процессе газосварочных работ, наоборот, очень медленно.
• Зона тепла, формируемая при использовании газовой горелки, весьма обширна.
• Тепло, которое создается за счет газовой горелки, сложно поддается концентрации, оно более рассеянное в сравнении с теплом, получаемым при электродуговом методе.
• Газовая сварка металлов является более дорогим способом соединения металлов в сравнении с электродуговой. Кислород и ацетилен, используемые в процессе сварочных работ, по цене существенно превышают стоимость электричества, которое необходимо для того, чтобы приварить однотипные детали.
• Поскольку при использовании технологии газовой сварки металлов концентрация тепла невысока, то скорость, с которой соединяются толстые металлические элементы также будет низкой.
• Газовую сварку сложно автоматизировать. Механизации поддается только процесс сваривания тонкостенных труб или резервуаров, для выполнения которого применяется многопламенная горелка.

Материалы, используемые при газовой сварке металлов

При выполнении работ по газовой сварке металлов необходимо использовать различные типы газов, выбор которых обуславливается определенными факторами.

Чаще всего газосварочные работы проводятся с использованием кислорода, характеризующегося отсутствием цвета и запаха. Этот газ выступает катализатором, благодаря которому активируются процессы плавления материалов, нуждающиеся в соединении или разрезании.

Хранить и транспортировать кислород необходимо в специальных баллонах, в которых он находится под постоянным давлением. Поскольку при контакте с техническим маслом газ может самопроизвольно воспламениться, возникновение подобных ситуаций следует полностью исключить. Кислородные баллоны хранятся в помещениях, которые хорошо защищены от источников тепла и солнечного света.

Для получения сварочного кислорода используют специальные устройства, позволяющие выделять его из обычного воздуха. Кислород может быть трех типов в соответствии со степенью своей чистоты – высшего (99,5 %), первого (99,2 %) и второго (98,5 %) сортов.

Технология газовой сварки и резки металлов позволяет также выполнять работы с помощью бесцветного газа ацетилен C2H2. Однако определенные условия (давление, превышающее 1,5 кг/см2 и температура более +400 °С) могут спровоцировать его самопроизвольный взрыв. Ацетилен получается в результате взаимодействии карбида кальция и воды.

Среди преимуществ использования ацетилена в процессе газовой сварки металлов следует отметить температуру его горения, позволяющую с легкостью выполнять данный процесс. В то время как при применении более дешевых альтернативных газов (включая водород, метан, пропан, керосиновые пары) добиться получения столь высокой температуры не удастся.

Выполнение газовой сварки металлов невозможно без проволоки и флюса. Эти материалы необходимы для формирования сварочного шва со всеми присущими ему характеристиками.

Используемая в сварочном процессе проволока должна быть чистой, существенное значение имеет отсутствие коррозии и остатков краски на ее поверхности.

В ряде случаев проволоку можно заменить полоской того же металла, что и свариваемый.

Защитить сварочную ванну от воздействия внешних факторов можно при помощи специального флюса.

В этом качестве используют борную кислоту и буру, которыми обрабатывают свариваемую или разрезаемую поверхность, либо используемую в процессе работ проволоку.

Во флюсе нет необходимости, если речь идет о соединении углеродистой стали, но технология газовой сварки металлов – алюминия, меди, магния и их сплавов – требует обеспечения подобной защиты.

Оборудование для газовой сварки металлов

Выполнение работ, связанных со свариванием и резкой металлов предполагает, что в процессе будет использоваться определенное оборудование.

Водяной затвор. За счет водяного затвора обеспечивается защита отдельных элементов оборудования (генератора ацетилена, труб) от обратной тяги пламени из горелки.

При проведении работ, связанных со сваркой металлов, затвор должен быть заполнен водой до определенного уровня и располагаться между газовой горелкой и генератором ацетилена.

Баллон, в котором содержится газ. Процесс соединения металлов при помощи сварки предполагает использование баллонов с газом, которые окрашивают в различные цвета, в зависимости от того, каким именно газом они заполнены.

Поскольку газ не должен контактировать с компонентами краски, верхняя часть баллонов не окрашивается. Помимо этого, емкости с ацетиленом не оснащаются медными вентилями, поскольку они могут стать причиной самопроизвольного взрыва газа.

Редуктор. Необходим для того, чтобы снизить давление газа на выходе из баллона.

Редукторы могут быть двух видов – прямого и обратного действия. При выполнении сварочных работ с использованием сжиженного газа необходимы модели с оребрением, предотвращающие вымерзание газа при выходе из баллона.

Специальные шланги. Провести сварочные работы не получится без применения специальных шлангов, при помощи которых передаются газ и горючие жидкости. Используемые при сварке шланги маркируются в соответствии с определенной классификацией.

Если давление в процессе работы составляет менее шести атмосфер, то используются шланги, обозначенные красной полосой; подача горючих жидкостей осуществляется через шланги, промаркированные желтым цветом; в случае, если давление достигает двадцати атмосфер, то применяют шланги, промаркированные синей полосой.

Горелка. Смешивают и воспламеняют газы в процессе работы с помощью инжекторных либо безынжекторных горелок.

Для классификации горелок используют их мощность, определяемую в соответствии с количеством газа, который пропускается за единицу времени. В соответствии с этой классификацией горелки могут быть большой, средней, малой и микромалой мощности.

Специальный стол. При проведении газосварочных работ необходимо пользоваться специально оборудованным местом, называемым постом. Он представляет собой стол, у которого имеется поворотная или фиксированная столешница, а также система вытяжной вентиляции и отделения для хранения вспомогательного оборудования, что позволяет существенно облегчить работу сварщика.

Различные техники выполнения газовой сварки металлов

На технику газовой сварки существенное влияние оказывают такие факторы, как специфика свариваемых металлов и сплавов, форма деталей, направление шва и др.

Газовая сварка предназначена, в первую очередь, для соединения чугунных деталей и элементов из цветных металлов, лучше поддающихся этому типу обработки в отличие от электродугового. Наименее эффективна газовая сварка при работе с легированной сталью – низкий коэффициент теплопередачи приводит к тому, что детали коробятся в процессе работы.

Существует несколько методик газовой сварки. Помимо распространенных «правой» и «левой» технологий, используют требующие большого мастерства сварку валиком, применение ванночек и многослойную сварку.

• При «правой» газовой сварке металлов мастер двигает пламя газовой горелки в направлении слева направо, присадка в таком случае следует за огненной струей.
• При такой технологии газовой сварки металлов пламя направлено на конец проволоки, а шов ровно заполняется расплавленным составом (ровности шва способствует более низкая температура плавления присадки в сравнении с основным материалом).

Чаще всего применяют «левый» способ газовой сварки, при котором движения направлены в обратную сторону. Горелку двигают справа налево, присадку направляют ей навстречу. Такая технология более простая, однако с ее помощью можно сваривать только тонкие листы металла. Но при этом расход присадочной проволоки и горючего газа возрастает.

Весьма трудоемкой является сварка валиком, которая подходит только для работы с листовым материалом. В результате формируется шов в форме валика, с высоким качеством, но при этом без появления шлака, пор и воздушных лакун.

Высокая квалификация мастера необходима для выполнения сварки ванночками. Этот способ предполагает, что присадочная проволока будет укладываться в шов по спирали, проходя сквозь разные участки пламени. При этом каждый новый виток спирали слегка перекрывает тот, что расположен ниже. С помощью такой технологии сварки соединяют листы из низкоуглеродистых сталей.

Каждый из названных вариантов газовой сварки предполагает использование разного рода флюсов, предпочтение конкретному их виду зависит от того, с какими материалами работает мастер. Задача флюсов заключается в защите поверхности шва от появления окислов, отрицательно сказывающихся на его качестве.

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Источник: https://vt-metall.ru/articles/109-texnologiya-gazovoj-svarki-metallov

Особенности газовой сварки

Существуют разные способы соединения металлических деталей. Наиболее эффективной технологией является термообработка, включающая несколько методов. Одним из популярных считается газовая сварка.

Газовая сварка металлической трубы

Суть процесса

Суть способа газовой сварки заключается в том, что через специальное сопло на рабочие поверхности подаётся раскалённая струя газа. Она нагревает кромки деталей до критических температур, плавит присадочный материал, который закрепляется на сопле или подаётся на место нагрева с другой стороны.

Газ вытесняет воздух с места разогрева. Поэтому не образуется оксидной плёнки. Постепенно металл остывает, детали объединяются воедино. Перед проведением работ, необходимо научиться выбирать газы для сварки:

1. Наиболее популярная смесь — кислород с ацетиленом.
2. Пропан с кислородом.
3. Водород с кислородом.
4. Метан с кислородом.

Для сварки металлических деталей можно использовать любой горючий газ с добавлением кислорода. Однако лучшим вариантом является ацетилен. Связано это с рабочей температурой, которую может обеспечить этот газ — до 3400 градусов по Цельсию. У пропана этот показатель доходит до 2800 градусов.

Достоинства и недостатки

Любой технологический процесс по соединению металлов имеет ряд сильных и слабых сторон. Особенность сварки — сварочный газ медленно нагревает рабочую зону. Это нельзя назвать однозначным плюсом или минусом.

Преимущества:

1. Плавный, равномерный нагрев, который нужен для плавки цветных металлов.
2. Не нужен мощный источник электроэнергии.
3. Возможность контролировать мощность раскалённой струи.
4. Наличие дополнительных контроллеров для переключения режимов работы.

Недостатки:

1. Низкий КПД из-за большого рассеивания тепла при нагревании металла газом.
2. Большая зона нагрева. Невозможно проводить точные работы.
3. Затрачиваемый газ дороже, чем расходуемая электроэнергия для проведения той же работы.
4. Баллоны, резаки, соединительные шланги не удобно транспортировать.
5. Требуется несколько раз попрактиковаться, чтобы научиться делать качественные швы.

Большинство резаков представляют собой ручное оборудование, которое невозможно автоматизировать. Сложности с автоматизацией процесса можно отнести к недостаткам.

Газовая сварка металлов имеет ряд нюансов, которые относятся к работе с разными материалами:

1. Для того чтобы соединить детали из низкоуглеродистой стали можно использовать любые газы. Дополнительно важно использовать присадочный материал (стальную проволоку), который содержит малое количество углерода.
2. Чтобы варить чугун, требуется использовать науглероживающее пламя. Оно исключает образование хрупких частиц белого чугуна, которые негативно влияют на показатели прочности, твердости материала.
3. Прежде чем варить легированные стали, требуется разобраться с их составом. Если это жаропрочные материалы, нужно использовать присадочную проволоку. Она должна содержать никель, хром. Некоторые марки легированных сталей требуют применения присадочных материалов с молибденом.
4. Чтобы соединять медные детали, нужно использовать пламя повышенной мощности. Важно учитывать, что медь имеет высокий показатель текучести. Из-за этого требуется выставлять минимальный зазор между заготовками. Дополнительно используется защитный флюс, медная проволока в качестве присадочного материала.
5. Сваривать бронзовые заготовки нужно на восстанавливающем режиме пламени. Важно использовать присадочных материал похожего состава.
6. При работе с латунными заготовками, важно добавлять больше кислорода к горючему газу. Так можно избежать улетучивания олова из состава материала.

Важно учитывать состав свариваемых материалов, чтобы сделать качественный шов.

Газовая сварка медной трубы

Область применения

Чтобы понимать, где применяется технология термического соединения металлов, требуется разобраться с тем, какие материалы можно сваривать этим способом:

1. Тонкие листы стали, жести (до 5 мм).
2. Чугун.
3. Цветные металлы.
4. Инструментальная сталь.

Технология и способы газовой сварки

Прежде чем начинать проведение сварочных работ, требуется подготовить рабочие поверхности. Они зачищаются от ржавчины, грязи, налёта. Далее мастеру нужно выбрать технологию газовой сварки. Каждый из отдельных методов имеет определённые особенности выполнения. Способы газовой сварки:

1. Левый способ. Применяется при работе с цветными металлами, легкоплавкими сплавами. Сопло должно перемещаться справа налево.
2. Правый способ. Применяется для легкоплавких металлов. Присадочную проволоку требуется двигать вслед за пламенем.
3. Сквозной валик. Изначально необходимо закрепить листы металла вертикально зазору. Горелкой оплавить кромки. После того как получится отверстие, расплавить его со всех сторон, чтобы получился шов.
4. Многослойная сварка. Чтобы сделать качественный шов, понадобится затратить большое количество газа.
5. Соединение ванночками. Этот метод применяется для закрепления уголков или соединения стыков металлических листов. Важно, чтобы толщина заготовок не превышала 3 мм.

Важно ответственно относится к выбору рабочей смеси. Это может быть смесь кислорода с:

1. Метаном.
2. Пропаном.
3. Ацетиленом.
4. Водородом.

Чтобы варить металлические листы толщиною более 5 мм, необходимо использовать двойной валик. Горелка ведётся правым способом.

Оборудование

Виды оборудования для газовой сварки:

1. Бензино-кислородные.
2. Ацетилено-кислородные.
3. Керосино-кислородные.
4. Пропано-кислородные.

К другим ключевым элементам газосварочного аппарата относятся:

1. Предохранительный затвор. Это деталь обеспечивает безопасность при работе.
2. Баллоны для газов. По ГОСТу они должны быть покрашены в определённый цвет, зависимо от того, что находится внутри.
3. Вентиль устанавливаемый на баллон. Должен изготавливаться из латуни.
4. Редуктор — ключевой элемент оборудования. Обеспечивает надёжное соединение горелки с баллоном.
5. Горелка для подачи рабочей смеси. Существует два вида — ацетиленовая, пропановая. Представляет собой рабочую часть оборудования, на которой располагаются вентили для регулировки подачи газов. Они смешиваются с помощью системы трубок, которые расположены на горелке.

На выходе с резака установлено сопло, через которое готовая смесь подаётся на рабочую поверхность.

Этапы сварки труб

После выбора газа для сварки сварщик должен подготовить оборудование, проверить работоспособность отдельных элементов. Далее начинается проведения работ. Техника газовой сварки представляет собой несколько этапов, которые должны идти последовательно:

1. Подготовка рабочих поверхностей. Они размечаются, зачищаются от налёта, грязи, ржавчины.
2. Начинать соединение отдельных металлических элементов необходимо прихватить их сварочным аппаратом.
3. Выставить заготовки относительно друг друга. Дополнительно провести проверку точности. Начать равномерное нагревание рабочей частью оборудования. После нагрева до начала плавления, металла, резак нужно медленно передвигать по границам будущего шва, подавать в рабочую зону присадочный материал.

С помощью резака можно разделять металлические заготовки на части.

Зачистка металлической поверхности

Техника безопасности

Прежде чем начинать работать, важно изучить правила техники безопасности и придерживаться их:

1. Не использовать оборудование рядом с легковоспламеняющимися веществами, жидкостями.
2. Работать только в хорошо проветриваемом помещении. Если же здание не проветривается, делать перерывы во время работы, чтобы сварщик мог подышать свежим воздухом. Желательно использовать респиратор.
3. Важно проверять чтобы элементы оборудования не были испачканы маслом.
4. Для охлаждения сопла рядом должна находиться ёмкость с холодной водой.
5. Подготавливать рабочую зону до начала сварки. Помехи при работе могут привести к травмам, браку заготовок.
6. Использовать защитные очки, специальный сварочный костюм, перчатки.

До начала работ проверять насколько надёжно подключены соединяющие шланги. Не должно быть утечки газа.

Газовая сварка — востребованный способ термического соединения металлических деталей. Перед тем как начинать сварочные работы, требуется ознакомиться с особенностями технологического процесса, подготовить оборудование, свариваемые детали. Чтобы не навредить организму, важно соблюдать правила техники безопасности.

Газосварка первые шаги — Территория сваркиГазосварка для начинающих (нижнее положение шва) Особенности газовой сварки Ссылка на основную публикацию

Источник: https://metalloy.ru/obrabotka/svarka/gazovaya

Технология газовой сварки металлов и труб

[Газовая сварка] используется больше 100 лет и технология газовой сварки до сих пор актуальна в деле сварки металлов.

После появились новые виды и оборудование для сварки — дуговая, с электродом, портативная — полуавтоматом и в защитных средах (к примеру, сварка в углекислом газе), потому технология газовой сварки отошла на второй план, особенно в промышленности.

Преимущества и недостатки газовой сварки

• Газовое сваривание идет посредством плавления материалов и металлов, образующих гомогенную структуру: материалы плавятся и после соединяются.
• Газ горит, как смесь в присутствии очищенного кислорода.
• Имеет следующие преимущества:

• Простой тип сварки/резки, дорогостоящий сварочный аппарат не требуется (если только не сварка полуавтоматом или электродом);
• Газ/смесь для сварки/резки можно приобрести без проблем;
• Газовая сварка не нуждается в мощном источнике энергии и защитных средах (по ситуации);
• Пламя/смесь можно контролировать – менять его мощность, виды, регулировать нагрев деталей при сварке и для резки.

Не лишена и недостатков:

• Малая быстрота нагрева металлов горелкой (полуавтоматом выгоднее).
• Газовая сварка выдает широкую зону тепла;
• Тепло сильно рассеивается, плохо концентрируется, нежели при дуговой;
• Заметный минус кроется в цене топлива/электричества. Конечно, аппарат дуговой сварки или сварки электродом расходует электричество нещадно, но при подсчете окажется все равно дешевле того же ацетилена и кислорода;
• Плохая тепловая концентрация снижает результативность газовой сварки/резки с возрастанием толщины: при толщине 1 мм темп составит приблизительно 10 метров в час, а при 1 см толщины — всего 2 метра в час. Потому для деталей от 5 мм используется дуговой метод или сварка полуавтоматом/электродом;
• Плохо механизируется. Автоматическая происходит при сварке труб с тонкой стенкой в продольном шве при работе многопламенной горелки, и то только в некоторых операциях (производство тонкостенных полых резервуаров, газовая сварка труб небольшого диаметра, газовая сварка алюминия, газовая сварка чугуна, различных их сплавов).

Компоненты сварки

В настоящее время используют различные газы, какой из них выбрать и как применять, опишем ниже.

Кислород

Газ для сваривания и резки, не имеет цвета и запаха. Способствует быстрому воспламенению паров горючих материалов.

Сварочный кислород выступает как катализатор плавления/резки металлов и входит в смесь с горючим газом.

Кислород хранится в баллоне под постоянным давлением, вследствие контакта с маслом самовоспламеняется.

Лучшая мера предосторожности – убрать газовые баллоны для сварки в закрытое от солнца и контакта место, тщательно очистить от пыли, грязи и не прикасаться к нему пропитанными чем бы то ни было перчатками.

Сварочный кислород получается из обычного воздуха, какой был отделен от СО2 и Н2О в воздухоразделительной установке. Существует 3 сорта кислорода, используемого в сварке: высший (99.5%), 1 и 2 сорта (99.2 и 98.5 процентов соответственно).

На остаток приходится смесь Ar и N.

Ацетилен

Ацетилен – смесь H и O, бесцветный газ для сварки с небольшим присутствием NH4 и H2S.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Способы пайки золота в домашних условиях

Если давление превышает 1.5 кг/см² и температура превышает 400°С, то смесь может взорваться.

1. Видео:
3. Получается через диссоциацию жидких углеводородов под действием электричества.
4. Чаще всего в баллоне при диссоциации карбида кальция водой.

Заменители ацетилена

Правило гласит: чтобы сварочный процесс свершился, температура на выходе должна быть в 2 раза выше, чем порог плавки металла.

Как замена используются водород, метан, пропан, керосиновые пары, но температура их горения находится в пределах 2400-2800 градусов, что меньше 3150 градусов при горении ацетилена.

Основное преимущество вышеуказанных газов заключается в дешевизне производства.

• Однако применение заместителей диктовано характером нагрева и плавящимся металлом.
• К примеру, сталь требует виды проволоки с марганцем и кремнием, которая раскисляет ее, а плавящимся цветным металлам нужен флюс.
• Еще один минус – не все виды газов имеют высокую теплопроводность.

Проволока и флюс

1. Проволока и сварочный флюс – неотъемлемое оборудование для газосварки, которое необходимо для надежного шва.
2. Проволока может быть только без краски и масла, коррозии, при этом порог ее плавления равен или ниже порога плавления металлов.
3. В ее отсутствие выручит тонкая полоска тех же металлов, которые свариваются.
4. Видео:
6. Сплавы Cu, Mg, Al и металлы вообще во время сварки производят окислы, они относятся к соединениям, плавящимся при большей температуре, нежели сам металл.
7. Они накрывают металл тонким трудно плавящимся покрытием, усложняя сварку.

Плавящимся металлам требуется присутствие защитных флюсов.

• Плавящимся флюсом делается нанесение непосредственно на металл или проволоку до сварки, плавится и выдает плавкий шлак, какой покрывает плавленый металл поверхностно.
• Борная кислота и бура выступают в роли защитных флюсов.
• Углеродистая сталь варится без добавок, а газовая сварка чугуна, меди и стали требует как раз защитных флюсов.

Оборудование для сварки

Газосварочное оборудование для металлов состоит из нескольких категорий (см. видео):

1. Водяной затвор. Нужен для защиты генератора ацетилена и трубы от обратной тяги огня из горелки. Затвор – главный оборудование поста, он должен быть исправным и наполняться водой вровень с краном. Затвор стоит между горелкой/резаком и газопроводом/генератором ацетилена;
2. Газовый баллон. Баллон имеет конусную резьбу на отверстии, на которую ставится закрывающий вентиль. Снаружи баллон имеет условный цвет по роду газа: голубой – кислород, белый – ацетилен, зелено-желтый — водород, красный — прочие газы. Верхняя часть баллона никогда не красится (нельзя допускать контакта газа с маслом в краске). Для ацетилена можно использовать вентиль, который сделан из любого металла, кроме меди – ацетилен с медью образует взрывоопасную ацетиленовую медь;
3. Редуктор. Редуктор снижает давление выходящего газа. Редуктор бывает одно- или двухкамерный, причем двухкамерный редуктор держит более стабильное давление. Бывает редуктор прямого действия и редуктор обратного действия. Кстати, для кислорода и ацетилена есть свой отдельный редуктор. Любой редуктор одновременно является клапаном сброса давления. Редуктор в сварке сжиженным газом имеет оребрение во избежание вымерзания газа при выходе;
4. Шланги. Шланги для горючего газа имеют сплошную линию из красного цвета, как обозначение. Такие шланги работают при давлении до 6 атм. Это шланги 1 класса, шланги 2 класса нужны для передачи горючей жидкости (бензин, керосин). Эти шланги имеют желтую полосу по всей длине. Шланги 3 класса – это шланги синего цвета, они работают при давлении до 20 атм;
5. Горелка. Это оборудование смешивает газы, выпускает из мундштука под нужным давлением смесь, которая плавит металлы. Бывают безинжекторный и инжекторный виды, причем последний более распространен. В аппарат входят: мундштук, ниппель, наконечник, камера-смеситель, гайки, инжектор, корпус с рукоятью и ниппель для газов. Горелка бывает микромалой, малой, средней и большой мощности (в зависимости от максимально пропускаемого и сжигаемого объема газов в единицу времени). В случае работы полуавтоматом пламени нет как такового;
6. Пост. Пост для сварки – надлежаще обустроенное место для работы. Пост представлен в виде стола с тумбами и местами для хранения инструмента. Там удобно будет хранится оборудование для сварки, шланги. Пост бывает с поворотной или неповоротной столешницей. Пост поворотный нужен для мелкой работы. Но для работы в большом цеху используется передвижной пост или стационарный, предустановленный пост. ГОСТ требует снабдить пост вытяжкой или постоянным доступом воздуха, так как газосварочное оборудование выделяет опасные пары при плавке. Пост улучшает качество труда – пост не позволяет постоянно нагибаться и стоять в непривычной позиции (на видео представлен образцовый пост для работы).

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Технология и особенности сварки титана

Технология сварки

1. Редуктор меняет состав смеси из кислорода и газа (не только ацетилена) — так сварщик меняет характер пламени.
2. Так получаются 3 типа пламени: восстановительное (для почти всех металлов + для работы в защитных средах), окислительное (обязательна проволока с кремнием и марганцем), с избытком газа (для прочных сплавов).

3. Металл плавится с небольшим объемом ванны и заметной локализацией тепла, металл плавится довольно быстро и также скоро остывает.

При плавке в ванне проходит восстановление и окисление, причем алюминий и магний окисляются легче всего.

Так как окислы этих металлов не восстанавливают H и CO2, требуется пользоваться флюсом.

Никельные и железные окислы напротив – восстанавливаются легко, потому флюсы для них не требуются.

• Вдоль шва расположена зона частичной плавки, в ней прочность меньше, чем в шве, потому в данной точке соединение чаще всего разрушается.
• Далее следует участок без кристаллизации с большими зернами, в которой температура плавления уже менее 1200 градусов.
• Каждый участок после этого порога при нагревании имеет более нормальную структуру с мелкими зернами.
• Видео:
• Для повышения качества шва и всей каймы вокруг него применяется термическая ковка шва или нагрев той же самой горелкой:

• Сварка углеродистой стали. Сталь низкоуглеродистая варится любым газом, не только ацетиленом. Углеродистая требует вносить в плавку стальную проволоку с малой углеродной концентрацией: часть Mn, Si и C выгорит, шов получится с большими зернами и прочность его сравняется с общей по данной детали;
• Сварка легированной стали. Теплопроводность такого типа стали ниже, чем у низкоуглеродистой, потому она коробится. Низколегированная сталь варится довольно легко: нужно лишь оптимальное пламя и добавка проволоки. Нержавеющая сталь с хромом и никелем варится пламенем мощностью 75 дм3 в присутствии проволоки СВ-02Х10Н9, СВ-06-Х19Н9Т. Нержавеющая жаропрочная сталь требует использовать проволоку с никелем и хромом (21 и 25 процентов соответственно), коррозийно-стойкая сталь требует проволоку с 3% молибдена, 11% никеля и 17% хрома;
• Газовая сварка чугуна. Варка идет науглероживающим пламенем, иначе окисление вызовет появление в шве зерен хрупкого белого чугуна из-за пиролиза кремния;
• Сварка меди. Медь требует больше пламени по мощности и температуре в силу своей выдающейся теплопроводности. К тому же она весьма текуча в плавленом виде, потому нельзя оставлять промежуток меж кромок. В качестве присадки подходит проволока той же меди без примесей, а для раскисления используется флюс;
• Сварка латуни. Латунь проще и быстрее варится именно газовым методом. Правда цинк в ее составе быстро улетучивается при 900 градусах, из-за перегрева шов получается с порами. Потому при нагревании и сварке нужна сверхподача кислорода (больше на 30-40%) и латунная проволока как присадка;
• Сварка бронзы. Применяется восстановительное пламя, которое не выжигает олово, алюминий и кремний из металлов. Как присадка используется проволока с составом, схожим с бронзой, причем иногда используется до 0.4% кремния для раскисления.

Сварка полуавтоматом

Сварка полуавтоматом осуществляется проволокой, что делает данный метод вариацией на тему привычной электродуговой сварки/сварки электродом и отчасти газовой, в которой между свариваемой деталью и электродом возникает дуга.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Советы по сварке полуавтоматом с газом и без

1. Сопротивление электрода ниже сопротивления дуги, потому дуга получает больше тепловой энергии (плазмы), что заставляет оплавляться деталь вместе с электродом, что и дает сварную ванну.
2. Видео:

Жидкий металл остывает, кристаллизуется и получается шов. Весь процесс сварки полуавтоматом можно увидеть на видео.

Основные компоненты аппарата-полуавтомата – защитный газ и электрод.

Сварка полуавтоматом начинается всегда с настройки:

• Включить аппарат, дождаться запуска;
• Продеть проволоку через рукав – шланг, ведущий к горелке;
• Поставить на редукторе требуемое давление, открыв вентиль в баллоне;
• Выбрать нужную скорость подачи газа по маховику;
• Выбрать рабочее напряжение дуги, силу тока;
• Поставить горелку под углом и начать варить.

При сварке полуавтоматом важно учитывать целый ряд параметров: угол работы проволоки с плавящимся материалом, ее вылет, расход СО2, напряжение дуги, ее полярность, сила тока.

На каждый показатель есть свой ГОСТ. ГОСТ имеется как на газосварочное оборудование и аппарат, так и каждый элемент должен иметь свой ГОСТ:

• ГОСТ 13861-89 — редуктор, давление и общие технические условия;
• ГОСТ 30829-2002 — ацетиленовый генератор;
• ГОСТ 9356-75 — шланги на сварочный аппарат;
• ГОСТ 949-73 — баллоны для газов;
• ГОСТ 1077-79 и ГОСТ 29091-91 — универсальные и инжекторные типы горелок;
• ГОСТ 21449-75 — проволока для присадки.

Техника безопасности при газовой сварке очень важна. Без знаний по технике безопасности приступать с газосварке строго запрещено!

Источник: https://rezhemmetall.ru/gazovaya-svarka-metalla.html

Газовая сварка для соединения труб: основные принципы, необходимые материалы и особенности технологии

Для соединения металлических труб небольшого диаметра (до 100-150 мм) при монтаже чаще всего используют газовую сварку.

Что собой представляет газовая сварка

Основой газовой сварки является разогрев срезов металла пламенем, образующимся при горении смеси кислорода с горючим газом, и затем заполнение стыка между свариваемыми элементами расплавленным металлом.

Прочность сварного шва при газовой сварке ниже, чем в результате других видов сварки (например, электродуговой), но при монтаже труб небольшого диаметра (до 150 мм) или с тонкими стенками (менее 3,5 мм) это единственный возможный способ их соединения.

Особенности применения при работе с трубами

Трубопроводы чаще всего предназначены для транспортировки жидкости или газа. Чтобы на месте стыковых швов внутри не образовывались наплывы, препятствующие продвижению содержимого трубопровода, не допускается проплавление стенок насквозь. По этой причине подготовка деталей при сварке труб будет другой, чем при сварке иных изделий и конструкций.

Газовая сварка труб осуществляется одним слоем и за один проход. Допустимая выпуклость стыкового шва не более 1-3 мм.

Шов должен быть гладким, без пропусков и неровностей, с постепенным переходом к металлу свариваемых частей.

Материалы и оборудование

При газовой сварке применяются материалы:

1. Кислород. Обеспечивает процесс горения.
2. Горючее вещество (газ). Используются ацетилен (чаще всего), пропан, метан, пары керосина. Для соединения труб из цветных металлов или легированной стали применяют аргон.
3. Присадочный материал – сварочная проволока. Ее состав зависит от состава свариваемого материала.
4. Флюсы. Смеси веществ для предотвращения окисления металлических поверхностей, применяются при сварке чугунных и медных труб, а также деталей из легированной стали.

Примерная стоимость сварочного флюса на Яндекс.маркет

Оборудование для газосварочных работ:

1. Баллоны с кислородом и горючим веществом.
2. Горелка.
3. Газовые редукторы для регулирования давления на выходе газа из баллона.
4. Генератор ацетилена (если ацетилен не в баллоне).

Примерная стоимость газовых редукторов на Яндекс.маркет

Технология

Газосварочные работы включают в себя два этапа: подготовку свариваемых деталей и непосредственно сам процесс сварки.

Подготовка труб

Перед работой металл необходимо очистить от загрязнений, ржавчины, технических масел. Очищают кромки и прилегающую к ним поверхность – внутреннюю и внешнюю – на расстояние не менее 20 мм.

Затем следует механическая обработка деталей – при толщине металла более 3,5 мм на кромках делают скосы под углом около 45º. Это связано со способностью металла прогреваться на глубину до 4 мм. Если толщина менее 3,5 мм, выполнять скосы не нужно. Острый край кромки притупляется, чтобы металл не плавился и не стекал внутрь трубы. Точный угол скоса и притупление регулируются ГОСТ 16037-80.

В случаях когда трубопровод не предназначается для транспортировки газа или жидкости под высоким давлением, используются и другие варианты стыковки:

• с подкладным кольцом, без скосов кромок;
• со вставным кольцом и раструбом;
• с выполнением внутренней вытачки в трубах для их центровки.

Перед началом газосварочных работ трубы центруют и прихватывают в разных местах с равным интервалом. Количество прихваток зависит от диаметра.

Материал для прихваток обычно используют тот же, что и для сварки – сварочную проволоку. Поверхность прихватки очищают, а при работе ее переплавляют или удаляют.

Способы газосварки

Сварка труб осуществляется двумя способами:

1. Шов выполняется слева направо (правый способ). Этот способ используется при толщине металла более 5 мм. При проведении работы правым способом пламя горелки направлено назад – на уже обработанную часть шва, сварочная проволока находится за горелкой. Это способствует увеличению глубины плавления. Правый способ имеет преимущества: низкое потребление горючего газа и высокую производительность труда.
2. Проложение шва справа налево (левый способ). Таким образом свариваются тонкостенные элементы. При этом пламя горелки направлено вперед – на еще несваренные стыки, сварочная проволока располагается перед горелкой. Сварщик хорошо видит рабочую поверхность. Это более трудоемкий способ, но в результате получается более аккуратный шов, равномерный и красивый.

Если объект в процессе сварки можно повернуть, то работу производят в нижнем положении. Если стык неповоротный, то работу осуществляют поэтапно нижним, вертикальным и потолочным швом.

Это наиболее сложный вариант газосварочных работ. Если диаметр не превышает 150 мм, выполняется сначала нижняя половина шва, затем верхняя в обратном направлении.

Более широкие трубы (до 300 мм и больше) свариваются по четырем участкам окружности.

Источник: https://elsvarkin.ru/texnologiya/gazovaya-svarka/