Ацетиленовая сварка: оборудование, технология, принцип действия

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

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

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.

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

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.

Источник: https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/gazovoe-oborudovanie/tehnologiya-gazovoy-svarki-i-princip-raboty.html

Ацетиленовая сварка

Использование ацетилена в сварке — один из старейших методов получения качественного эстетичного шва. С помощью этого метода можно варить любые металлы, в том числе черные и цветные. Вам даже не нужно использовать для этого электричество! Словом, это крайне интересный метод соединения однородных и разнородных металлов.

В этой статье мы кратко расскажем, что такое ацетиленовая сварка, какие есть достоинства и недостатки у этой технологии, какие особенности учесть, чтобы получить максимально качественный шов.

Общая информация

Ацетиленовая сварка — метод соединения металлов, при котором ключевым компонентом является газ ацетилен. Ацетилен получают путем смешивания карбида кальция с водой. Ранее смешивание выполнялось вручную в специальном генераторе. Дополнительно использовался баллон с кислородом, шланги, горелка. Применение ацетилена и кислорода при сварке получило широкое распространение.

Всегда было одно «но»: генератор и необходимость смешивать ацетилен вручную. Эта процедура была трудоемкой и проводилась перед каждой сваркой.

Но был один плюс: после сварки можно было слить оставшийся газ и использовать его повторно. Но вскоре газовая сварка ацетиленом начала производиться применением специальным баллонов, содержавших газ ацетилен.

Так что сейчас нет нужды вручную сменить карбид кальция и воду.

Технология

Сначала подается ацетилен для сварки до того момента, пока не появится характерный резкий запах. Поджигаем горелку и постепенно подаем кислород. Должно образоваться красивое синее пламя. Баллоны с ацетиленом и кислородом обычно снабжены редукторами.

Установите давление ацетилена от 2 до 4 атмосфер, и давление кислорода до 2 атмосфер. Это оптимальные значения. Мы не рекомендуем использовать большее давление, поскольку оно лишь усложнит процесс сварки.  Если предстоит сварка ацетиленом и кислородом черных металлов, то рекомендуем добиться нейтрального пламени. Его можно визуально отличить от любого другого, поскольку пламя состоит из трех «слоев»: внутренний обычно ярко-голубого или зеленоватого цвета, средний бледно-голубого цвета и наружный.

Вообще существует 4 типа пламени, получаемого с помощью ацетилена. Но чаще всего используется именно нейтральное пламя, оно относительно универсальное. Здесь мы не будем подробно расписывать, как добиться нейтрального пламени, поскольку это сложный процесс.

При желании вы сможете найти дополнительные обучающие материалы. Скажем лишь, что важно не допускать появления длинного пламени, конец которого окрашен в оранжевый цвет.

К тому же, неправильно настроенное пламя может вместо плавления просто разрезать металл, так что важно уделить этой теме побольше внимания при обучении.

Достоинства и недостатки

Достоинства у ацетиленовой сварки весомые. Во-первых, вам не нужно использовать электричество, чтобы произвести сварку.

К тому же, все оборудование можно перевозить на специальной тележке, и вы сможете варить на улице в труднодоступных местах.

Во-вторых, вы можете просто поменять угол направления пламени, и температура ванны сразу же изменится. Так можно довольно удобно регулировать степень нагрева.

В-третьих, при должной сноровке вы можете избежать прожогов просто меняя расстояние от сварочной ванны до горелки. Но не стоит забывать и о недостатках. Нужно понимать, что такая сварка требует много времени и терпения, поэтому ее нельзя назвать производительной.

А такой вариант вряд ли подойдет для крупного предприятия с большим количеством выпускаемой продукции. Также учитывайте, что во время сварки нагревается не только сварочная ванна, но и вся прилегающая область металла, а это не очень хорошо для детали. Также такую работу не сможет выполнить сварщик низкой квалификации, обязательно нужен профессионал своего дела.

Особенности

Ацетилено кислородная сварка имеет свои особенности, которые обязательно нужно учитывать перед началом работ. Прежде всего, качество готового шва зависит от трех компонентов: мощности пламени, угла сварки и диаметра присадочной проволоки. Давайте подробнее остановимся на каждом из них.

Мощность пламени газовые горелки для сварки должна выбираться исходя из свойств металла, который вы собираетесь варить. Пользуйтесь простым правилом: у толстой детали высокая теплопроводность и температура плавления, значит для нее необходима большая мощность пламени. С тонкой деталью все с точностью наоборот. Но учтите, что тем больше мощность пламени, тем больше расход газа.

Профессионалы обычно высчитывают оптимальную мощность с помощью формулы, но для новичков этот метод может показаться сложным.

Именно с помощью наконечника регулируется мощность. Она имеет свою ЕИ — литры в час (л/ч).

Теперь поговорим об угле наклона горелки. Угол наклона так же зависит от толщины металла. Для сварки металла толщиной от 1 до 155 миллиметров рекомендуем угол от 10 до 80 гарусов соответственно. Увеличивайте угол, если металл толще. Чтобы деталь хорошо прогрелась (не важно, какой она толщины) нужно в начале сварки держать горелку под углом в 90 градусов.

Также присадочная проволока используется для сварки. Ее диаметр наравне с мощностью пламени и углом наклона горелки влияет на качество шва. Здесь все то же самое, диаметр подбирается исходя из толщины металла. Просто узнайте, сколько миллиметров толщина вашей детали, поделите пополам это значение и прибавьте один миллиметр, таков будет диаметр проволоки.

Отдельно хотим рассказать вам о способах ведения горелки. Ее можно вести на себя или от себя. Если вы будете вести на себя, то сначала должна двигаться горелка, а вслед за ней присадочная проволока.

Так пламя будет равномерно разогревать металл и формировать сварочную ванну. Старайтесь держать горелку под углом 45 градусов. Траектория движения — кругом или полукругом.

Присадочную проволоку нужно подавать следом, прямо в сварочную ванну.

Углекислотная сварка 

Если вы будете варить от себя, то сначала нужно подавать присадочную проволоку, и только затем горелку. Зачастую такой метод применяют, если нужно сварить толстый металл. В таком случае нагрев металла и плавление проволоки осуществляются одновременно.

Образуется смесь из расплавленной проволоки и металла, которая заполняет сварочную ванну. И самое сложное — добиться равномерного смешивания, чтобы шов получился максимально качественным. Так что нужно следить за скорость плавления металла и проволоки.

Вместо заключения

Ацетиленовая сварка — одна из лучших технологий для резки и сварки металлов, если на первом месте стоит качество шва, а не количество выпущенной продукции. Сварка ацетиленом, по сути, является просто разновидностью газовой сварки, а потому доступна и проста в эксплуатации.

Газовые баллоны можно легко и недорого купить в любом специализированном магазине. Больше не нужно вручную смешивать воду с карбидом, чтобы получить ацетилен, достаточно открыть подачу газа и приступить к работе. А вы когда-нибудь выполняли ацетиленовую сварку? Расскажите о своем опыте, он будет полезен для новичков.

Не забывайте делиться этой статьей в своих социальных сетях. Желаем удачи в работе!

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-svarki/gazovaya-i-gazozashhitnaya-svarka/atsetilenovaya-svarka.html

Технология ацетиленовой сварки

Ацетиленовая сварка представляет собой вид газопламенной сварки. Начало ее широкого применения в промышленности для термического соединения металлов пришлось на начало прошлого века.

А вот к концу того же столетия наметилось заметное падение использования как газопламенной сварки вообще, так и на ее разновидности на основе ацетилена, что вполне объективно обусловлено технологическим прогрессом, выразившимся в развитии и доступности других видов и способов сварки металлов.

Принцип ацетиленовой сварки

• Принцип работы газопламенной сварки основан на высокотемпературном горении газов, в основном таких, как углеводороды с добавлением чистого кислорода.
• При применении ацетиленовой сварки используется искусственный газ ацетилен, что при переводе с латыни, по иронии судьбы, означает уксус.
• Вся особенность ацетилена, как химического вещества, заключается в строении его молекулы C2H2, которая имеет, кроме двух слабых водородных связей, еще и неустойчивую, но высокоэнергетическую тройную связь между атомами углерода.

Ацетилен получается при простой химической реакции карбида кальция СаС2 с водой. А вот само производство карбида кальция имеет довольно дешевый, с точки зрения промышленного производства, способ. Его получают путем прокаливания негашеной извести СаО и кокса (практически чистого углерода) в специальных печах. Получаемое при этом серое вещество с характерным запахом чеснока и является необходимым сырьем для дальнейшего получения газа ацетилена.

Особенности технологии

1. Дешевизна промышленного производства исходного сырья в виде карбида кальция и высокая температура пламени при горении с чистым кислородом в 3150⁰ C стали определяющими факторами в превосходстве ацетиленовой сварки над другими видами газопламенной сварки.

2. Так, при сравнении температуры горения ацетилена и других газов, хорошо вырисовывается его явное преимущество перед ними:
3. Приведем еще несколько особенностей ацетилена, выраженных в его свойствах:

• температура кипения составляет -83⁰ C, что способствует сравнительно легкому хранению в сжатом или сжиженном состоянии;
• при температуре в -90⁰ C ацетилен затвердевает;
• хорошо растворяется в воде и полностью поглощается органическими растворителями;
• может самопроизвольно взрываться при превышении температуры в 500⁰ C и при достижении давления в 2 атмосферы, но при определенных условиях.

Плюсы и минусы

Одной из особенностей использования газопламенной сварке на основе ацетилена является наличие большого количества как достоинств, так и недостатков.

ПлюсыМинусы

самая высокая температура пламени горения смеси с чистым кислородом	необходимость в высококвалифицированном сварщике и опыте работы с газопламенной сваркой
возможность использования в полевых условиях за счет простого способа получения горючего газа на специальных генераторах непосредственно в месте проведения сварочных работ	высокая взрывоопасность, отсюда — особые условия по технике безопасности
способность сваривать чугун, медь, латунь и бронзу	возможность возникновения пережогов и перегревов из-за большой зоны термического нагрева, приводящих к значительным деформациям свариваемых деталей
возможность применения для соединения различных видов металлов, имеющих разные температуры плавления	эффективен только при сварке изделий до 5 мм толщиной
универсальность, работает с разными металлами	нет возможности механизировать и автоматизировать процессы газопламенной сварки
возможность плавной регулировки температуры пламени	большая загазованность места проведения работ
в сравнении с другими газами для газопламенной сварки, ацетилен является наиболее эффективным	невозможно обеспечить качественное соединение высоколегированных сталей

Оборудование для ацетиленовой сварки

Так как процесс ацетиленовой сварки основывается на горении смеси газов один, из которых ацетилен, а другой — кислород, то для возможности проведения такого технологического процесса потребуется:

• Емкость для хранения кислорода. При мобильной версии оборудования — это стандартный кислородный баллон сине-голубого цвета для хранения и транспортировки сжатого кислорода на 40 л. Причем существует и более облегченная версия на 10 л. На промышленном производстве, при наличии собственной кислородной станции, подачу кислорода осуществляют по системе кислородопроводов.
• Емкость для генерации или хранения ацетилена. Для этого в одном варианте использовались стандартные баллоны для хранения и транспортировки сжатого газа серого цвета или сниженного, но уже красного цвета. В этом случае ацетилен вырабатывался промышленным способом, а баллоны заправлялись на специальных газогенераторных станциях.

Но наиболее широкое распространение имели так называемые газогенераторы, которые служили для генерации ацетилена непосредственно на месте проведения сварочных работ из карбида кальция. Такой аппарат представлял собой небольшую герметичную емкость, в свою очередь состоящую из двух объемных отделений: внешнего и внутреннего, имеющих общую нижнюю полость.

Работа такого генератора происходила гениально просто. На дно аппарата заливалась вода до определенного уровня, а во внутреннее отделение помещалась металлическая корзина с кусками карбида кальция так, чтобы низ корзины погрузился в воду для начала химической реакции.

Далее, емкость генератора герметично закрывалась и генерируемый газ для сварки забирался из специального патрубка. В случае, если разбор газа отставал от объемов выработки, образовавшийся «лишний» газ во внутреннем объеме, создавая избыточное давление, выдавливал воду во внешний объем, чем обезвоживал корзину с карбидом и останавливал процесс генерации ацетилена.

Во время проведения сварочных работ такой ход процессов в генераторе повторялся неоднократно.

• Дополнительное газобаллонное оборудование, состоящее из резиновых кислородных шлангов, как правило, рассчитанных на 10-16 атм и газовых редукторов для каждого вида газа в отдельности. Причем ацетиленовый редуктор имел черный цвет и все резьбовые соединения левосторонней направленности, а вот кислородное оборудование было синего цвета и могло накручиваться только правосторонней резьбой.

Эта резьбовая особенность разделения принадлежности оборудования к тому или иному газу была сделана в целях техники безопасности, чтобы при подготовке сварочного оборудования к работе сварщик случайно не перепутал шланги и редуктора, так как это могло привести к аварийной ситуации.

• Сварочные горелки, представляющие собой систему трубок с запорно-регулирующими кранами, смесительной камерой и соплом. Так же, как и на редукторах, каждый вид газа имеет свой собственный штуцер с левой или правой резьбой соответственно.

В основном применялись газопламенные горелки с номерами от «0» до «5», что определяло их рабочие возможности по интенсивности истечения газов и силе пламени.

Так, нулевой номер применялся для самых тонких деталей, а четвертый и пятый номера были, по сути, уже газовыми резаками и применялись для соединения металла толщиной в 4-5 мм или для кислородной резки различных металлических конструкций.

Сегодня этот вид сварки практически уходит в небытие, оставляя за собой прочные позиции в ювелирной промышленности и точном приборостроении.

А раньше, в 70-90 годах прошлого столетия, ацетиленовый генератор, сделанный своими руками из баллона обычного углекислотного огнетушителя, был одним из самых распространенных и доступных сварочных аппаратов для ремонта кузовов автомобилей в условиях простого гаража.

Если у вас есть свой опыт использования ацетиленовой сварки, то поделитесь им в блоке комментариев.

Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/atsetilenovaya-svarka.html

Ацетиленовая горелка: критерии выбора

Ацетиленовая сварка — самый популярный метод газопламенной сварки. Это вызвано ее простотой в эксплуатации, низкой ценой исходников для выработки ацетилена и доступный набор оборудования.

Такая технология позволяет достичь хорошее качество соединений, даже при монтаже самых сложных и ответственных сооружений, например тепловых и атомных электростанций. Ацетиленовая горелка — специальная конструкция, в которой происходит смешивание газа с кислородом из воздуха, при этом образуется мощное сварочное пламя.

Именно это обстоятельство позволяет, на протяжении вот уже нескольких десятилетий, считать ацетиленовое оборудования одним из основных инструментов газосварщика.

Устройство и принцип работы

Газовая сварка – соединение деталей из металла под воздействием пламени с высокой температурой, благодаря чему на их поверхностей образуются сварочные ванны. Пламя получается при горении ацетилена с катализатором О2 и образованием горячей факельной струи. Такая горелка также имеет высокую функциональность по резке металлов.

Принцип действия:

1. Газ и кислород поступают по своим каналам в горелку, где смешиваются, образовавшийся газ выходит через откалиброванное сопло наконечника ацетиленовой горелки.
2. Газотопливную смесь поджигают, после этого образуется факел, размеры которого устанавливают с помощью регулирующих кранов (вентилей).
3. Ацетиленовое пламя формируется из 3-х частей: ядро, с самой высокой Т, восстановления и факела. Процесс сварки происходит во второй и третьей частях.
4. Открытое высокотемпературное пламя предохраняет сварочную поверхность от контактов с воздушным окислителем.
5. Сварка начинается с нагрева кромок деталей, далее происходит их оплавление и соединение. Процесс требует большого расхода газа, для создания высокотемпературного режима.
6. Другой этап — наплавка с применением мягкого металлического присадочного прутка, насыщающего сварочную ванну у кромок.

Как выглядит ацетиленовая горелка

Рабочие элементы:

• Пропановый баллон;
• кислородный баллон, подающий О2 являющейся катализатором процесса горения;
• шланги;
• газовая горелка: трубка из бронзы, 2-х регуляторов для каждого газового баллона, откалиброванная форсунка для тонкого распыла газовой среды под давлением.

Плюсы и минусы

Самым главным достоинством этого вида сварки является автономность, поэтому отсутствует необходимость в источнике тока, что особо приемлемо при выполнении монтажно-строительных работ на площадках, где отсутствует электроэнергия.

Преимущества ацетиленовой сварки:

1. Возможность регулирования расстояния до свариваемой поверхности и рабочих режимов, что позволяет исключить брак в виде прожогов, даже в случае соединения тонких металлических листов.
2. Мобильность перемещений и транспортировка по монтажно-строительной площадке.
3. Надежность и высокое качество производимых работ.
4. Контроль за процессом сварки.
5. Возможность выполнения неповоротного шва, вблизи препятствий, например, стены без необходимости осуществления операционного стыка.
6. Создание неразъемных металлических соединений с различными температурами точек плавления.
7. Настройка силы и размера сварочного пламени.
8. Повышение качества шва с применением легирующей стальной проволоки.
9. Устранение процессов возникновения деформационных сдвигов конструкции и стыка, путем регулировки температурного режима нагрева, тем самым достигая расчетный режим сваривания металлов.
10. Низкая стоимость оборудования и расходников для устройства.

Недостатки при использовании мини ацетиленовой горелки:

1. Работы могут выполнять только обученные и аттестованные работники.
2. Низкая производительность работ по сварке.
3. Изменение химических и структурных свойств материала на большой площади нагрева.
4. Применение ацетилена создает высокую пожароопасность среды;
5. Большая загазованность в месте сварочных работ.
6. Низкокачественное пайка узлов из легированных стальных материалов.
7. Невозможность выполнения сварки внахлёст.

Критерии выбора

Для ацетиленовой сварки используется распространённое и дешевое оборудование. Раньше газ получали в газогенераторах, но сейчас, в основном, больше используют баллонный ацетилен. Его баллон окрашен белым цветом. Для осуществления процесса окисления применяют баллонный кислород, который перевозят на тележках, особой конструкции.

Существует ряд типоразмеров горелки, маркируемых по толщине свариваемого металла. Самый малый номер – 0, а самый большой – 7.  Для выполнения газопламенной обработки с использованием ацетилена применяются исключительно ацетиленовые горелки.

В связи с чем, подбор ацетиленовой горелки выполняют с учетом требований к обрабатываемым деталям.

Ацетиленовая горелка Донмет-251

Сегодня самыми использованными горелками являются:

1. Г2 для проведения сварки при помощи различные наконечники, от 0 до 4 размера включительно, с толщиной деталей от 0.2 до 7.0 мм и максимальной скоростью сварки до 200 мм/мин.
2. Г3, Донмет-251 для сварки металла толщиной до 30.0 мм, с наконечниками от 2 до 7 размера и поддержанием режимного давления кислорода и ацетилена. Например, для сварки элементов толщиной от 7.0 до 11.0 мм используют наконечник No 5, с давлением кислорода от 2 до 3 кгс/см2, а ацетилена от 0.4 до 1.0 кгс/см2. При этом можно обеспечить скорость сварки до 45 мм/мин.
3. Резак Р2А-02М “Сварог”, предназначен для резки листа из черных металлов.

Инструкция по использованию

Все работы с ацетиленовой горелки должны выполняттся обученным персоналом, аттестованного по правилам No ПБ 03-273-99 для сварщиков на работах подведомственным Госгортехнадзору России и других нормативных актов, изданных в Москве.

Этапы технологического процесса сварки:

1. Предварительно защищают поверхность от поражения ржавчиной  и коррозией, свариваемые элементы. Для этого можно использовать  щетки по металлу  и насадки на шлифмашину.
2. Обезжиривают поверхность с применением растворителей, например, ТИГа, в противном случае наплавляемый слой не будет достаточно прилегать к поверхности.
3. Выполняется запуск ацетиленовой горелки, включается полуавтомат подачи электрода и начинается процесс сварки.
4. Устанавливают скорость дозирования электрода, в соответствии с видом металла и толщиной изделий.
5. Проверяют работу инжекторной системы оборудования, к кислородному входу, присоединяю шланг редуктора и повышают давление до режимного значения. При прохождении О2 через инжектор, в тракте ацитилена будет возникать разрежение. Его можно проверить, приложив палец к ниппелю, после чего и присоединяют два шланга, поджигают образовавшуюся смесь и регулируют размер пламени.
6. После завершения работ сначала закрывают краном ацетиленовый сосуд, а после чего кислородный, иначе произойдет удар огня в шланг с возможным взрывом.

Сварка ацетиленом представляет серьезную опасность для жизни сварщика, во избежание чего потребуется выполнять все требования правил эксплуатации и безопасности.

Мероприятия по пожарной безопасности:

1. Работая с баллонами требуется соблюдать строгие мер безопасности: не оставлять их без присмотра, не размещать рядом с горячими источниками,  с О2 и другими легковоспламеняющими газами. Хранение сосудов осуществляют вертикально.
2. Перед началом сварки в помещениях, выполняют тщательную вентиляцию до, во время и после ее сварки.
3. До производства работ оформляют все необходимые допуски, особое внимание уделяют выполнению мероприятиям для предотвращения возникновения огня от расплавленного шлака, например, когда рядом расположены легковоспламеняемые вещества или материалы, в виде деревянных конструкций.
4. С целью защиты от ожогов используют спецодежду и пожарозащитные ширмы.
5. Нужно проявлять повышенное внимание при зажигании дуги и во все время ее работы.
6. С целью защиты от металлических брызг рабочие работают с полностью застегнутой спецодеждой, в частности, с воротом и рукавами, и в термостойких рукавицах.
7. Для предупреждения возможного взрыва при сварочных работах в замкнутом пространстве выполняют комплекс дополнительных работ по подготовке рабочего места.
8. Применение специальных респираторов «Снежок», для защиты органов дыхания от вредных веществ.
9. При выполнении сварочных работ на высоте требуется применять спец. защитные средства: монтажный пояс и страховку.
10. Запрещено выполнение работ без напарника, который при несчастном случае должен прийти на помощь.

Работая с ацетиленовой горелкой необходимо строго соблюдать правила безопасности

Применение ацетиленовой горелки при выполнении сварочных работ, на протяжении многих десятилетий подтвердило ее значимость, благодаря этому виду соединения монтажных изделий города получили инфраструктуру, а в дома горожан пришли свет, вода и газ. Несмотря на все сложности и опасности такого варианта пайки, при строгом соблюдении технологических режимов получается надежное соединение, сохраняющее свою прочность долгие годы.

Источник: https://pechiexpert.ru/atsetilenovaya-gorelka-01/

Ацетиленовая сварка: технология процесса, где применяется, плюсы и минусы, нюансы

Ацетилен (он же этин) используется в сварке практически с момента её изобретения. С ним можно получить плотные и аккуратные швы.

Причем, технология с использованием ацетилена может применяться как с углеродистыми сталями, так и со сплавами цветных металлов. Для этого метода не понадобится даже электрическая сеть!

В общем, ацетиленовая сварка — необычный способ пайки. В этом блоке мы коротко расскажем, как проходит сварка с ацетиленом, какие плюсы и минусы у этой методики, и что нужно учитывать, если задача — получить шов с высоким качеством.

Общая информация

В ацетиленовой сварке основным «участником» является газ ацетилен. В промышленности он образуется после гидролиза карбида кальция (его соединения с молекулами воды) или пиролиза углеводородного сырья.

Первый метод даёт более чистый газ, поэтому сварочный ацетилен делают именно так. Раньше сварщики перед работой соединяли воду и карбид вручную с участием кислородного баллона, горелок и шлангов.

Однако с улучшением технологий появилась возможность закупать готовые газовые баллоны. Смесь ацетилена и кислорода часто используется в сварке.

Раньше существовало неудобство — ацетилен обязательно нужно было замешивать вручную. Мастера выполняли эту трудоёмкую задачу перед каждой сварочной работой.

Но, стоит заметить, после завершения готовый ацетилен можно было перелить в закрытый резервуар и использовать в дальнейшем.

Но теперь есть массовое производство баллонов, наполненных ацетиленом, поэтому самостоятельно мешать кальций карбид с водой не нужно, достаточно просто купить расходник.

Технология

В первую очередь в зону сварки подают ацетилен. Делают это до момента, пока не почувствуется резкий запах, характерный для этого газа. Потом поджигается горелка и начинается постепенная подача кислорода. Горелка должна дать синее пламя.

Газовые баллоны имеют встроенные редукторы, на которых нужно установить давление в 2-4 атмосферы (для ацетилена) и не более двух атмосфер (для кислорода) — это общепринятые показатели.

• Если давление ацетилена будет больше, сварочный процесс усложнится, поэтому мы не рекомендуем делать так.
• Если вы будете использовать ацетилен-кислородную сварку для соединения черного металла, то лучше создать нейтральное пламя.
• Оно выглядит как трёхслойный разноцветный огонёк: его внутренняя часть ярко-голубая с зелёным оттенком, средняя — бледного синего цвета, наружная — практически белая.

С использованием ацителина можно получить четыре вида пламени горелки. Но нейтральный вид считается универсальным, и потому его создают чаще всего. В этой статье мы не будем в деталях рассказывать, как получить нейтральное пламя, так как это сложно.

Вы можете найти обучающие видео уроки или отдельные материалы на эту тему. Мы только заметим, что не должно образовываться длинное пламя, у которого кончик имеет оранжевый цвет.

Нюансу пламени горелки стоит отвести побольше времени, потому что пламя, которое настроено неверно, может не соединить металл, а наоборот — разрушить его.

«За» и «Против»

У сварки ацетиленом немало весомых плюсов. Прежде всего, для её осуществления не нужна электродуга и электрический ток вообще.

Всю аппаратуру и расходники легко перемещать при помощи тележки, поэтому работать вы можете даже в самых труднодоступных участках. Также регулировка степени нагрева очень удобная.

Она быстро осуществляется за счет изменения угла между пламенем и поверхностью. Кроме того, при хорошей натренированности вы можете предупредить прожоги на поверхности, изменяя расстояние между пламенем и сварочной ванной.

Поэтому ацетилен редко используют в промышленности и даже маленьких цехах, где нужно производить определённое количество деталей за день. Учтите, что газовая горелка не может нагревать только сварочную ванну.

Она затрагивает также «соседние» участки элементов, что может плохо повлиять на прочность готового изделия. Поэтому недостаточно обученному мастеру лучше не экспериментировать с этим видом сварки. Ею должны заниматься квалифицированные сварщики.

Особенности

Сварка с применением ацетилена и кислорода связана с нюансами, о которых нельзя забывать перед тем, как приступать к работе. Характеристики готового соединения зависят от трёх пунктов: силы пламени, угла наклона горелки и диаметра присадки.

Какую мощность установить на горелке зависит от того, какие свойства у свариваемых металлических заготовок.

Правило подбора простое: элемент с большим сечением обладает высокой температурой плавления и теплопроводностью требует большей мощности газовой горелки.

Если заготовка тонка, пламя, наоборот, должно быть «слабее». Но учитывайте, что большая сила пламени требует увеличения количества используемого газа ацетилена.

Опытные сварщики рассчитывают нужную мощность горелки применяя формулу. Для «зелёных» мастеров это может быть сложнее. Потому на различных ресурсах можно встретить таблицы соответствия и подбора характеристики в зависимости от толщины металла.

Мощность (измеряется в л/ч) меняется со сменой наконечников. У каждого из них есть свой номер, поэтому её подбор равен подбору номера наконечника.

Наклон увеличивают с утолщением заготовки. Перед сваркой металла ацетиленом любой толщины его нужно прогреть в любом случае, поэтому в самом начале горелка должна быть под прямым углом к поверхности.

Создание шва

Для создания шва нужен и присадочный материал в виде проволоки. Её толщина влияет на свойства шва в такой же степени, как и сила пламени и угол, под которым расположена горелка.

Выбор проволоки также зависит от сечения свариваемой детали. Для определения диаметра присадки есть формула: измерьте сечение металла, разделите на два и добавьте 1 мм. Это и будет нужное значение ширины присадочной проволоки.

Способ, которым вы будете вести горелку, также важен для итогового результата. Она может идти в направлении «на» и «от себя». В первом случае вы ведете горелку, за которой пускаете присадку.

В этом случае за счет равномерного подогрева металла будет образовываться сварочная ванна. Держите источник пламени под острым углом в 45 градусов.

Двигайте его по полукруглой или круглой траектории. Присадку подавайте сразу за пламенем в углубление ванны.

При сварке ацетиленом от себя подавайте присадочный материал наоборот — перед тем, как пройдётесь по металлу горелкой. Обычно этот способ используют для пайки толстых деталей.

Так металл и присадка будут плавиться одновременно и из-за этого лучше соединяться.

Так шов будет однородным и без деформаций. Поэтому будьте внимательны по отношению к скорости расплавления кромок и присадки.

Заключение

Ацетилен кислородная сварка не зря так часто применяется для соединения и разъединения металлических деталей. Здесь преимущество не в производительности и скорости, а в качестве готовой конструкции.

Эта технология — газовая сварка, доступная и несложная в выполнении. Покупка баллонов с ацетиленом проста: найти их можно в любом строительном магазине или магазине оборудования для сварки.

Смешивание карбида кальция с водой осталось в прошлом, и эта мучительная работа больше не побеспокоит сварщиков.

Нужно просто прокрутить вентиль, но, конечно, предварительно настроив давление. Также важно соблюдать технику безопасности, надевать специальную форму и аккуратно обращаться с горелкой. Желаем удачи!

Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/acetilenovaya-svarka

Технология ацетиленовой сварки: способы и оборудование

Ацетиленовая сварка – это наиболее популярный способ газопламенного соединения. Технология имеет богатую историю, поэтому оборудование для выполнения работ не отличается высокой технологической сложностью.

Особенности

Главным отличием газовой сварки от электродуговой, является технология образования шва. Для достижения необходимого температурного порога используется смесь кислорода и горючего газа, в роли которого, как правило, выступает ацетилен.

Качество выполненных работ зависит от следующих параметров:

1. Сила пламени горелки. Данный параметр подбирается исходя из типа материалов и требуемой глубины проварки.
2. Угол расположения горелки, относительно свариваемой плоскости. Он также зависит от толщины свариваемых элементов. Угол наклона растет с увеличением глубины проварки.
3. Величина сечения присадочного материала. Метод расчета необходимого сечения достаточно прост: он равен половине толщины деталей плюс 1 мм. Например, для кислородной сварки элементов толщиной 6 мм нужен прут на 4 мм.

Принцип

• Действие сварки ацетиленом и кислородом основано на выделении огромного количества энергии, в процессе их сгорания.
• Преимущество ацетилена заключается в том, что помимо водородных связей, он обладает тройной связью между атомами углерода, которая отличается слабой устойчивостью и высокой энергоемкостью.
• Данный газ синтезируют путем взаимодействия карбида кальция с водой, который, в свою очередь, получают при прокаливании оксида кальция коксом.

Технология сварки

Сварка ацетиленом начинается с подачи горючего газа. Для этого необходимо постепенно откручивать запорный вентиль до появления специфического запаха, после чего поджигать горелку. Затем открывают подачу кислорода, регулируя давление до тех пор, пока не образуется пламя ровного синего цвета.

Ацетилен используют для сварки и резки металлов различного типа: при работе с черным металлом и сплавами на его основе, применяют нейтральный тип пламени, который характеризуется следующими визуальными параметрами:

1. Ядро. Находится рядом с краем горелки. Имеет яркий голубой цвет. В некоторых случаях, в зависимости от чистоты смеси, может иметь зеленый оттенок, разной степени насыщенности.
2. Восстановительное пламя. Граничит с ядром. Характеризуется бледным голубым цветом. Благодаря достаточной температуре считается рабочей областью.
3. Факел. Располагается в верхней части пламени. Данный участок обладает наиболее высокими температурными показателями. Применяется для выполнения работ по сварке и резке.

Существует несколько типов пламени, которые будут рассмотрены ниже. Нейтральный тип является наиболее популярным, одного его необходимо правильно отрегулировать, в зависимости от характера работ.

Оранжевый оттенок факела говорит о том, что в металл будет поступать большое количество углерода, что недопустимо для большинства сварочных соединений.

Способы сваривания

Существует два метода выполнения работ:

1. На себя. В этом случае ведущую роль играет сварочная горелка – она движется впереди, разогревая область соединения до рабочей температуры. Следом подают присадочным материал, направляя его внутрь зоны расплава. Следите за стабильностью движения электрода – от этого зависит качество работ. Горелку необходимо перемещать круговыми движениями, плавно следуя вдоль шва.
2. От себя. Данный способ применяют при работе с толстостенными материалами. В этом случае пруток движется перед горелкой. Плавление базовой поверхности и электрода происходит одновременно. Они смешиваются в зоне расплава, взаимно проникая друг в друга. От интенсивности этого процесса зависит прочность шва.

Плюсы и минусы

Технология ацетиленовой сварки обладает следующими преимуществами:

1. Энергетическая независимость. Для выполнения работ не требуется электричество, что позволяет выполнять их в любой точке земного шара.
2. Плавная регулировка температурного воздействия. Выполняется путем изменения угла наклона газовой горелки.
3. Точность. Регулировка расстояния между факелом и рабочей плоскостью позволяет выполнять работы без прожогов.
4. Мобильность. Сварочное оборудование, включая генератор, не занимает много места. В случае необходимости полный комплект перемещается силами одного человека.

На этом положительные стороны заканчиваются. К недостаткам относят:

1. Низкая производительность. По сравнению с прочими методами соединения, например, сваркой полуавтоматом.
2. Высокая сложность работ. Специалист должен обладать высокой квалификацией. По этой причине технологию используют преимущественно на предприятиях. Случаи выполнения работ дома, своими руками, очень редки.

Используемое оборудование

Для выполнения работ понадобятся следующие инструменты и материалы:

1. Редукторы для регулировки давления газов.
2. Подводящие рукава. Для каждого типа газа существуют отдельные виды соединений.
3. Горелка. Рабочий инструмент, величина которого зависит от порядкового номера. Наибольшая горелка имеет пятый номер, а самая маленькая – нулевой.

Для повышения надежности, а также исключения возможности ошибок при монтаже, сварочную систему делят на кислородную и ацетиленовую часть, которые красят в разные цвета.

Расходные материалы

Основным расходным материалом является горючий газ. Для выполнения работ чаще всего используют ацетилен, однако допустимо использование и других элементов:

• водород;
• метан;
• пропан;
• пары керосина.

Помимо летучих углеводородов требуются следующие материалы:

1. Кислород. Техническая разновидность необходима для достижения рабочей температуры. Существует три сорта, которые отличаются степенью чистоты.
2. Присадочный материал. Выпускается в виде электродной проволоки или коротких прутков. Отличается температурой плавления, которая должна быть ниже, чем у базовой детали.
3. Флюс. Специальные пасты или порошки защищают зону расплава от окисления.

Горелка

Хорошая горелка – залог качественного соединения. Поскольку она контактируют с открытым огнем, ее изготавливают из специальных термостойких материалов.

Номер наконечника свидетельствует о величине отверстия наконечника.

Перед выполнением работ необходимо убедиться, что наружный и внутренний диаметры мундштуков имеют одинаковые размеры.

Технологический процесс

Рассмотрим основные особенности процесса.

Выбор сварочного пламени

Технологический процесс предусматривает использование трех типов пламени, которые напрямую влияют на качественные характеристики шва:

1. Нейтральный. Данный тип и его строение было описано выше.
2. С избытком ацетилена. Его называют науглероживающим. Применяют при работе с металлами повышенной твердости, а также магниевыми сплавами.
3. С избытком кислорода. Другое название – окислительное пламя. Незаменимо при проведении разделки металла, а также создания неразъемных соединений с латунными сплавами.

Металлургические процессы

Под действием ацетиленовой сварки происходят следующие металлургические процессы:

• Образуется зона расплава.
• В точке контакта концентрируется тепловая энергия.
• Происходит расплавление и охлаждение металла.

• Расплавленный металл перемешивается с газовой смесью, что обеспечивает гладкую поверхность будущего шва. При взаимодействии происходит химическая реакция, которая восстанавливает железо, никель и прочие металлы.
• Металлы с повышенным сродством к кислороду, активно окисляются.

Структурные изменения

По сравнению с прочими способами соединения, зона влияния, при проведении газосварки, гораздо выше. Благодаря этому имеется возможность производить работы с толстостенными элементами.

Структура металла, расположенная рядом со швом, после температурного воздействия, приобретает крупнозернистую структуру.

Зона предварительного расплава – наиболее слабая часть поверхности. Она подвержена деформациям и характеризуется слабой устойчивостью к механическим воздействиям.

Для снижения негативных эффектов выполняют предварительную подготовку поверхности, отжигая соединяемую плоскость и присадочную проволоку.

Режимы для некоторых металлов

От физических параметров базовой поверхности зависит подбор необходимых параметров, например:

1. Углеродистая сталь. Рекомендуется только для низкоуглеродистых сталей на средней или малой силе пламени.
2. Легированная сталь. Высокая прочность данного материала проводит к тому, что под действием высокой температуры детали подвергаются значительной деформации.
3. Чугун. Специалисты рекомендуют использовать нейтральный тип пламени. В противном случае в зоне контакта будет образовываться белый чугун, который отличается хрупкой структурой.
4. Медь. Физические параметры данного материала требуют большего количества тепла, чем для прочих типов металла. При соединении медных элементов зазор между кромками должен отсутствовать, либо быть минимальным.
5. Латунь. Этот сплав поддается обработке только под действием газосварки, за счет снижения коэффициента испарения цинка из контактной зоны. Для этого увеличивают массовую долю ацетилена в смеси до 35 %.
6. Бронза. Характеризуется интенсивными окислительными процессами, потому все работы с данным сплавом проводят только восстанавливающим типом пламени. В качестве присадочного материала используют только соответствующий сплав.

Правила безопасности

Рассматриваемая технология имеет уровень повышенной опасности. Начинающие сварщики ошибочно полагают, что для безопасного выполнения работ достаточно знать, какую окраску наружной поверхности должен иметь ацетиленовый баллон. Основные требования техники безопасности содержат следующие пункты:

1. При наличии ацетиленового генератора необходимо строго соблюдать правила его эксплуатации.
2. Карбид кальция хранят в сухих помещениях с функционирующей системой вентиляции. Вскрытие упаковки выполняют специальным инструментом с медным покрытием, во избежание образования искр.
3. Запрещена эксплуатация генератора без предохранительного водяного затвора.
4. Строго соблюдайте правила хранения и перемещения баллонов. Они должны быть укомплектованы защитным колпаком, манометром и редуктором для регулировки расхода газа.
5. Все емкости, работающие под давление, должны периодически проходить освидетельствование. Запрещено использовать оборудование с видимыми механическими повреждениями.
6. Все работники должны иметь средства индивидуальной защиты, перечень которой регулируется нормативными документами по охране труда.
7. При работе в колодцах и прочих объектах, находящихся ниже уровня поверхности, необходимо обеспечить устройствами для принудительной вентиляции.

Заключение

Ацетиленовая сварка пользуется огромным спросом при сварке тонкостенных труб и прочих элементов малой толщины. Популярность технологии обусловлена простотой заправки баллонов ацетиленом, а также низкой себестоимостью работ. Процесс характеризуется повышенной пожарной опасностью, поэтому рекомендуем строго соблюдать все требования правил промышленной безопасности.

Источник: https://svarka.guru/vidy/thermo/gazovaya/acetilenovaya.html