представляет собой процесс соединения деталей плавлением соединяемых поверхностей, нагрев которых производится теплом пламени, образующегося в момент сгорания смеси газов, выходящих из горелки.
Технология газовой сварки
состоит в соблюдении определенной последовательности процессов обработки металлов газовым племенем, имеющим высокую температуру.
При этом необходимо соблюдение определенного состава горючей смеси, которая оказывает влияние на свойства пламени сварки. Путем изменения соотношений кислорода стакими газами как ацетилен, пропан или МАФ, получают различные виды сварочного пламени.
Они находятся в зависимости от состава соединяемых изделий и происходящим при этом процессов окисления и восстановления.
Сварка в среде защитных газов обеспечивает сварочной ванне и зоне дуги защиту от окисления. Применяется сварка в среде газов для соединения отдельных деталей в летательных аппаратах, трубопроводах, при сварке тугоплавких и цветных металлов. Сварка в газовой среде позволяет исключить появление на поверхности сварочного шва оксидов и шлаковых включений
- Часто нам задают такой вопрос.
- Отвечаем; Точного расчёта при расходе газа не существует и по определению быть не может, так как всё зависит в первую очередь от опытности сварщика, от целостности и качества комплектующего оборудования и, конечно же от толщины и марки металла с которым предстоит работать.
- Но для того что бы максимально приблизить Вас к подсчётам, читайте созданные для Вас таблицы и покупайте наши учебные материалы по газосварке.
Расход газа при проведении сварки находится в зависимости от его вида, состава, и толщины металла.
Сварка с ацетиленом в качестве горючего газа
|
Толщина металла, мм |
При пробивании отверстия кислородной струей, сек |
Ширина реза, мм |
Расход газов, М3.реза |
|
| ацетилен | кислород | |||
| 4 | 5-8 | 2,00 | 0,059 | 0.285 |
| 10 | 8-10 | 2,5 | 0,070 | 0,410 |
| 20 | 10-13 | 3.0 | 0,087 | 0,615 |
| 40 | 15-20 | 4.0 | 0,121 | 1,025 |
| 60 | 20-28 | 4,5 | 0,148 | 1,445 |
Сварка с пропан – бутаном в качестве горючего газа
|
Толщина металла, мм |
При пробивании отверстия кислородной струей, сек |
Ширина реза, мм |
Расход газов, М3.реза |
|
| пропан-бутан | кислород | |||
| 4 | 5-8 | 2,5 | 0,035 | 0.289 |
| 10 | 8-13 | 3,0 | 0,041 | 0,415 |
| 20 | 13-18 | 4.0 | 0,051 | 0,623 |
| 40 | 22-28 | 4.5 | 0,071 | 1,037 |
| 60 | 25-30 | 5,0 | 0,087 | 1,461 |
Кроме сварки и резки пламя газа используется для наплавки и пайки, при которых его расход ниже.
Газовая сварка и резка металлов находит свое применение для соединения стальных изделий, имеющих небольшую толщину, а также для сварки цветных металлов, изделий из чугуна. Газовая сварка и резка широко используется при проведении монтажных и ремонтных работ, поскольку сварка газовой горелкой не требует больших затрат на установку оборудования.
Сварка газовых труб производится путем нагрева пламенем кромок труб до их расплавления. В созданном потоке пламени расплавляется присадка, которая заполняет зазор, образованный между торцами соединяемых труб. Сварку производят главным образом кислородом и с такими газами как ацетилен, пропан и газ МАФ.
При изготовлении изделий машин и сооружений применяется газовая сварка металлов, которая дает возможность получить неразъемные соединения, обеспечивающие высокую прочность и надежность в эксплуатации в условиях высоких температуры и давления.
Газовая сварка оборудование, которое для нее требуется, не отличается большими габаритами. В него входят водяные затворы, баллоны для хранения сжатых газов, вентили и редукторы к ним, сварочные горелки.
Редуктор кислородный БКО-50 
Редуктор для горючего газа пропан БПО-5
Проведение работ требует неукоснительного соблюдения правил безопасности. В их число входит запрещение пользования открытым огнем в аппаратном помещении, установка вентиляции в помещении, наличие у каждого баллона поверочного клейма с актуальными датами поверки и регулярная их проверка на предмет устарения. Обязательная проверка редукторов, обеспечение надежного крепления рукавов к редукторам и горелкам, соблюдение строгой последовательности зажигания пламени горелки и резака.Редуктор для баллона выбрать
Огнепреградительные клапана фото
Огнепреградительный клапан обратный 
Сетевой огнепреградительный клапан
Читать зачем нужны огнепрекрадительные клапана
С такими вопросами сталкивается каждый в момент заправки и использования газа. Во первых некто не хочет чувствовать себя обманутым или хочет рассчитать примерное количество расхода средств при выполнении определённого типа работ.
Особенно трудно приходится с метчикам которые пишут смету по расходам при строительстве или производстве.
И так рассмотрим пример количества газа на кислородном баллоне.
Параметры и размеры баллонов из углеродистых и легированных сталей можно посмотреть по ГОСТу 949-73 «Баллоны стальные малых и средних объёмов для газов с рабочим давлением в баллоне не более на Рр ≤ 19,7МПа». Самыми популярными баллонами всегда были с объемами 5, 10 и 40 литров.
- По ГОСТ 5583-78 «Газ кислород в газообразном виде, технический и медицинский» (приложение 2),
- объем газа кислород в баллоне (V) в кубических метрах при нормальных условиях вычисляют по формуле:
- V = K1•Vб,
- Vб – вместимость баллона, дм3;
K1 — коэффициент для определения объема кислорода в баллоне при нормальных условиях, вычисляемый по формуле
Формула расчета газа в баллоне Р — давление газа в баллоне, измеренное манометром, кгс/см2;
0,968 — коэффициент для пересчета технических атмосфер (кгс/см2) в физические;
t — температура газа в баллоне, °С;
Z — коэффициент сжигаемости кислорода при температуре t.
Значения коэффициента К1 приведены в таблице 4, ГОСТ 5583-78.
- Посчитаем объем кислорода в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 40л с рабочим давлением 14,7МПа (150кгс/см2). Коэффициент К1 определяем по таблице 4, ГОСТ 5583-78 при температуре 15°С:
- V = 0,159 • 40 = 6,36м3
- Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 40л = 6,36м3
Необходимо отметить, что комплектующие, необходимые для проведения газовой сварки, должны быть высокого качества, что обеспечит надежность создаваемого соединения.
При возникновении вопроса газовая сварка купить, необходимо обращаться в специализированные магазины.
Расход кислорода при резке металла: нормы расхода пропана
Себестоимость процесса резки металла определяет расход кислорода и
пропана, суммируемый с оплатой труда резчика. Причем расход окислителя и
топлива зависит от технологии термического разделения металлов.
Поэтому мы начнем нашу статью с описания способов резки и дальше рассмотрим расход кислорода при резки труб.
На сегодняшний день в промышленности используются три типовых
технологии термического разделения металлических заготовок:
- Кислородная резка.
- Плазменная резка.
- Лазерная резка.
Первая технология – кислородная резка – используется при разделении
заготовок из углеродистой и низколегированной стали.
Кроме того, кислородным
резаком можно подравнять края кромок уже отрезанных заготовок, подготовить зону
раздела стыка перед сваркой и «подчистить» поверхность литой детали.
Расход
рабочих газов, в данном случае, определяется тратой и топлива (горючего газа),
и окислителя (кислорода).
Вторая технология – плазменная резка – используется при разделении сталей
всех типов (от конструкционных до высоколегированных), цветных металлов и их
сплавов. Для плазменного резака нет недоступных материалов – он режет даже
самые тугоплавкие металлы.
Причем качество разделочного шва, в данном случае, значительно выше, чем у
конкурирующей технологии. При определении объемов рабочих газов, в
данном случае, важен расход кислорода — при резке металла плазмой за горение
материала отвечает именно окислитель. А сама плазма используется, как
катализатор процесса термического окисления металла.
Третья технология – лазерная резка – используется для разделения
тонколистовых заготовок. Соответственно, объемы расходуемых газов, в данном
случае, будут существенно меньше, чем у кислородной и плазменной резки, которые
рассчитаны на работу с крупными, толстостенными заготовками.
Нормы расчета горючих газов и окислителя
Нормы расхода пропана и кислорода или ацетилена и кислорода или
только окислителя рассчитываются следующим образом:
- Норматив расхода топлива или окислителя на погонный метр разреза (H) умножается на длину разделочного шва (L).
- После этого к полученной сумме прибавляют произведение все того же норматива расхода (H) на коэффициент потерь (k), связанных с продувкой и настройкой резака.
В итоге, расход кислорода при сварке (или расход горючего газа) считается по формуле:
P = HL x Hk
Причем коэффициент k принимают равным 1,1 (для
мелкосерийного производства или штучной резки, когда требуется часто включать и
выключать резак) или 1,05 (для крупносерийного производства, когда резак
работает почти без перерывов).
Определение норматива расхода газов
- Для точного определения объемов расходуемых газов необходимо определить
основу формулы — норму, которой определяется расход газа на погонный метр
прорезаемого металла, обозначаемую в формуле литерой «H». - Согласно общим рекомендациям нормированный расход равняется частному от
допустимого расхода разделяющего аппарата (p) (кислородного,
плазменного или лазерного резака) и скорости резания металла (V). - То есть формула, по которой рассчитывается нормированный расход
кислорода на резку металла (Н),
а равно и любого другого газа, участвующего в процессе термического разделения,
выглядит следующим образом:
Н = р/V
Искомый результат подставляют в первую формулу и получают конкретное
значение расходуемого объема.
Таблица расхода кислорода при резке труб
| Труба (наружный диаметр × толщина стенки), мм | Расход кислорода, м3 |
| Ø 14 × 2,0 | 0,00348 |
| Ø 16 × 3,5 | 0,00564 |
| Ø 20 × 2,5 | 0,00566 |
| Ø 32 × 3,0 | 0,0102 |
| Ø 45 × 3,0 | 0,0143 |
| Ø 57 × 6,0 | 0,0344 |
| Ø 76 × 8,0 | 0,0377 |
| Ø 89 × 6,0 | 0,0473 |
| Ø 108 × 6,0 | 0,0574 |
| Ø 114 × 6,0 | 0,0605 |
| Ø 133 × 6,0 | 0,0705 |
| Ø 159 × 8,0 | 0,119 |
| Ø 219 × 12,0 | 0,213 |
| Ø 426 × 10,0 | 0,351 |
| Ø 530 × 10,0 | 0,436 |
Определение значения допустимого расхода и скорости резания
Используемые во второй формуле операнды p (допустимый расход) и V
(скорость резания) зависят от множества факторов.
В частности значение допустимого расхода определяется паспортными данными
сварочного аппарата. По сути p равно максимальной пропускной способности
форсунки резака в рабочем режиме.
А вот скорость резания – V– определяется исходя из глубины шва,
ширины режущей струи окислителя или плазмы, типа разделяемого материала и целой
серии косвенных параметров.
В итоге, значение допустимого расхода извлекают из паспорта «резака», а
скорость резания находят в справочниках, которые содержат специальные таблицы
или диаграммы, связывающие все вводные данные.
И согласно справочным данным допустимый расход кислорода равняется 0,6-25
кубическим метрам в час. А максимальная скорость резания – 5-420 м/час. Причем
для лазерной резки характерен минимальный расход (0,6 м3/час) и максимальная
скорость (420 м/час): ведь такой резак разделит только 20-миллиметровую
заготовку.
А вот плазменный резак «сжигает» до 25 м3/час кислорода и 1,2 м3/час
ацетилена. При этом он разделяет даже 30-сантиметровые заготовки, делая разрез
на скорости в 5 метров в час.
Словом, в таких расчетах все относительно: чем больше скорость, тем меньше глубина и чем больше расход, тем меньше скорость.
Нормы расхода кислорода при резке листового металла. Расход кислорода на 1 метр реза
В данной статье приведены средние нормы расхода кислорода для обычных керосинорезов типа резака Бобуха «Вогник». Исходные значение были найдены практическим путем. Использованы средние значения в зависимости от толщины листового металлопроката.
В таблице не указаны значения для листов, толщина металла которых составляет от 1 до 4 мм, так как не практично резать тонкие листы металла, из-за их деформации после резки. О деформации металла при кислородной резке и как её уменьшить можно узнать в этой статье.
- Нужно уточнить, что керосинорезом невозможно резать цветные металлы и чугунные изделия, поэтому значения в таблице 1 не подходят для расчетов цветных металлов и чугуна.
- Вопрос про расход кислорода является один из самых распространенных и точного ответа Вам никто не сможет дать. Расход зависит от нескольких факторов, а именно:
- — опыта резчика;
- — качества металла (б/у или новый);
- — марки металла;
- — мундштука.
- Поэтому в таблице 1 приведены максимально приближенные значения.
- Таблица 1.
- Расхода кислорода на 1 метр реза керосинорезом.
| Толщина металла, мм | Расход кислорода, м3 |
| 5 | 0,146 |
| 6 | 0,189 |
| 8 | 0,216 |
| 10 | 0,262 |
| 12 | 0,309 |
| 16 | 0,405 |
| 20 | 0,52 |
| 30 | 0,74 |
| 40 | 0,985 |
| 50 | 1,23 |
| 100 | 2,44 |
Расчет керосина в соотношении с кислородом берется 1 к 3. На 10 л керосина необходимо 30 м3 кислорода.
- При работах с резаком обязательно соблюдайте все необходимые нормы и правила безопасности. Используйте всегда исправное оборудование, перед работами обязательно проводите визуальный осмотр оборудования:
- — кислородных редукторов;
- — баллонов;
- — напорных рукавов.
- Больше информации о технике безопасности и эксплуатации кислородных редукторов можно найти в статье: Эксплуатация кислородного редуктора и техника безопасности.
- Информацию о устройстве, хранении и технике безопасности кислородных баллонов читайте в этой статье.
На кислородных баллонах должна быть дата последней проверки, в случае её просрочки нельзя начинать работы. Проверяйте напорные рукава (шланги) на наличие трещин и надежного крепления к редуктору, баллону и резаку.
Газорезчик должен пользоваться защитной спецодеждой, проводить резку в вентилируемых помещениях и обеспечить место резки первичными средствами пожаротушения (огнетушители).
Газовая резка металла: расход кислорода и пропана, технология
Таблица толщин реза и расхода газа для мундштуков типа NX В результате этого получается разрез. Кислород подается под большим давлением, Часто оно достигает 12 атмосфер, такая струя даже без подачи огня может разрезать кожу.
Строение режущего аппарата сконструировано таким образом:
- газовая горелка;
- два баллона;
- смеситель;
- регулятор давления;
- шланги.
Газовая горелка состоит из головки с несколькими соплами, в основном достаточно трех. Через два боковых подается горючее вещество, через третий, который размещается посредине, подается кислород. Баллоны предназначены непосредственно для газа и кислорода, в зависимости от объемов предполагаемой работы подбираются соответствующие по вместительности баллоны.
Газовая горелка
Для обеспечения одного часа непрерывной работы будет расходоваться в среднем 0,7 м3 ацетилена (1 м3 пропана) и 10 м3 кислорода.
В целом необходимое количество исходного сырья будет зависеть от плотности металла и необходимой температуры для его нагрева.
Сократить расход пропана можно за счет специальных насадок на сопла, которые фиксируют подачу газа в определенном направлении, чем ближе будет подача к кислородной струе, тем возрастет расход топлива.
Шланги необходимы для подачи кислорода и горючего вещества из баллонов в смеситель, их еще называют рукавами. Материал, из которого сделаны шланги – двухслойная резина, между слоями каркас, выполненный из хлопчатобумажной нити. Диаметр – до 12 мм, возможность эксплуатации при температуре воздуха не ниже -35 оС.
Регулятор давления необходим для обеспечения разных режимов и скоростей резки. Подавая меньшее количество топлива можно обеспечить низкую температуру, которая необходима для тонкой стали или металла невысокой прочности, а также сократить расход сырья.
Еще одной важной функцией редуктора является поддержание равномерного уровня давления. Если в процессе резки будет прервана подача газа, металл быстро охладеет и дальнейшая обработка станет невозможной.
Резка металла пропаном и кислородом
Необходимое оборудование
Резак Р101
Самым первым резаком было устройство Р1-01, его сконструировали еще в СССР, затем появились более модернизированные модели – Р2 и Р3. Отличаются аппараты размерами сопел и мощностью редуктора. Более современные ручные установки:
- Смена;
- Quicky;
- Орбита;
- Secator.
Они отличаются набором дополнительных функций и производительностью.
Quicky-Е может осуществлять фигурную резку, по заданным чертежам, скорость работы достигает 1000 мм в минуту, максимально допустимая толщина металла до 100 мм. Устройство имеет набор съемных сопел для обеспечения обработки металлических листов или труб различной толщины.
- Машинка автогенной резки Messer
- Этот аппарат может работать, используя различные виды горючего газа, в отличие от прототипа Р1-01,который работает только на ацетилене.
- Ручной резак Secator имеет более улучшенные характеристики по сравнению с аналогами.
- Резак Р2-01
- С его помощью можно обрабатывать металл толщиной до 300 мм, это обеспечивают дополнительные насадки, входящие в комплект, они съемные и их можно приобрести дополнительно, по мере износа. Secator может производить следующие виды резки:
- фигурную;
- прямую;
- кольцевую;
- под скосом.
Скорость может регулироваться в диапазоне от 100 1200 мм в минуту, а с помощью встроенной муфты свободного хода обеспечивается плавное перемещение машины по листу металла. Редуктор с воздушным охлаждением обеспечивает более чистую работу и сокращает расход горючего вещества.
Вышеперечисленные модели относятся к ручным, то есть они компактные, управляются с помощью рук мастера. Но для больших объемов обрабатываемого металла работать с такими
Стационарная режущая установка
Сверло для перфоратора: как вставить, снять, закрепить
установками неудобно и не эффективно. Для промышленного производства применяются стационарные режущие установки — это, по сути, та же технология.
Они представляют собой станок со столешницей, в которую встроен режущий механизм. Работу его обеспечивает электрический
компрессор, для которого необходима электросеть с не менее 380 В и трехфазными розетками. Технология работы моделей стационарных режущих установок ничем, но отличается от ручных. Разница лишь в производительности, максимальной температуре нагрева, и способности обрабатывать металл, толщиной более 300 мм.
Газовая сварка
Сварка, пайка, склейка и резка материалов
Принцип сварки
Расплавление металла при газовой сварке происходит, под воздействием локализованного газо-кислородного или газо-воздушного пламени (рис. 1.1). Из различных температурных областей факела наибольший интерес представляет область, расположенная В зоне сварки (рис. 1.2).
Рисунок 1.1
Рисунок 1.2
Границы применимости
- Толщина свариваемых материалов: применение газовой сварки экономически целесообразно для материалов толщиной до 10 мм.
- Типы материалов: нелегированные и легированные стали, стальное литье, серый чугун, цветные металлы.
- Область использования: сварка тонкостенных металлических изделий, сельскохозяйственное и транспортное машиностроение, монтаж и ремонт трубопроводов.
- Параметры: скорость плавления стали 0,2 — 0,5, алюминия 0,15 — 0,2 кг/ч.
- Выбор характеристики пламени: нейтральное пламя (соотношение горючий газ: кислород = 1: 1) применяют при сварке стали, окислительное пламя (избыток кислорода) — при сварке латуни, восстановительное пламя (избыток горючего газа) — при сварке алюминия и алюминиевых сплавов.
- Положение шва при сварке: нижнее, горизонтальное, горизонтальное на вертикальной поверхности, полупотолочное, потолочное, вертикальное (снизу вверх и сверху вниз).
Расход сварочных материалов
- Расход горючего газа: при толщине материала s = 1 мм 100 л/ч ацетилена (из 1 кг карбида кальция получают 300 л ацетилена; для полного разложения 1 кг карбида кальция необходимо 10л воды).
- Расход сварочной проволоки при газовой сварке в зависимости от толщины металла (при V-образной разделке кромок с углом раскрытия 50°)
- Максимально допустимый отбор газа из баллона: ацетилена 1000, кислорода 10 000 л/ч из каждого баллона.
- Рабочие давления, регистрируемые манометром редуктора: для ацетилена 0,2, для кислорода 2,5 — 3,5 кг/см².
- Таблица 1.1
Горючие газы для газовой сваркиПараметрАцетилен С2Н2Бытовой газВодород H2Пропан С3Н8Мощность пламени, ккал/(см².
с) Температура пламени при использовании кислорода, °СКонцентрация, обеспечивающая воспламенение, % (объемн.)Минимальная температура воспламенения в кислороде, °СУсловия храненияЦвет маркировки баллона
| 10,7 | 3,03 | 3,34 | 2,56 |
| 3200 | 2000 | 2100 | 2750 |
| 2,8 — 82 | 6,5 — 35 | 4,1 — 75 | 2,1 — 9,5 |
| 2,8 — 93 | 4,5 — 95 | 3,0 — 45 | |
| 300 | 450 | 450 | 490 |
| 1,171 | 0,680 | 0,090 | 2,004 |
| В стальном баллоне под давлением до 15 кг/см² | Отбор из городской сети | В стальном баллоне под давлением до 150 кг/см² | В стальном баллоне |
| Желтый | Красный | Красный |
Гранулометрия зерен карбида (по TGL 11649, лист I):
Гранулометрия зерен карбидаГруппаРазмер зерен карбида, мм
| Пылевидный | |
| Мелкозернистый | 4 — 7 |
| 7 — 16 | |
| Крупнозернистый | 16 — 25 |
| 25 — 50 | |
| 50 — 80 |
Рекомендации по подготовке свариваемых кромок при газовой сварке
- Тип разделки кромок:
- Область применения:
- 1 — Изделия массового производства, металлические листовые и объемные.
2, 3 — Транспортное машиностроение, штампованные и вырубленные ножницами детали. Монтаж трубопроводов, ремонтные работы.
4, 5 — Транспортное машиностроение. Ремонтные работы.
Исполнение:
1 — Встык с отбортовкой кромок, s до 2 мм. Преимущественно без присадочного материала.
2, 3 — Встык кромок, s = 2/5 мм, b = 2 мм. Встык с V-образной разделкой кромок, s == 5/10 мм, а = 50°, Ь = 3 мм.
4, 5 — В торец, s до 4 мм. В торец с V-образной разделкой кромок, s > 3 мм, а = 50°.
Оборудование
Для выполнения газовой сварки используют сварочные устройства, установки для выработки ацетилена, сварочную арматуру и вспомогательное оборудование.
Вспомогательное оборудование для газовой сварки
- Таблица 1.6
- Вспомогательное оборудование для газовой сваркиВспомогательное оборудованиеСредаПараметрыИзготовитель
- Предприятие Auto-gentechnik, Грефендорф, ГДР
- Autogen
| Распределительный стеллаж I | Кислород, азот, сжатый воздух, водород, пропан, ацетилен, двуокись углерода | Распределительный стеллаж для 4 — 12 стальных баллонов | Autogen |
| Распределительный стеллаж II | Распределительный стеллаж для 2×6, 2×8; 2×10, 2×12, 2×24 стальных баллонов | ||
| Стандартные стальные баллоны для сжатого газа | Кислород, азот, сжатый воздух, ацетилен, двуокись углерода | Объем 40 л, масса без газа 70 кг | |
| Тележка для стеллажа | Кислород, азот, водород | Стеллаж для 20, 33, 54, 72 стальных баллонов | |
| Соединение баллонов | Кислород, водород, пропан, ацетилен | — | |
| Транспортная тележка для баллонов: | |||
| тип исполнения I | 2 стальных баллона | — | |
| тип исполнения II | 1 стальной баллон, 1 газогенератор | — | |
| Быстродействующий клапан, один газ | Кислород, ацетилен | Расход 5200 м³/ч | |
| Быстродействующий клапан, смесь двух газов | Смеси: кислород — ацетилен, кислород — бытовой газ, кислород — водород | Расход кислорода 5200, ацетилена 2000 м³/ч |
Выбор основных и присадочных материалов, термообработка
Для групп материалов, указанных в п. 1.1.1, выбор основных и присадочных материалов при сварке сталей производится по табл. 1.7. Свойства (химический состав и параметры прочности) приведены в табл. 1.8. Параметры сварки стального литья соответствуют параметрам сварки стали.
Сварку серого чугуна производят с предварительным подогревом или до 250 °С («полугорячая сварка»), или до 600 °С (горячая сварка); скорость нагрева и охлаждения 50 °С/ч.
Присадочный материал — сварочный пруток из аманита (серого чугуна, Ó в = 30 кгс/мм2, твердость НВ 200, температура плавления 1200 °С), диаметром 4, 5, 6, 8, 10, 12 мм (изготовитель — предприятие по сварочной технике, Эйзенах).
Наиболее интересными (в аспекте газовой сварки цветных металлов) являются прежде всего алюминий и его сплавы. Присадочные материалы можно выбрать по TGL 14908, флюсы — по TGL 14709, лист 2, F-LKI-F-LG5; подготовка соединений — по TGL 14906, листы 1 — 5.
Свойства присадочных материалов для газовой сварки
Таблица 1.8
Наплавка представляет собой разновидность сварки, заключающуюся в локальном нанесении методом сварки материала на основное изделие для защиты его от коррозии и износа или для наращивания и увеличения его объема.
При лазерной сварке для оплавления свариваемых кромок используют световой пучок. Сконцентрированный световой луч характеризуется монохроматичностью, когерентностью, параллельностью и высокой плотностью энергии.
В процессе сварки используется тепло, выделяющееся при соударении ускоренных электронов с металлом свариваемых деталей.
Условия для резки металла газом
Газовая резка металла будет эффективна только в том случае, когда температура воспламенения металла будет меньшей, чем температура плавления. Такие пропорции соблюдаются в низкоуглеродистых сплавах, они плавятся при 1500 оС, а процесс воспламенения наступает при 1300 оС.
Для качественной работы установки необходимо обеспечить постоянную подачу газа, поскольку кислороду необходимо постоянное количество теплоты, которая поддерживается в основном (на 70%) за счет сгорания металла и лишь 30% обеспечивает пламя газа. Если его прекратить, металл перестанет вырабатывать тепло и кислород не сможет выполнять возложенные на него функции.
Работа резака, обучение резки металла
Максимальная температура ручных газовых резаков достигает 1300 оС, это достаточная величина для обработки большинства видов металла, однако, есть и такие, которые начинают плавиться при особо высоких температурах, например, окисел алюминия – 2050 оС (это почти в три раза больше чем температура плавления чистого алюминия), сталь с содержанием хрома – 2000 оС, никеля – 1985 оС.
Если металл достаточно не разогрет и не начат процесс плавления, кислород не сможет вытеснить тугоплавкие окислы. Обратная этой ситуация, когда металл имеет низкую температуру плавления, под воздействием горящего газа он может просто расплавиться, так, нельзя применять данный способ резки для чугуна.
Нормы расхода топлива на технологию
| Вид технологической операции | Расход топлива |
| Ваграночная плавка на холодном дутье | Кокс 110 — 160 кг на 1 т переплавляемого металла |
| То же на горячем дутье | Тоже 90- 130 кг |
| Сушка песка | Природный газ 25 — 40 МДж на 1 т сухого ■ продукта |
| Сушка глины | То же 50 — 80 МДж |
| Подсушка стержней | 10-15 МДж |
| Сушка и подогрев ковшей | То же 5 — 20 МДж на 1 т жидкого металла |
Расходкислорода и ацетилена приведен в табл.38.
Таблица38
Расход кислорода и ацетилена
| Цехи | Назначение энергоносителя | Расход на 1т годных отливок, м | |
| КислородКислород | Ацетилен | ||
| Серого чугуна | Заварка дефектов | 0,6 — 0,8 | 0,5-0,6 |
| Ковкого чугуна | То же | 0,4 — 0,5 | 0,3-0,4 |
| Сталелитейные | Резка прибылей и заваркадефектов | 3,0 — 4,0 | 1,5-2,0 |
Водаиспользуется для производственных ибытовых нужд. Расчет расхода воды ведетсяпо конкретным потребителям с учетомрасхода, качества воды, системы оборотноговодоснабжения и потерь воды на испарение.
Применяютводу под давлением 0,2 — 0,3 МПа. Среднийрасход промышленной воды в зависимостиот технологической схемы процессаприведен в табл. 39. При этом до 90 %используется оборотного водоснабжения.
Таблица39
Техника безопасности
- Осуществление резки металла с помощью газовой установки лучше доверить опытному специалисту, поскольку при неаккуратном обращении последствия могут быть достаточно печальными.
- Техника безопасности предполагает выполнения следующих условий:
- Устройство газовой горелки
- хорошая вентиляция в помещении, где будут осуществляться работы;
- на расстоянии 5 метров не должно быть баллонов с газом и прочими горючими веществами;
- работы должны вестись в защитной маске или специальных очках, а также в огнеупорной одежде;
- направлять пламя необходимо в противоположную сторону от источника газа;
- шланги в процессе эксплуатации прибора нельзя перегибать, наступать на них, зажимать ногами;
- если делается перерыв, то следует полностью погасить пламя у горелки и закрутить газовые вентили баллонов.
Соблюдение этих простых условий обеспечит безопасную и эффективную работу по резке металла газовой установкой.
Как определить расход сварочной смеси?
Во время планирования бюджета для сварочных работ основное внимание уделяется комплектующим и расходным материалам.
В случае использования защитных газов важным показателем является расход сварочной смеси, особенно если речь идет о серийном и крупносерийном производстве.
И хотя на данный параметр могут оказывать влияние несколько факторов, все же осуществить приблизительные расчеты, и на их основе составить план заправки газовых баллонов, вполне реально.
От чего зависит потребление защитного газа
Основными показателями во время сварки, которые влияют на расход сварочных смесей, являются:
- Сила тока;
- Диаметр используемой проволоки;
- толщина свариваемого металла.
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Газокислородная резка металла: особенности процесса, предложения рынка
- Виды газокислородной резки металла
- Основные технологические требования
- Преимущества и недостатки газокислородной резки
Практика применения газокислородной резки на сегодняшний день успела получить широкое распространение среди предприятий металлургической промышленности.
Исключением не стала и , которая успешно реализует механическую обработку металлических заготовок уже не первый год. Газокислородной резкой называют такой способ разделения заготовки, который основывается на использовании теплоты газового пламени для нагрева обрабатываемой поверхности.
При этом ещё одним источником тепла может выступать экзотермическая реакция окисления металла.
Виды газокислородной резки металла
По характеру кислородной струи различают три основных вида резки металла:
- разделительная — образуются сквозные разрезы;
- поверхностная — снимается поверхностный слой металла;
- резка кислородным копьем — прожигаются глубокие отверстия в металле.
Газокислородная резка бывает нескольких видов: скоростная, безгратовая, высококачественная и резка кислородом высокого давления. Грамотное использование подходящего способа резки позволяет увеличить скорость процесса в 2-3 раза.
Как было сказано выше, источником тепла в данном процессе выступает экзотермическая реакция окисления железа и подогревающее пламя резака. Доли их участия в тепловом балансе определяются толщиной обрабатываемой заготовки: чем он больше, тем выше роль подогревающего пламени.
Это пламя нагревает поверхность, которое затем контактирует со струёй чистого кислорода, вследствие чего происходит его окисление. Теплота, которая при этом выделяется, совместно с теплотой пламени обеспечивает постоянный нагрев металла перед резаком до температуры его воспламенения. Благодаря этом процесс можно вести в непрерывном режиме.
Под воздействием кинетической энергии, выделяемой при этом струёй кислорода, слой окислов вместе с жидким металлом удаляются из области реза.
Таким образом, операция резки выполняется за счет сгорания материала в струе газа.
Газовая резка металла
Газовая резка металла – это необычайно популярный вид металлообработки. Для решения широкого спектра задач необходим минимум оборудования, которое весьма мобильно и может доставляться на рабочую площадку любым транспортом.
Его эксплуатация не вызывает трудностей, и подготовка обслуживающего персонала не требует больших затрат. Кроме того, для разделения металла применяется сравнительно дешёвый расходный материал – кислород и подогревающие газы.
В этой статье мы подробно рассмотрим этот процесс со всех сторон.
Технология газовой резки металла
Технология газовой резки основана на способности металла сгорать (окисляться) под действием струи горящего чистого (чистота 99,0…99,8%) кислорода.
Схема процесса газовой резки металла. Ист. https://rezhemmetall.ru/gazovaya-rezka-metalla-texnologiya-i-oborudovanie.html.
Процесс резки металла кислородом происходит следующим образом:
- сначала раскраиваемую деталь разогревают до нужной рабочей температуры подогревающим газом;
- потом подается режущий кислород в виде узкой струи под высоким давлением. Он «прожигает» насквозь заготовку и образуется линия реза.
Кислородная резка
Кислородная резка металлов делится на следующие методы раскроя металла:
- газокислородный раскрой металлов. Для подогрева заготовок в качестве подогревающего газа применяют углеводороды и их смеси. По показателям теплотворности рационально применять ацетилен, но, исходя из его сравнительно высокой стоимости, наиболее широко применяют газы-заменители (пропан и ему подобные);
- кислородно-флюсовая резка. Чтобы повысить температуру в зоне раскроя заготовки и тем самым расширить перечень разрезаемых кислородом металлов, в зону разреза вводят порошок флюса;
- кислородно-дуговая резка. Дуга горит между плавящимся трубчатым электродом (через внутреннюю полость которого подается режущий кислород) и обрабатываемым металлом. Нагрев металла в рабочей точке обеспечивает электрическая дуга.
Подробно познакомиться со всеми видами резки можно в статье «Кислородная резка металла» .
Газовая резка металла пропаном
Газовая резка металла пропаном – это самый экономически выгодный, а потому и широко распространённый метод раскроя металла. Но, у него есть один большой недостаток: он создаёт на этапе разогрева в зоне реза сравнительно низкую температуру. Поэтому, его можно применять только для раскроя следующих металлов:
- низкоуглеродистые стали;
- среднеуглеродистые стали;
- ковкий чугун.
Подробно с резкой пропаном можно познакомиться в статье «Нагрев и резка металла пропаном» .
Газорезка металла: оборудование
Ассортимент оборудования для газовой резки металла, предлагаемый сегодняшним рынком, необычайно широк. Начинающие газорезчики теряются: а что, собственно, необходимо? С чего начать? В помощь вам – наша статья.
В общем случае, для осуществления газорезки необходимо следующее оборудование:
- газовая горелка;
- источник газа с регулятором давления и манометром;
- газовые шланги (рукава).
Работа должна производиться на специально оборудованном участке. Выбор конкретной комплектации оборудования следует начинать с чёткой постановки задачи: «Что вы предполагаете резать?». В зависимости от марки и толщины металла и объёма работы вы выбираете оборудование.
Резка металла газом – без резака не обойтись
Как мы уже сказали, в комплект оборудования обязательно должен входить резак. Газовый резак имеет следующую конструкцию:
Схема газового резака приведена на рисунке.
Как работает магнитный пускатель?
Устройство газового резака. Ист. https://rezhemmetall.ru/gazovyj-rezak-po-metallu.html.
Подробно о назначении и конструкции газовых резаков по металлу можно узнать в статье «Что нужно знать про газовые резаки по металлу: портативные и обычные, про устройство и настройку» .
Очки для газорезки
Очки для газосварки должны удовлетворять следующим требованиям:
- обеспечивать необходимое для работы затемнение и комфортные условия работы в них: хороший обзор рабочей зоны;
- удобную наголовную ленту;
- иметь хорошую вентиляцию;
Очки должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 12.4.013-97 ССБТ «Очки защитные. Общие технические условия». Выбирая себе очки для газорезки, следует:
- посоветоваться с опытным газорезчиком. Желательно, что бы это был ваш добрый приятель;
- почитать отзывы на форуме в интернете;
- получить рекомендации продавца-консультанта в специализированном магазине и только после этого принять решение.
Защитные очки для газорезки «ZEKLER 55 5HC (5 DIN)». Ист. https://www.roba.spb.ru/ru/product=ochki_dlya_svarshikov_zekler_55.
Пост газовой резки
Пост газовой резки – это полный комплект оборудования, необходимого для раскроя металла газом. Его размеры зависят от назначения:
- у специалиста по холодильным установкам – это маленький чемоданчик, который он носит в одной руке;
- у слесаря-сантехика – комплект оборудования перевозится на телеге;
- на заготовительном участке металлообрабатывающего производства – это огромный и очень мощный станок с ЧПУ.
Подробно познакомиться с постом газовой резки вы можете в статье «Требуется газорезка? Какое оборудование для газовой резки металла необходимо »
Резка газом: как резать
Про газовую резку металла мы много сказали и повторять не будем. Но есть одна тема, связанная с использованием газа, которую следует напоминать постоянно – это техника безопасности. Газ он не просто горит, но ещё и взрывается. Особенно это касается кислорода. Поэтому, рекомендуем ещё раз внимательно прочитать статью «Как пользоваться газовым резаком. Резка металла» .
Вывод
Существует много способов раскроя металла, но самый эффективный – газопламенная резка. Этим объясняется его широкое распространение.
Но добиться максимального экономического эффекта можно только при строжайшем соблюдении технологии выполнения операций. Ни в коем случае не допустимо, даже, малейшее разгильдяйство, т. к.
при работе с газом это приведёт не только к снижению качества, но и травмам.
Основные технологические требования
На разрезаемость металла влияет несколько факторов, главным из которых является следование следующим условиям ведения процесса:
- Шлак, образующийся в процессе резки, должен обладать высокой жидкотекучестью.
- Температура плавления окислов металла должна быть ниже температуры его плавления.
- Общего количества выделяющейся теплоты должно быть достаточно для того, чтобы обеспечить температуру реакций порядка 1000-1150°С.
- Температура интенсивного окисления металла должна быть ниже температуры его горения.
Титан, марганец и сталь отвечают всем этим требованиям. Поэтому заготовки из них газокислородной резке подвергать можно.
Титановые сплавы режутся особенно хорошо благодаря высокому сродству данного металла к кислороду, а также его высокому тепловому эффекту образования окислов.
Остальные сплавы, включая медь, высоколегированные стали и алюминиевые сплавы, не удовлетворяют четвертое условие, при котором процесс газокислородной резки является возможным.
Главная > Статьи > Газокислородная резка металла: особенности процесса, предложения рынка
Понедельник, 17 Декабрь, 2018
На сегодняшний день газокислородная резка металлов получила широкое применение в строительно-монтажных организациях. Да, для подгонки монтажных стыков технологических трубопроводов, металлоконструкций и оборудования, при резке листовой профильной стали в монтажных условиях, — везде применяется газокислородная резка металла.
Процесс кислородной резки металла основан на способности нагретого металла интенсивно гореть в струе чистого кислорода с выделением большого количества тепла. Образуются окиси, и жидкий металл непрерывно удаляется из полости реза струей кислорода, вытекающего с большой скоростью из сопла резака.
Температура нагрева участка металла, расположенного в начале запланированной линии реза, зависит от толщины и состава разрезаемого металла. Чем толще металл и больше легирующих примесей, тем выше температура нагрева.
Количество тепла, выделяемого при резке от сгорания железа в кислороде, в 3-5 раз превышает количество тепла пламени.
Нагрев малоуглеродистых сталей, при котором зажигается металл, практически равняется температуре 1150-1300° С.
Предварительный и сопутствующий подогревы при кислородной резке могут быть выполнены любым источником тепла. Наиболее эффективным является ацетилен. Хорошие результаты дают заменители ацетилена: пропан-бутан, природный газ, жидкое топливо.
- Газокислородной резки подвергаются металлы в соответствующих условиям:
- а) температура горения металла в кислороде ниже температуры плавки;
- б) температура плавки оксидов металла, образующихся при резке, ниже температуры плавления самого металла, в противном случае шлаки не выдуваются с места реза и становится возможным прекращение резания.
- в) теплопроводность металла — не очень высока, так как в противном случае вследствие интенсивного теплоотвода трудно подогреть металл до температуры воспламенения.
- г) металл имеет минимальное содержание углерода, легирующих примесей (хрома, кремния, молибдена, вольфрама), препятствующие процессу резки и повышающие закалку металла по линии реза.
- Все малоуглеродистые, среднеуглеродистые, а также низколегированные стали с содержанием углерода до 0,3% удовлетворяют вышеизложенные условия и хорошо режутся кислородом.
Не поддаются обычному процессу кислородной резки чугун, алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы и высоколегированные стали. В монтажных условиях все перечисленные материалы, не поддающиеся обычной кислородной резке, режут газоэлектрическим способом (плазменная резка).
В зависимости от вида резки и требований, предъявляемых к изделиям (т.е. линии реза), применяют соответствующую технологию и порядок резки. Чем ниже требования к поверхности реза, тем меньше расходуется кислорода и горючего и тем большей может быть скорость резания при соответствующей чистоте кислорода.
Преимущества и недостатки газокислородной резки
Газокислородная резка металла обладает следующими преимуществами: возможностью разрезания толстых листов и изделий; возможностью поверхностной обработки материала; быстротой работы.
К недостаткам данного способа следует отнести:
- невозможность использования металлов, которые плавятся при температуре ниже 600 градусов за Цельсием;
- не безопасность метода, поскольку возможен взрыв газовоздушной смеси;
- не всегда хорошее качество реза;
- невозможность резки по криволинейным контурам маленького радиуса;
- высокое термическое воздействие на металл.
Загрузка...
