Газосварка это: Газовая сварка: способы, технология, оборудование

Газовая сварка: способы, технология, оборудование

1 / 1

Содержание:

1. Что такое газовая сварка
2. Физико-химические основы газовой сварки
3. Какой газ подходит для сварки

• Кислород
• Ацетилен
• Другие газы

Преимущества и недостатки газовой сварки

Практическое применение газовой сварки

Технология и способы ведения газовой сварки

• Сквозной валик
• Газовая сварка ванночками
• Многослойная газовая сварка

Оборудование для газовой сварки

• Газовая горелка
• Газовые резаки

Что такое газовая сварка

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

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

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

Физико-химические основы газовой сварки

Виды сварки, использующие тепловую энергию, относятся к термическому классу. В этот класс входит и газовая сварка.

Кромки соединяемых деталей располагаются параллельно и плавятся до образования сварочной ванны, где происходит соединение их материалов. После остывания расплава образуется единое целое, что и является сварочным швом.

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

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

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

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

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

Какой газ подходит для сварки

Кислород

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

• 1-й сорт содержит 99,7% кислорода;

• 2-й сорт содержит 99,5% кислорода;

• 3-й сорт содержит 99,2% кислорода.

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

Ацетилен

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

Баллонная доставка ацетилена отличается от доставки большинства других газов. Эта особенность обусловлена чрезвычайной взрывоопасностью этого газа. Заполненные активированным углём баллоны пропитывают ацетоном. Такой приём позволяет снизить взрывоопасность до приемлемого уровня. Обычно используются баллоны объёмом 40 литров, из которых в нормальных условиях получают 4,5 м³ газа.

Другие газы

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

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

Преимущества и недостатки газовой сварки

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

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

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

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

Практическое применение газовой сварки

Проще было бы сказать о том, где не применяется газовая сварка.

Это универсальный метод и область его применения ограничена только соображениями рентабельности. Есть место, где эту разновидность сварки можно считать незаменимой – это кузовной ремонт и прочие места, где варят очень тонкую листовую сталь.

Традиционно этому виду сварки отдают предпочтение при:

• монтаже труб диаметром до 50 мм.;

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

• сварке чугунных изделий.

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

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

Технология и способы ведения газовой сварки

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

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

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

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

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

Сквозной валик

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

Газовая сварка ванночками

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

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

Многослойная газовая сварка

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

Оборудование для газовой сварки

Газовая горелка

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

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

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

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

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

Газовые резаки

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

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

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

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

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

технология работы, оборудование, виды резаков и техника безопасности

Газовая сварка — это работа, в которой при помощи высокой температуры изделие нагревается и расплавляется до мягкого состояния. Такой вид сварки часто применяется для конструкций из тонкой углеродистой стали, для ремонта чугунной продукции, а также для заварки повреждённых деталей из чёрных или цветных металлов.

• Особенности газовой сварки
• Технология и способы газовой сварки
  • Необходимое оборудование
  • Виды редукторов
  • Газовые резаки
• Этапы сварки труб
• Техника безопасности

Особенности газовой сварки

Газы, которые отлично горят в воздухе и при этом не достигают высокой температуры: ацетилен; метан; пропан; водород; пары бензина.

Чтобы они сгорели, понадобится кислородная струя. Сварка чаще всего проводится на основе ацетилена, который вырабатывается при реакции карбида кальция и воды. Горение происходит при температуре от 3200 до 3400 градусов Цельсия.

К ценным качествам газосварки относят следующие:

• доступность;
• ненужность наличия электричества;
• простоту сварочного оборудования.

Однако, процесс такой работы нельзя назвать высокопроизводительным, так как всё выполняется вручную. А эксплуатационные и механические свойства готового изделия не всегда соответствуют высокому качеству.

При работе сварочного аппарата, кислород подаётся из специального кислородного баллона, который по ГОСТу окрашивается в голубой или синий цвет. Чтобы обеспечить беспрерывный процесс, кислород должен подаваться на горелку при слабом давлении, равномерно.

Для таких целей баллоны комплектуются редукторами, которые контролируют и регулируют подачу кислорода. К горелке подводятся шланги — кислородный и ацетиленовый. Кислород подают по центральному каналу: струя разряжается, засасывает ацетилен, который поступает под небольшим давлением в горелку. В камере газы перемешиваются и выходят из наконечника наружу.

Технология и способы газовой сварки

Чтобы выполнить сварку и получить качественное соединение, надо уделить особое внимание подготовке кромок шва, способу соединения, выбору горелки (её мощность должна совпадать с параметрами свариваемого металла).

А также требуется металлической щёткой тщательно почистить края, подлежащие свариванию, чтобы не было загрязнений, окалины, шлака. Ещё произвести прихватку кромок для предотвращения деформации металла. Существует несколько способов сварки.

Левая (наиболее применяемая). Нужна для работы с легкоплавкими, тонкими конструкциями. Горелку двигают справа налево, впереди пламени проводят присадочную проволоку и направляют на несваренный отрезок шва. Правая характерна тем, что горелку введут слева направо и за горелкой двигают присадочную проволоку.

Жар пламени почти не рассеивается и угол открытия шва составляет 60-70 градусов. Считается целесообразней использовать правую при соединении металла толщиной свыше 3 мм и с высокой теплопроводностью. Советуют пользоваться присадочной проволокой с диаметром в половину толщины свариваемого полотна.

Сквозной валик. Листы крепятся вертикально зазору, который равен ½ толщины листа. При помощи горелки оплавляется кромка так, чтобы получилось круглое отверстие. Затем его со всех сторон расплавляют, пока не сварится шов.

Сварка ванночками подходит для крепления углов и стыков металла, толщина которых не превышает 3 мм. В образовавшуюся ванночку на шве вводится конец присадочной проволоки. Её слегка расплавляют и перемещают на другой отрезок шва. Такой вид сваривания подходит для тонких листов и труб из стали (низколегированной и малоуглеродистой) и даёт шов отличного качества.

Многослойная сварка: небольшая зона нагрева; нижележащие слои обжигаются при наплавке следующих; можно проковать любой шов перед следующим слоем.

Это повысит качество шва, но будет небольшая производительность: большой расход газа, в сравнении с однослойной сваркой, и применяется только при необходимости изготовления качественных изделий.

При работе горизонтальным швом пользуются правым способом. Это помогает легко его сформировать, а расплавленный металл ванночки не стекает. Левым способом ведётся сварка наклонных и вертикальных швов.

При толщине материала свыше 5 мм применяют двойной валик. Потолочные швы требуют нагревания кромок, пока те не расплавятся, потом в ванночку прокладывается присадочная проволока, у которой быстро оплавляется конец. Процесс проводится правым способом.

Необходимое оборудование

Аппараты, используемые для газовой сварки: ацетилено-кислородные; пропано-кислородные; бензинно-кислородные; керосино-кислородные.

Наиболее используемые для сварочных работ — пропановые и ацетилено-кислородные аппараты, так как они при горении выделяют самую большую температуру.

Чаще используются ацетиленовые генераторы, которые выделяют ацетилен при смешивании воды и карбида кальция. Такой вид генератора существует в пяти типах, поэтому легко подобрать нужный вариант, для конкретного металла.

Немаловажную роль играют предохранительные затворы. Они обеспечивают безопасность, предотвращают проход обратного удара огня, возникающего при сварке. А также клапаны перекрывают обратный поток газа по резиновым шлангам.

Баллон — цилиндрическая ёмкость с отверстием и резьбой в горловине для вкручивания запорного вентиля. Производится из углеродистой или легированной стали. По ГОСТу окрашивается краской специального цвета, в зависимости от газа.

Вентиля для газовых баллонов производятся из латуни (так как сталь неустойчива к коррозии), обязательно с левой резьбой, меньшего диаметра, по сравнению с вентилем кислородного баллона (для того, чтобы не было возможности перепутать редукторы).

Виды редукторов

1. Газовый редуктор — это устройство для контроля давления газа. Для газосварки и резки понадобятся разные типы редукторов.
2. Кислородные применяют при сварке металлов и газовой сварки. На него наносится голубая маркировка. Подлежит использованию в агрессивной среде, так как не боится коррозии.
3. Ацетиленовые редукторы прикрепляются к баллону накидным хомутом и маркируются белым цветом. К данному виду редуктора прилагаются два манометра: один следит за давлением газа в баллоне, второй — за давлением в рабочей камере.
4. Углекислотные редукторы широко применяются в химической и пищевой промышленностях. Комплектуются одним или двумя манометрами и подключаются к вертикальному манометру.
5. В аргонодуговой сварке применяются аргоновые редукторы, работающие с негорючими газами.
6. Газовые горелки используются во всевозможных отраслях промышленности. Все горелки по своей конструкции похожи. Каждая состоит из корпуса, к которому прикрепляется несколько деталей: вентиль, контролирующий подачу газа; рычаг, контролирующий высоту огня; наконечник.

При помощи редуктора выполняется соединение с баллоном. Горелка может комплектоваться пьезоподжигом и ветрозащитой.

Горелка при работе с пропаном отличается своей безопасностью. Поддерживает высокую температуру огня, которой достаточно для большого количества сварочных работ. Некоторые виды сварки проводятся ацетиленовыми горелками при смеси кислорода и ацетилена.

Газовые резаки

Выделяют следующие виды газовых резаков:

• пропановые;
• ацетиленовые.

Изделие состоит из рукоятки, корпуса, ниппелей (к ним крепятся газовые шланги), инжектора, трубки, смесительной камеры, головки газового резака, трубки с вентилем. Сварка металла и её качество зависят от того, насколько правильно подобрали резак.

Принцип: кислород подаётся в редуктор, далее, в шланг, попадает в корпус — резак разветвлён на два канала. Одна часть кислорода двигается через вентиль в инжектор. Газ выходит с огромной скоростью, в то же время подсасывает горючий газ.

Вступая в соединение с кислородом, образуется горючая смесь, которая движется между мундштуками и сгорает. Появляется подогревающий огонь. Кислород, двигающийся по второму каналу, проходит в трубку, отчего появляется режущая струя. Именно она обрабатывает участок материала.

Этапы сварки труб

Подготавливается металл, проводится зачистка, разметка, разрезаются и собираются трубы. Резка круглого сечения трубы должна выполняться термическим резаком.

Большую часть работы занимает именно подготовка. Это замеры, разметки, резка и многое другое. Сборку конструкции выполняют с помощью прихватки газовой сваркой, это предотвратит смещение и деформацию отрезков труб, что может сказаться на появлении трещин.

В результате неспешного нагрева зона воздействия при газосварке значительней, чем при дуговой. Пласты основного материала, непосредственно прилегающие к сварочной ванночке, постоянны и имеют крупнозернистую структуру.

У самой близости у границы шва располагается зона неполного расплавления металла с крупной структурой, типичной для ненагретого материала. В этой зоне прочность ниже, чем у металла шва, потому здесь и происходит разрушение сварочного соединения.

Резка проводится при использовании металлов и сплавов, которые могут гореть в струе чистого кислорода. Этот вид резки проделывается двумя способами: поверхностно и разделительно. Можно вырезать заготовки, разметить металл, разделать кромку будущего шва под сварку.

При помощи поверхностной резки удаляется поверхностный металл, заделываются канавки, удаляются дефекты. Такой вид работы выполняется специальными резакам

Техника безопасности

Газосварка — это работа, требующая повышенного внимания. Запрещено проводить вблизи легковоспламеняющихся и огнеопасных материалов (бензин, керосин, опилки, пакля, ветошь).

Если процесс происходит в помещении, то работнику необходимо периодически дышать свежим воздухом. Работа должна проходить в проветриваемом помещении.

Если проводится газопламенная обработка металла, помещение надобно вентилировать и удалять вредоносные газы. Сварка и резка проходят с дистанции до десяти метров от ацетиленовых генераторов и перепускных рамп.

Горелка, резак, шланги, редуктор, кислородный баллон ни в коем случае не должны быть испачканы в масле. Такая деталь, как наконечник или сопло, перегревается. Для снижения температуры, всегда рядом должно находиться полведра воды. В потухшем состоянии, наконечник охлаждают в воде.

Сварщик, на рабочем месте обязан быть в брезентовом костюме, перчатках, закрытой обуви. При себе иметь защитные очки, головной убор.

Карбидом не переполнять секции загрузочных коробок. В корпусе генератора контролировать наполненность водой. Запрещается работа с кислородным баллоном, если его давление ниже нормы, 10 кг. на сантиметр кубический. Огонь горелки направлять в противоположную источнику газопитания, сторону.

Газосварочные работы должны проводиться с обязательным соблюдением правил безопасности, жизнедеятельности и применением качественного оборудования. Эти требования помогут сделать процесс работы безопасным, а сварочные соединения металлов надёжными.

Основы газовой сварки: преимущества, недостатки и области применения

Всякий раз, когда большинство людей думает о сварке, вероятно, первое, что приходит на ум, это газовая сварка. Тем не менее, это не только одна из самых знаковых форм сварки в глазах общественности, но и одна из самых популярных во многих отраслях промышленности по всему миру.

И по очень веской причине (ну, по причинам), как вы сейчас узнаете.

Здесь мы узнаем, что такое газовая сварка, и узнаем, почему она до сих пор остается одной из самых важных форм сварки во всем мире.

Что такое газовая сварка?

Проще говоря, газовая сварка — это процесс использования тепла, выделяющегося при сжигании горючего газа (например, ацетилена), для резки и/или соединения металлов. Газовая сварка является одним из наиболее важных видов сварки из-за области ее применения.

Это одна из старейших форм тепловой сварки, которая по-прежнему используется во многих отраслях промышленности.

Источник: Marco d’Itri/Wikimedia Commons

Причина, по которой этот метод сварки все еще очень популярен, заключается в простоте его использования и низкой стоимости. Выполнение сварочного процесса с помощью газовой сварки относительно просто и не требует наличия опытных сварщиков.

При использовании такого топлива, как ацетилен, температура пламени может достигать чуть более 5700°F (3200°C). Эта температура ниже той, которую мы получаем от аппарата дуговой сварки, но упомянутые ранее преимущества перевешивают этот недостаток при различных видах ремонтно-строительных работ.

Как выполняется газовая сварка?

При сварке металлов с использованием газосварочного оборудования горючие газы смешиваются с кислородом для получения концентрированного пламени при высокой температуре. Это пламя попадает непосредственно в зону сварки и расплавляет рассматриваемые материалы (часто, но не всегда, с добавлением присадочного материала).

Расплавленная часть каждого куска металла образует нечто, называемое расплавом или сварочной ванной, где жидкие металлы диффундируют друг в друга и после охлаждения образуют прочное соединение. Эта форма сварки может использоваться для многих распространенных типов металлов.

Завершение сварки требует, чтобы сварщик медленно удалял пламя из соединения, давая ему время затвердеть без окисления.

Чаще всего кислород смешивают с такими газами, как ацетилен, водород, пропилен, бутан и другими. Выбор газа, используемого для сварки, зависит от типа проекта, стоимости и контроля пламени.

Самый популярный

Источник: stafichukanatoly/Pixabay

Наиболее часто используемым топливным газом для газовой сварки является ацетилен. На самом деле это настолько популярно, что термин газовая сварка нередко заменяется кислородно-ацетиленовой сваркой, в зависимости от используемого топлива.

Каковы основные части системы газовой сварки?

О некоторых основных компонентах системы газовой сварки вы, наверное, уже догадались, но какие еще детали потребуются?

Давайте посмотрим.

• Топливный баллон. Одной из наиболее важных частей системы газовой сварки, безусловно, является топливный газ. Обычно его хранят в каком-нибудь цилиндре. Цилиндр герметичен и изготовлен из толстолистовой стали, чтобы сжатое топливо не ослабило цилиндр. Эти цилиндры обычно окрашены в темно-бордовый цвет.
• Кислородный баллон. Еще одним важным компонентом системы газовой сварки является постоянная подача чистого кислорода. Кислородный баллон содержит сжатый кислород, необходимый для сварки. И кислородный, и топливный баллоны выдерживают давление соответствующих газов. Обычно, но не всегда, они окрашены в черный цвет.
• Регулятор давления: Поскольку и топливный, и кислородный газы хранятся под высоким давлением, для безопасного использования в процессе сварки требуется какой-либо метод снижения давления. Вот тут-то и пригодится регулятор давления. Обычно это устройство помогает подавать кислород при постоянном давлении от 70 до 130 кН/м2, а подачу газа — от 7 до 103 кН/м2.

Источник: pxhere

• Регулирующие клапаны: Оба газа имеют отдельные регулирующие клапаны. Регулирующий клапан используется для контроля количества газа, выходящего из баллона. Регулирующие клапаны также имеют решающее значение для контроля соотношения топлива и кислорода.
• Смесительная камера: Это устройство используется, как следует из названия, для безопасного смешивания топлива и окислителя. Регулирующие клапаны используются для регулирования потока газов из цилиндра в камеру смесителя.
• Сварочная горелка: это «рабочая часть» газосварочного оборудования. Обычно он содержит камеру смесителя и контрольные значения. На другом конце горелки находится сопло, в котором топливно-кислородная смесь сгорает вместе для удобства применения сварщиком.

Каковы преимущества газовой сварки?

Как упоминалось ранее, газовая сварка является очень популярным видом сварки. Но почему?

Это потому, что у него есть очень явные преимущества перед конкурентами. К ним относятся, но не ограничиваются: 

• Может использоваться для соединения различных типов металлов: — Газовая сварка может использоваться для сварки черных и цветных металлов. Это одна из его самых сильных сторон по сравнению с другими процессами сварки.
• Не требует использования электричества: — Когда мы сравниваем газовую сварку с другими популярными методами сварки, такими как дуговая сварка, газовая сварка, газовая сварка не требует электричества для работы. Следовательно, вы можете использовать газовую сварку в местах, где нет доступа к электричеству.

Источник: Кевин Гесснер/Flickr

• Дешёвые затраты на оборудование: Начальный необходимый капитал для газовой сварки очень низок по сравнению с другими формами сварки. Для некоторых приложений это очень удобно.
• Не требует специального труда: газовая сварка не требует узкоспециализированного труда. Это облегчает поиск газосварщиков, а также снижает стоимость рабочей силы.
• Оборудование для газовой сварки очень портативное: всю установку для газовой сварки относительно легко поднимать и перемещать, в отличие от некоторых других видов сварки.

Каковы недостатки газовой сварки?

Хотя газовая сварка имеет некоторые ощутимые и важные преимущества по сравнению с другими формами сварки, она не идеальна. Некоторые из его недостатков включают, но не ограничиваются: 

• Не подходит для толстых профилей.
• Газовая сварка, как правило, обеспечивает низкое качество поверхности. Это означает, что его сварные швы обычно нуждаются в отделке после сварки, если важна эстетика.
• Нельзя использовать для высокопрочной стали. Это связано с тем, что зона нагрева по самой своей природе может влиять на механические свойства исходных металлов.
• Низкая скорость нагрева и соединения металлов по сравнению с другими видами сварки.
• Не удается достичь температур дуговой сварки
• Не имеет специальной системы защиты от флюса. Это может привести к очень серьезным дефектам сварки.

Источник: Джеймс Холлидей/Flickr

Каковы наиболее распространенные области применения газовой сварки?

Газовая сварка используется в различных отраслях промышленности. Вот некоторые из наиболее распространенных.

• Ремонтные работы: Одним из наиболее распространенных применений газовой сварки являются ремонтные работы.
• Изготовление листового металла: Листовой металл от тонкого до среднего легко сваривается с помощью газовой сварки.
• Авиационная промышленность: кислородно-ацетиленовая сварка обычно используется для соединения различных деталей самолетов.
• Автомобильная промышленность: Используется для сварки деталей рамы и шасси.
• Соединение высокоуглеродистой стали: газовая сварка очень эффективна при плавлении высокоуглеродистой стали.

Как мы уже видели, газовая сварка является одним из наиболее важных и широко используемых методов сварки. Сочетание относительно низкой стоимости, простоты использования и портативности делает газовую сварку одним из самых популярных методов сварки, которые мы используем сегодня.

Обычно начинающие сварщики «нарезают зубы», осваивая газовую сварку, прежде чем перейти к более продвинутым и технически сложным формам, таким как дуговая сварка или сварка MIG. Если вы хотите построить карьеру в области сварки, газовая сварка является идеальной отправной точкой.

Для вас

инновации

НАСА «просто лучшие в мире специалисты по моделированию этих материалов, без сомнений», — говорит соучредитель SMART Tire Брайан Йенни.

Крис Янг | 15.09.2022

инновация Доставит ли нас к Солнцу дифракционный солнечный парус с помощью НАСА?

Дина Тереза| 28.07.2022

инновацииАртемида I: Космические эксперты рассказывают нам, почему миссия НАСА войдет в историю

Крис Янг| 29. 08.2022

Еще новости

инновации
Вы можете купить этот симулятор гоночного автомобиля стоимостью 120 000 долларов США для энтузиастов F1

Jijo Malayil| 16.03.2023

инновации
Солнечные элементы на основе перовскита: британские инновации могут помочь увеличить производство

Амея Палеха| 16.03.2023

новинка
Первый в мире электрический снегокат из дерева уже здесь. И это весело

Лукия Пападопулос| 16.03.2023

Объяснение кислородно-ацетиленовой сварки | Газовая сварка

Газовая сварка является одной из старейших форм тепловой сварки, при которой для соединения металлов используется кислород и горючий газ. В какой-то момент газовая сварка была практически единственным процессом, который позволял получать качественные сварные швы из большинства металлов, используемых в промышленности. С тех пор на смену пришли новые формы сварки, поскольку они более эффективны, обеспечивают более высокое качество и лучше в нескольких ключевых областях.

Несмотря на все это, процесс газовой сварки по-прежнему занимает свое место среди любителей и небольших мастерских по металлу благодаря своей простоте и широкому спектру применения. Однако его использование в настоящее время в основном ограничивается более тонкими заготовками и ремонтными операциями.

Что такое газовая сварка?

Газовая сварка или газокислородная сварка — это процесс, в котором используется тепло, выделяемое при сжигании комбинации различных газов, для плавления и сплавления металлов. Хотя можно соединить металлические детали без дополнительного присадочного материала, использование присадочных стержней рекомендуется для обеспечения прочных и долговечных сварных швов.

В отличие от большинства процессов, в которых для выделения тепла используется электричество (методы дуговой сварки, такие как MIG, TIG и SMAW), пламя при газовой сварке создается путем простого сжигания смеси газов. Кислород и ацетилен считаются основной комбинацией газов, поскольку они наиболее эффективно выделяют тепло для сварки стали, поэтому этот процесс известен как кислородно-топливная сварка или кислородно-ацетиленовая сварка .

Другими топливными газами, используемыми в процессе, являются пропан, водород и угольный газ. Эти комбинации могут использоваться для сварки цветных металлов и специальных применений, таких как пайка твердым припоем и пайка серебром.

То же самое оборудование для кислородной сварки можно использовать для кислородно-ацетиленовой резки, отрегулировав профиль пламени и добавив относительно недорогое режущее приспособление. Резак оснащен спусковым крючком кислородного дутья, помогающим сжигать и выбрасывать расплавленный металл из разреза.

Процесс газокислородной сварки

При кислородно-ацетиленовой сварке используется концепция получения тепла за счет сжигания кислорода и горючего газа. Подача газа, хранящаяся в баллонах высокого давления, осуществляется по гибким шлангам (кислородный шланг и шланг для топливного газа) путем регулировки газовых регуляторов. Газы объединяются в смесительной камере ручной кислородно-топливной горелки и выходят через отверстие в наконечнике. Размер отверстия сварочного наконечника является важным фактором, поэтому его следует выбирать в соответствии с применением.

При воздействии тепла на основной металл он достигает точки плавления (около 3200°C), при которой происходит сварка плавлением. Другие методы сварки, использующие электричество, могут достигать более высоких температур (выше 5000°C), что делает кислородно-ацетиленовую сварку наиболее подходящей для тонких металлов. Использование заполняющих стержней не является обязательным и зависит от объема проекта.

Поскольку при газовой сварке используются горючие материалы, очень важно соблюдать надлежащие меры безопасности.

Типы пламени

Тип сварочного пламени играет важную роль в определении получаемого сварного соединения и его свойств. Профилем пламени управляют, регулируя расход топливного газа и кислорода.

Большее количество кислорода приводит к более горячему пламени, что может привести к деформации металла. Более холодное пламя возникает, когда количество горючего газа превышает количество кислорода, что может привести к ухудшению качества сварки.

Нейтральное пламя

Равное количество сварочных газов по объему дает нейтральное пламя. Полное сгорание топливного газа и сжатого кислорода означает, что свойства металла сварного шва не изменяются при минимальном образовании дыма.

Это сварочное пламя имеет две зоны: белую внутреннюю зону с температурой около 3100°C и синюю внешнюю зону с температурой около 1275°C. Нейтральное пламя предпочтительно при сварке таких металлов, как чугун, низкоуглеродистая сталь и нержавеющая сталь.

Пламя науглероживания

Науглероживание или восстановительное пламя достигается за счет подачи большего количества топливного газа по сравнению с чистым кислородом. Образующееся пламя дымное и имеет тихое пламя, которое химически образует карбид металла.

В этом пламени образуются три зоны: белая внутренняя зона (2900°C), красная промежуточная зона (2500°C) и синяя внешняя зона (1275°C). Науглероживающее пламя предпочтительно для сварки никеля, стальных сплавов и цветных металлов.

Окислительное пламя

Окислительное пламя возникает, когда количество газа, подаваемого из кислородного баллона, выше, чем у горючего газа – избыток кислорода приводит к более высокой температуре пламени на выходе из сварочной горелки, чем нейтральное пламя.

Этот тип пламени образует две зоны: белую внутреннюю зону при температуре около 3500°C и синюю внешнюю зону при 1275°C. Окислительное пламя используется для сварки таких металлов, как латунь, медь, бронза и цинк.

Методы сварки

Влево

Резак перемещается справа налево от соединения с острием, образующим рабочий угол 60-70 градусов по отношению к заготовке. Присадочный материал расположен под углом 30-40 градусов к пластине. Три движения создают равномерное слияние через его пламя: круговое, вращательное или из стороны в сторону.

Сварка влево в основном используется для сварки листов толщиной до 5 мм без фаски, чугуна и цветных металлов.

Направо

В отличие от левосторонней сварки, правосторонняя сварка начинается с левой стороны соединения и движется к правому концу. Между наконечником горелки и заготовкой устанавливается угол 40-50 градусов, а присадочный стержень образует угол 30-40 градусов с заготовкой.

Сварка справа обычно выполняется быстрее, чем сварка слева, с меньшими искажениями и расходом присадочного металла. Он создает более плотные и прочные сварные швы, которые идеально подходят для защиты от загрязнения.

Всепозиционная правая сварка

Этот метод является модификацией правой сварки, используемой в основном для сварки стальных листов, а также некоторых трубопроводов и стыковых сварных швов (толщиной 5-8 мм), где требуется полный обзор и движение.

Вертикальный

Соединение создается с помощью колеблющегося стержня и горелки, перемещающихся снизу вверх. Стержень образует угол 30 градусов, а факел — угол 25 к 9.Угол 0 градусов с заготовкой, в зависимости от ее толщины.

Один оператор может использовать эту технику для стальных листов толщиной до 5 мм, в то время как для более толстых металлов требуется два оператора, работающих вместе.

Материалы

• Алюминий

• Латунь

• Бронза

• Углеродистые стали

• Чугун

• Медь

• Магний

• Мягкая сталь

• Никель

• Нержавеющая сталь

• Стальные сплавы

• Цинк

Преимущества газовой сварки

1. Процесс подходит для различных черных и цветных металлов.

2. Газовая сварка не требует электричества.

3. Это простая и понятная технология сварки.

4. Оборудование для газовой сварки дешево и портативно по сравнению с другими сварочными процессами.

Недостатки газовой сварки

1. Газовая сварка обеспечивает меньшее проникновение и выделение тепла, чем методы дуговой сварки, такие как сварка TIG и MIG.