Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, гост

Газовая сварка – это вид сварочных работ, когда детали требуется нагреть до расплавленного состояния посредством высокотемпературного пламени. Такой способ широко применяется при создании конструкций на основе тонкой углеродистой стали, при ремонте изделий из чугуна, а также при необходимости заварки дефектов в разных изделиях, полученных литьем из цветных или черных металлов.

Какие газы используются?

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

При газовой сварке используются горючие газы – природный, ацетилен, пары бензина, водород. Эти газы отличаются хорошим горением на воздухе, не развивая при этом высокой температуры, для сжигания достаточно и кислородной струи. Газовая сварка чаще всего ведется на основе ацетилена, который создается на основе воды и карбида кальция. Он горит при температуре в 3200-3400 градусов.

В чем особенности?

К преимуществам газовой сварки можно отнести следующее:

  1. Простую технологию.
  2. Отсутствие необходимости в источнике сварочного тока.
  3. Простоту оборудования, на основе которого выполняется газовая сварка.

С другой стороны, этот процесс не отличается высокой производительностью. Сварка выполняется только вручную, а механические и эксплуатационные свойства готовых изделий не всегда высокого качества.

Кислородный редуктор

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

При сварке кислород поступает из специального баллона – он окрашивается в голубой или синий цвет. Чтобы обеспечивалась нормальная работа, кислород должен поступать в горелку равномерно и при небольшом давлении. Именно для этих целей на баллонах есть редуктор – он регулирует подачу газа. В таком случае к горелке подводятся рукава для газовой сварки – ацетиленовый и кислородный. Кислород подается в центральный канал, где струя больше разряжается, засасывает ацетилен, который попадает в горелку под небольшим давлением. Газы смешиваются в камере, после чего выходят наружу из наконечника.

Особенности технологии

При выполнении газовой сварки важно получить качественное соединение, поэтому большое внимание уделяется тщательной подготовке свариваемых кромок, выбору способа соединения металла, установке горелки в нужное положение и определению необходимых параметров мощности горелки.

Технология газовой сварки предполагает, что кромки должны тщательно очищаться от различных загрязнений. Скос выполняется с применением ручного или пневматического зубила, а иногда привлекаются специальные станки. Окалина и шлаки могут удаляться металлической щеткой.

Прихватка кромок позволяет предотвратить изменение их положения во время сварки.

Способы сварки

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Газовая сварка может вестись несколькими способами. Первый – это левая сварка, которая наиболее распространена. Она применяется при работе с тонкими и легкоплавкими металлами. Горелка перемещается справа налево, а присадочная проволока ведется впереди пламени, направленного на несваренный участок шва. При правой сварке горелка ведется слева направо, а присадочная проволока перемещается за горелкой. При данном способе тепло пламени рассеивается в меньшей степени, поэтому и угол раскрытия шва – не 90 градусов, а меньше – 60-70.

Правую сварку целесообразно использовать для соединения металла, толщина которого – от 3 мм и выше, а также металлов с высоким уровнем теплопроводности. Рекомендуется использовать присадочную проволоку, диаметр которой равен половине толщины свариваемого металла.

Технология газовой сварки предполагает и процесс, который ведется сквозным валиком. В этом случае листы устанавливаются вертикально зазору – он по размеру равен половине толщины листа.

С помощью горелки расплавляются кромки, чтобы образовалось круглое отверстие. Затем оно со всех сторон оплавляется, пока шов не будет сварен.

Такой способ хорош тем, что свариваемые листы имеют плотный шов без пор и шлаковых включений.

Сварка ванночками хороша для сваривания стыков и углов соединения металлов, которые имеют толщину максимум 3 мм.

Как только на шве образуется ванночка, в нее вводится конец присадочной проволоки, которая слегка расплавляется, затем конец проволоки перемещается на другой участок шва.

Особенность такого подхода – в шве отличного качества, особенно если сваривались тонкие листы и трубы из стали (малоуглеродистой и низколегированной).

Газовая сварка и резка могут вестись на основе многослойной сварки. Этот способ имеет ряд особенностей:

  • зона нагрева небольшая;
  • нижележащие слои при наплавке последующих просто отжигаются;
  • каждый шов можно проковать, прежде чем наложить на него следующий.

Это сказывается на улучшении качества шва. С другой стороны, такой способ отличается небольшой производительностью, требует высокого расхода газов по сравнению с однослойной сваркой, поэтому применяется он при необходимости создания ответственных и качественных изделий.

Особенности сварки различных швов

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Для работы с горизонтальными швами используется правый способ, что дает возможность легко формировать шов, а сам металл ванны не стекает. Сварка вертикальных и наклонных швов ведется левым способом, а если толщина металла выше 5 мм, используется двойной валик. Сварка потолочных швов предполагает нагревание кромок, пока они не оплавятся, затем в ванну вводится присадочная проволока – ее конец быстро оплавляется. Сам процесс ведется правым способом.

Какое оборудование?

Газосварочное оборудование для газовой сварки – это широкий выбор приборов, позволяющих проводить ряд работ. Подобный тип сварки считается простым, и само оборудование довольно лаконичное и легкое в эксплуатации.

В зависимости от типа горючего газосварочные устройства бывают пропано-кислородными или ацетилено-кислородными, бензино- или керосино-кислородными.

Чаще всего сварка выполняется на основе пропано-кислородной и ацетилено-кислородной сварки, поскольку пламя этих газов имеет самую высокую температуру.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Газосварочное оборудование для газовой сварки – это еще и генератор, который дополняется разными видами газа. Также при работе потребуется баллон с кислородом и редукторы.

Самыми распространенными считаются ацетиленовые генераторы для газовой сварки, которые позволяют получить непосредственно ацетилен путем смешивания карбида кальция и воды.

Данный тип генератора представлен в пяти типах, что позволяет подобрать оптимальный вариант для конкретного материала.

Важную роль при работе со сваркой играют предохранительные затворы, их задача – обеспечить безопасность при проведении сварки. С их помощью предотвращается прохождение обратного удара пламени, которое возникает во время сварки. Кроме того, благодаря обратным клапанам предотвращается обратный поток газа в резиновые рукава при газопламенной обработке металлов и работе со сжатыми газами.

Газовые баллоны

Оборудование для газовой сварки включает в себя баллоны и вентили для них. Баллон – это сосуд цилиндрической формы, который имеет отверстие с резьбой в горловине, куда ввинчивается запорный вентиль.

Он создается из легированной или углеродистой стали, причем каждое такое изделие имеет свою окраску в зависимости от содержащегося в нем газа.

Вентили для баллонов создаются из латуни, поскольку сталь отличается неустойчивостью к коррозии.

Редукторы: виды и особенности

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Газовый редуктор представляет собой устройство, которое постоянно понижает или держит на определенном уровне давление газа. Газовая сварка и резка металлов ведутся на основе разных типов редукторов:

  1. Кислородные используются при газовой сварке и сварке металлов. Такой редуктор выполняется с голубой маркировкой. Может использоваться в агрессивной среде, поскольку создан из стойких к коррозии металлов.
  2. Ацетиленовые редукторы нашли широкое применение в газовой сварке. Они маркируются белым цветом, крепление к баллону выполняется накидным хомутом. Данный вид редуктора имеет два манометра, один из которых держит под контролем давление газа в баллоне, второй – давление газа в рабочей камере.
  3. Углекислотные редукторы широко применяются в промышленности – пищевой, химической. Они имеют один или два манометра и могут подключаться только к вертикальному манометру.

При аргонодуговой сварке нашли широкое применение аргоновые редукторы, которые могут работать и с негорючими газами.

Особенности газовых горелок

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Газовая сварка сталей – процесс, требующий применения самых разных приборов. Газовые горелки – неотъемлемый элемент оборудования, которое используется в различных отраслях промышленности. По конструкции изделия примерно одинаковые: каждая горелка состоит из корпуса. К нему крепится сразу несколько элементов: наконечник, вентиль, регулирующий подачу топлива, и рычаг, который регулирует высоту пламени. Соединение с баллоном выполняется редуктором, при этом сама горелка часто может дополняться пьезподжигом, ветрозащитой пламени и другими компонентами.

Газовая горелка для сварки на основе пропана отличается безопасностью работы, обеспечивая высокую температуру пламени: ее достаточно для выполнения целого ряда работ. Многие виды сварки ведутся на основе ацетиленовых горелок, которые работают на смеси ацетилена и кислорода.

Виды газовых резаков

Газовые резаки бывают разного типа: ацетиленовыми, пропановыми и работающими на заменителях газа или жидком горючем.

Конструкция изделий включает в себя рукоятку, ниппели, к которым крепятся газовые рукава, корпус, инжектор, смесительную камеру, трубку, головку газового резака и трубку с вентилем.

Газовая сварка металлов и ее качество зависят от того, насколько хорошо подобран именно резак.

Суть его работы в следующем: из баллона кислород поступает в редуктор, рукав, после чего попадает в корпус – здесь резак разветвляется на два канала. Часть кислорода проходит через вентиль и направляется в инжектор. Отсюда газ выходит с большой скоростью, причем во время этого процесса подсасывается горючий газ.

При соединении с кислородом он образует горючую смесь, которая направляется в пространство между мундштуками и сгорает. Как следствие, появляется подогревающее пламя. Кислород, который направлялся по второму каналу, выходит в трубку, за счет чего образуется режущая струя. Именно он обрабатывает участок металла.

Особенности сварки труб

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Сварка газовых труб производится в несколько этапов. Сначала подготавливается металл, то есть проводится разметка, режутся и собираются трубы. Из-за круглого сечения труб резка выполняется термическим резаком. Большая часть работ по сварке – это сборка деталей под нее, когда требуется учесть множество деталей – от серии изделий до их диаметра и других факторов. Сборка выполняется сварочными прихватками, которые предотвращают возможное смещение отрезков труб, сказывающееся на появлении трещин при охлаждении.

Зажигается дуга. Это делается разными способами. Затем начинается плавление металлов – основного и электродного. Для качественного шва важно уделять внимание углу наклона электрода.

Технология газовой резки

Газокислородная резка ведется с использованием металлов и их сплавов, которые горят в струе технически чистого кислорода. Такой тип резки выполняется двумя способами – разделительно или поверхностно.

Первый способ позволяет вырезать заготовки, раскроить металл, разделать кромки шва под сварки. С помощью поверхностной резки снимается поверхностный металл, разделываются канавки, удаляются поверхностные дефекты.

Такая процедура выполняется на основе специальных резаков.

Техника безопасности

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Газовая сварка – процесс, требующий внимательного отношения. Опасные ситуации могут возникнуть в нескольких случаях:

  1. Сварку нельзя проводить рядом с огнеопасными и легковоспламеняющимися материалами (бензином, керосином, паклей, стружкой).
  2. Если сварка выполняется в замкнутом пространстве, рабочим следует периодически выходить на свежий воздух.
  3. Работы должны проводиться в хорошо проветриваемых помещениях.
  4. Если проводится газопламенная обработка металла, помещение должно вентилироваться, чтобы удалялись вредные газы.
  5. Резка и сварка проводятся на расстоянии до 10 м от перепускных рамп, ацетиленовых генераторов.
  6. Секции загрузочных коробок не должны переполняться карбидом.
  7. Корпус генератора постоянно должен быть наполнен нужным количеством воды.
  8. Запрещено работать с баллоном кислорода, давление которого ниже нормы.
  9. Пламя горелки направляется в сторону, противоположную источнику газопитания.

Сварочные работы должны производиться с максимальным соблюдением правил безопасности и с применением только качественного оборудования. Это позволит сделать процесс безопасным, а соединение металлов – надежным.

Читайте также:  Как выбрать паяльник для пайки труб, микросхем, радиодеталей

Источник: https://www.syl.ru/article/196421/new_gazovaya-svarka-i-rezka-metallov-tehnologiya-gazovoy-svarki-oborudovanie-dlya-gazovoy-svarki

Газовая сварка и резка металлов

Газовая сварка широко применяется при соединении изделий из чугунных сплавов, ремонте материалов, состоящих из тонкой углеродистой стали, заварке дефектов литья в цветных или черных металлах.

Процесс происходит путем розжига материала высокотемпературным пламенем, которое образуется при сжигании кислорода в чистом виде и горючей смеси.

Присадочная проволока используется для выставления зазора кромок расплавленным металлом.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Газовая сварка

Особенности выполнения газовой сварки

В процессе выполнения работ возможно регулировать состав смеси, в чем помогает редуктор. Мощность и температура пламени регулируется в зависимости от типов работ. Существует несколько видов газовой сварки:

  • Окислительное.
  • Восстановительное, которое используется для большинства соединений, материалов.
  • С повышенным уровнем горючей смеси.

В расплавленной ванне при процессах сварки происходят два основных процесса, восстановление и окисление. Структура прилегающего металла в основном крупнозернистая, для более прочного соединения.

Для улучшенных показателей прочности выполняется нагрев до максимальных температур, своего рода ковка металла.

Несколько основных особенностей при работе газовым оборудованием:

  • Газовая сварка стальных материалов низкоуглеродистого типа производится различными типами газа, присадочный элемент состоит из стальной проволоки, с малым количеством содержания углерода.
  • Легированные стали подвергаются сварке материалами, которые взаимодействуют с составом. Например, жаропрочные детали из нержавеющей стали свариваются с применением никелевой проволоки, некоторые марки материала потребуют использования молибдена.
  • Медные изделия свариваются на повышенных температурах, большая текучесть металла потребует минимального зазора соединений. Присадочный материал состоит из медной проволоки и флюса, который используется для раскисления шва.
  • Латуневые соединения производятся путем применения присадки из идентичного материала. В силу летучести цинка, для избегания образования пор, при сварке подается большее количество кислорода.
  • Бронзовые сплавы свариваются восстановительным типом пламени, не выжигая основные компоненты металла. Для присадки используется идентичный материал с применением кремния, способствующего раскислению шва и металла.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Газовая сварка труб

Стоит заметить, что при работе с алюминием или магнием процессы окисления текут быстрее. Участок обработки и шов имеют различные параметры и характеристики, расположенный в непосредственной близости участок прилегания отличается пониженной прочностью, склонен к преждевременным деформациям.

Принцип действия газосварки

Кислород и горючий газ подаются в устройство через патрубки, происходит воспламенение через сопло, вентилями производится регулировка мощности пламени. Пламя состоит из нескольких основных частей, факела, процесса восстановления и ядра. Наиболее высокие температурные параметры наблюдаются в ядре, процесс происходит частью пламени между ядром и восстановлением.

Воздействие высоких температур на поверхности материалов влекут за собой защиту области сварки от излишнего воздуха, в котором имеются примеси тяжелых газов. Высокие показатели при резке металлов позволяют выполнять работы с высокой точностью, производить необходимые изделия. Существуют различные типы газовой сварки.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Оборудование для сварки

Газ для сварки играет большую роль в плотности, качестве соединения, популярным газом при использовании обозначен ацетилен.

Технология газовой сварки

Технология газовой сварки происходит с использованием присадки из легко сплавного материала, основной задачей которого является наполнение кромки материалов.

Ацетиленовая горелка используется для оплавления кромок путем нагрева, после чего происходит соединение. Второй способ подразумевает наплавку или напыление, при зависимости от типа металла и оборудования.

Отличие способов в расходе газовой смеси, подвергаемым к обработке материалам, затрачиваемом времени на операцию.

Опыление двух соединений металла затребует больших температурных показателей, на это потребуется повышенное количество горючей смеси. Для нагрева присадочных прутков не требуется высоких температур, структура инструмента состоит из легкоплавких материалов. Существует специальный вид электродов для соединения материалов инверторным типом оборудования.

Техника газовой сварки с применением различных присадок значительно прочнее, приятнее на внешний вид, процесс происходит быстрее, а расходы горючей смеси меньше в разы.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Сварочная проволока

Применяется данная технология сварочных работ в различных сферах, соединение трубопроводов технологического направления, запасных частей машин, наплавление прутка, ковка различных фрагментов.

Для процесса сварки газом потребуются основные элементы:

  • В качестве газа при большинстве случаев используется пропан. Подойдет различного типа газ с инертной текучестью.
  • Катализатором к воспламенению выступает баллон с кислородным газом.
  • Шланги для отвода газовой смеси, сопло, редуктора на баллоне и рукояти.

Калибровочное сопло распыляет газовую смесь под давлением, для поджига применяется кремниевая пьеза-зажигалка, после чего регулируется насыщенность смеси, сила пламени.

Плюсы и минусы газовой сварки

В каждом виде производимых работ подразумевает наличие определенных достоинств и недостатков. Соединение сварочным способом возможно с применением различного оборудования, инструментов и зависит от свойств материала. Преимущества и недостатки газовой сварки определяются несколькими моментами.

Основные плюсы:

  • Одним из важнейших достоинств газовой сварки является оснащение оборудованием, отсутствие в потребности к энергоносителям. Сварочные работы возможно выполнять с наличием двух баллонов и резака. Отличное решение для удаленных мест от электроэнергии.
  • Соединение тонколистовых металлов производится очень аккуратно, качественно за счет возможной регулировки расстояния пламени, температурных режимов.
  • Транспортировка не требует больших затрат, для перемещения и хранения нет необходимости приобретать специальные приспособления.
  • Надежный шов, качественные работы позволяют не беспокоиться о долговечности сварочных соединений.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Сварочный шов

Недостатки газовой сварки:

  • Сварка изделий с высокой точностью подразумевает от оператора высокой квалификации, изделия производятся медленно.
  • Большой окружной диапазон, высокая температура.
  • Требуются повышенный расход компонентов, сварочного газа и проволок.

Материалы для выполнения сварки с использованием газа

Технологический процесс с применением газовых материалов зависит от ряда причин и факторов. Основным и не изменяемым газом является кислород при технологически чистом виде.

Предназначение состоит в активации процессов горения металлических деталей для соединения в последующем времени. Газ транспортируется, содержится под высоким давлением для продолжительной работы вне заправочной станции.

Хранение, контакты с техническими маслами недопустимо, а также не рекомендуется использовать кислород под прямыми солнечными лучами.

Получение чистого кислорода происходит из обычного воздуха, для очистки используются специальные устройства. Кислород делится на категории, бывает высший, первый и второй сорта.

Работа с материалами невозможна без сопутствующего кислороду газа. При большинстве случаев применяется ацетилен бесцветного типа.

Ацетилен производится путем соединения воды с карбидом кальция, при определённых температурных воздействия взрывоопасен.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Ацетилен для сварки

Использование ацетилена обуславливается высокими температурными показателями при сварке соединений, более дешевые аналоги не дают возможности производить качественную работу из-за недостаточной температуры горения.

Проволока и флюс для выполнения сварки

Проволока используется для сварки газа, необходима для восполнения ячеек высвобождаемых соединений. Применение флюса и проволоки дает возможность создавать правильно сформированный шов, с необходимыми характеристиками.

Чистота, отсутствие признаков коррозии на материале проволоки дает возможность выполнять качественное изделие, в отдельных случаях возможно использовать кусок того же самого материала, который подвергается сварке.

Флюс обеспечивает защиту от окислов, других окружающих установленный метал воздействий.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Сварочный флюс

Пренебрегать использованием флюса для выполнения сварки возможно только при изготовлении материалов из углеродистой стали. Борная кислота, используемая в качестве флюса, наносится на детали из меди, магния или алюминия.

Оборудование для газовой сварки

Кроме используемых газов и баллонов, необходимо наличие других технологических элементов:

  1. Для газовой сварки применяют оборудование, как затвор водяного типа, обеспечивающий защиту от обратной тяги огня. Расположение происходит между емкостью с ацетиленом, газовым соплом.
  2. Редукторы используются для контроля уровня газа на выходе из баллона. Существуют различные модели, обратного или прямого действия. Модификации для работы со сжиженным газом подразумевают наличие рубцов внутри конструкции, что позволяет исключить вымерзание.
  3. Шланги специального типа используются для подачи газа к горелке. Маркировка происходит разным цветом в зависимости от максимального давления.
  4. Горелка необходима для смеси горючей смеси, последующего воспламенения газов. Различные модификации делятся на инжекторные и обычные типы. Также разделение происходит по мощности, необходимой при работе.
  5. Газовая сварка производится на обустроенном столе. Оборудуется столешницей для удобной, продуктивной работы. Аппарат для газовой сварки и резки должен соответствовать параметрам безопасности. Вытяжная вентиляция помогает сварщику, позволяет производить процессы с максимальной скоростью.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Газовая горелка

Оборудование для газовой сварки включает в себя огромный спектр приборов и механизмов. В совокупности оборудование позволяет проводить работы при удаленном от энергетических источников месте. Каждый вид оборудования обустроен под тип используемого газа при грамотном соблюдении техники безопасности.

Как выполняется газовая сварка в полуавтоматическом режиме

Полуавтоматическая газовая сварка подразумевает гибридный метод соединения металлов. Применяется с использованием защитного газа и электрической дуги, процесс происходит следующим образом:

  • Пуск механизмов, подготовку инструментов к работе.
  • В специальное отверстие продевается проволока, в непосредственной близости к горелке.
  • Редуктором контролируется, выставляется уровень горючей смеси.
  • Скорость подачи проволоки контролируется специальным механизмом на барабане.
  • Устанавливается напряжение, другие параметры на полуавтомате.
  • Перед началом процесса необходимо выставить под правильным углом горелку.

Для качественного соединения, равномерного получения шва, при использовании такого вида сварки, разработаны параметры в соответствии с ГОСТом.

Давление редуктора должно быть при определенных величинах, тип и параметры шлангов. Баллоны для содержания газа должны быть опрессованы и проверены, горелки и проволока отличаются по параметрам, должны соответствовать установленным порядкам. Проверку необходимо производить перед тем, как сваривать металлы.

Меры предосторожности и правила использования газовой горелки

Процесс сварки может навредить как работнику, так и окружающим при не соблюдении элементарных правил техники безопасности. Запрещается производить газосварочные работы в замкнутом помещении, или оно должно быть оборудовано хорошей вентиляцией. Защитные очки препятствуют влиянию лучей на сетчатку глаз, а также брызг металла.

Сварочный пост должен содержаться в чистом состоянии, баллоны хорошо закреплены на своих местах, проверены опрессовкой. Газовые баллоны перевозятся на специализированных носилках либо тележке.

При транспортировке оператор обязан установить на верхнюю часть емкости защитное устройство. Выполнение работ производится пламенем, отходящим в другую сторону от баллонов.

При ограниченном пространстве устанавливается защитный металлический щит, контролируется температура.

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/svarka/gazovaya-svarka-rezka.html

Особенности газовой сварки, виды газов и оборудования

Одним из широко распространенных видов соединения деталей из металлов и сплавов является газовая сварка. Она относится к группе, которая называется сваркой плавлением.

По своей популярности она уступает первое место дуговой сварке. Для реализации процесса применяется так называемый сварочный газ. Его получают в готовом виде или в результате химических реакций.

Особенности сварки заключаются в следующем:

  • применяют различные газовые смеси;
  • с ее помощью получают торцовые и стыковые швы.

Сущность процесса газовой сварки

Газопламенная сварка, или просто газовая, предполагает соединение двух деталей или листов металла с помощью создания расплавленных кромок с последующей диффузией основного металла с добавочным (припоем).

Для этого в области шва создается высокотемпературная область благодаря горению определенного газа с заданной скоростью.

Газовая сварка и резка металла производится за счет экзотермической реакции процесса горения подаваемой газовой смеси с жидким (расплавленным) металлом.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

Для создания необходимой температуры горения используют смесь кислорода и одного из горючих газов. Одновременно подаются в газовый смеситель от отдельных источников.

После смесителя их искусственно поджигают. Технология газовой сварки предполагает регулировку объема каждого компонента. Это создает наилучшие условия проведения сварки и резания металла.

Читайте также:  Лазерная сварка металла: оборудование, технология, методы, аппараты

Такой принцип применяется во всех газопламенных агрегатах.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

По второму способу сварка проводится в обратном направлении – от левого края к правому. Присадочную проволоку медленно перемещают за пламенем горелки, которое направляют на определенный участок.

Обеспечивается лучшая глубина воздействия на края металла, улучшается схватывание за счет медленного остывания и постепенной кристаллизации расплавленного края. Данный метод позволяет получить меньшее рассеивание теплоты, что обеспечивает получение наклонных кромок в 70°.

Такой угол способствует снижению объема наплавленного металла, повышению производительности, снижению расхода газовой смеси, припоя и флюса. Благодаря таким возможностям его применяют для сварки металла толще пяти миллиметров.

В обоих способах, кроме продольного движения струи пламени, делают небольшие поперечные движения. Они позволяют лучше прогревать поверхность металла, близкую к краю, и обеспечить надежное сваривание.

Назначение и область применения

Применение газового сварочного аппарата позволяет проводить следующие операции:

  • сварку различных деталей;
  • паяние (в том числе ремонт поврежденных изделий);
  • наплавку;
  • резание листового проката и труб на отдельные заготовки.

Достоинства газовой сварки позволяют использовать ее в строительстве, промышленном производстве, коммунальном хозяйстве, ремонте автомобилей, при решении бытовых задач на дачах и в загородных домах. Сварка газом способна соединить практически любой материал.

Ее применяют при соединении узлов изделий из цветных металлов, тонкостенных труб, элементов сложных конструкций. При правильном подборе условий и припоя возможно сваривание чугуна и наплавление на его поверхность латуни.

Соединение и резка металлических элементов позволяет получать требуемый результат хорошего качества.

Пайка производится благодаря нагреву спаиваемых деталей и расплавлению припоя с добавлением флюса. В этом случае происходит поверхностная диффузия на стыках детали с расплавленным припоем. После остывания получается надежный и эстетичный шов, который можно подвергать обработке.

Наплавка предназначена для нанесения на поверхность основного изделия металла другого типа или структуры. В этом случае обрабатываемая поверхность прогревается до температуры так называемого запотевания.

Этим методом восстанавливают изношенные детали, увеличивают размеры, наплавляют материал, обладающий более высокими характеристиками по прочности и изнашиваемости.

Применение наплавки увеличивает срок службы деталей, сокращает расход дефицитного материала, снижает стоимость ремонта.

Плюсы и минусы газовой сварки

Газовая сварка, как и другие виды, обладает своими достоинствами и недостатками.

Профессионалы отмечают следующие плюсы:

  • доступность применения (сварочные работы можно производить в любом месте без привязки к сложному технологическому оборудованию и стационарным источникам энергии);
  • обеспечение широкого диапазона температур плавления;
  • возможность сварки большого количества разных по свойствам металлов: от чугуна до цветных сплавов;
  • при правильном подборе вида пламени и скорости горения совместно с соответствующим припоем и флюсом добиваются качественных и надежных швов;
  • последовательные нагрев и остывание не позволяют образовываться трещинам и пустотам, нарушающим целостность соединения;
  • транспортировать газовый аппарат достаточно просто;
  • себестоимость сварочных работ невысокая (не требуется дорогого сложного оборудования).

Есть и минусы:

  • создается обширная площадь нагрева (может привести к повреждению близлежащих термонестойких элементов конструкции);
  • увеличение толщины заготовки приводит к существенному снижению производительности операции (применение данной технологии для листов или деталей, толщина которых превышает пять миллиметров, становится нерентабельным);
  • имеет ограничение по применению (проведение сварочной операции внахлест нецелесообразно в связи с высокой вероятностью создания неблагоприятных напряжений в металле, которые могут привести к деформации или разрушению места стыка);
  • реализация этой технологии плохо поддается автоматизации;
  • высокая опасность пожара и взрыва используемых компонентов при хранении и переноске к месту проведения работ.

Оборудование и материалы для газовой сварки

Проведение работ предполагает подключение целого набора комплектующих элементов. Газосварочное оборудование включает:

  • газовый генератор, являющийся источником ацетилена;
  • баллон с кислородом (для обеспечения процесса горения);
  • газовый редуктор;
  • комплект предохранительных клапанов (позволяют повысить безопасность применения газового оборудования);
  • специальный газовый шланг для подачи соответствующего газа (для каждого вида рукава имеют свою конструктивную особенность, замена одного на другой категорически запрещена);
  • газовая горелка;
  • различные виды припоев и флюсов.

Для удобства применения оборудование для газовой сварки размещают на специальной тележке. Это позволяет придать всей конструкции определенную мобильность и облегчить транспортировку от одного объекта к другому.

Горелки подразделяются на два типа: обычные и инжекторные. При использовании газовой горелки необходимо контролировать скорость выхода газа, длину пламени и создаваемую температуру.

Флюс для выполнения сварки выбирают на основании известных характеристик металла и требуемых задач. В качестве припоя используется проволока. Она служит источником дополнительного металла при сварке.

Применение присадочного материала позволяет качественно выполнить сварку и получить надежное соединение.

Газовая сварка и резка металлов: технология, оборудование, ГОСТ

При проведении операции резания металла вместо горелки применяют газовый резак. Кроме основного оборудования, сварочный пост оснащается набором слесарного инструмента, необходимого в процессе проведения работ.

Проволока и флюс

Для соблюдения технологии сварки применяется специальная проволока. Ее называют присадочной, а диаметр выбирается в зависимости от толщины детали и способа сварки. Для правого метода диаметр должен быть равен половине толщины детали, для левого – половине плюс единица.

В зависимости от марки материала применяют конкретный вид проволоки, например марганцевую или кремнемарганцевую. Правильный выбор производится на основании существующих таблиц. Вся проволока выпускается в мотках с соответствующей маркировкой.

Для сварки цветных металлов выпускают присадочные прутки или полосы.

В качестве флюса применяют специальные химические составы на основе борной или кремниевой кислоты с соответствующими добавками. Они выпускаются в форме паст, порошков, растворов. Для получения наилучшего эффекта такие растворы изготавливают самостоятельно.

Виды и назначение используемых газов

Газ выбирают в зависимости от технических условий процесса сварки и резания металла.

В качестве основных газов для создания горючей смеси применяют:

  • кислород (служит катализатором плавления и поддержания стабильности процесса горения);
  • ацетилен (это смесь водорода и кислорода с содержанием аммония, полученная в результате химической реакции диссоциации);
  • метан;
  • пропан.

Кислород бывает трех категорий: высшей, первой и второй. Категория зависит от процентного содержания кислорода. Чистота газа влияет на качество сварки, особенно на процесс резки. Смеси ацетилена и кислорода хранятся в баллонах или получаются в газогенераторе.

Как выбрать газ в зависимости от вида металла

На правильный выбор требуемого газа основное влияние оказывает толщина листа металла, с которым предстоит работать. Такой выбор легко сделать, обратившись к соответствующим таблицам.

Они составлены на основе расчетов и учета опыта применения газов в различных условиях.

Например, для сварки листов углеродистой стали целесообразно применять смесь аргона и диоксида углерода с последующим добавлением кислорода.

Имеете опыт работы с газовой сваркой? Обязательно поделитесь им в х к данной статье!

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

Газовая сварка и резка металлов

Лабораторная
работа №4

1.1. Основные понятия

При
газовой сварке для расплавления металла
применяют высокотемпературное пламя,
которое получается при сжигании горючего
газа в кислороде на выходе из мундштука
горелки.

В качестве горючего газа
используется чаще всего ацетилен (С2Н2),
вследствие его технико-экономических
преимуществ, одним из которых является
наиболее высокая температура пламени
(31500
С).

Таким пламенем можно сваривать
углеродистые и низколегированные стали
толщиной 0,5 — 12мм.

С2Н2

это
бесцветный газ с характерным запахом,
благодаря примесям сернистого и
фтористого водорода. Он взрывоопасен.

Иногда
для сварки и, особенно для резки используют
другие горючие газы. В этих случаях
кислород способствует интенсивному
горению горючего газа и получению
высокой температуры сварочного пламени.

1.2. Строение газосварочного пламени

Ацетилено-кислородное
пламя бывает нормальным, окислительным
науглероживающим. Тип пламени достигается
соотношением газов, которое регулируется
вентилями. Для образования пламени при
использовании инжекторной горелки,
необходимо сначала открыть кислородный
вентиль, а затем ацетиленовый.

Нормальное
пламя

(рис.4.1) достигается подачей в горелку
1,1÷1,2 объема кислорода на один объем
С2Н2:

  • первая зона представляет собой смесь С2Н2 с кислородом, истекающая из горелки. Она видна в пламени как белое яркое пятно (ядро);
  • вторая зона представляет собой результат неполного сгорания С2Н2. Она видна в пламени как слабо-фиолетовый ореол первой зоны и характеризуется наличием свободного водорода и окиси углерода. Вторая зона называется восстановительной;
  • третья зона (факел) имеет пурпурно-фиолетовый цвет и называется окислительной зоной.

Рисунок
4.1.Строение
газосварочного

пламени

О

png»>

png»>кислительное
пламя

образуется
при чрезмерном избытке кислорода. При
этом резко сокращается пламя, ядро
заостряется, вторая зона пропадает.

Окислительное пламя при сварке не
применяется, но пригодно для резки.

Науглероживающее
пламя

получается
при избытке С2Н2.

При этом пламя и ядро увеличивается,
вторая зона пропадает, и пламя становится
коптящим. Имеющийся свободный углерод
второй зоны будет вступать в реакцию с
ванной жидкого металла и будет
науглероживать ее.

Это пламя применяется
для сварки чугунов, цветных металлов и
некоторых сталей.

1.3. Оборудование и инструмент газовой сварки

В
оборудование поста газосварщика входят:
газовые или ацетиленовые баллоны,
ацетиленовые генераторы, газовые
редукторы, сварочные горелки, шланги
для подвода газов и стол.

Газовые
баллоны

наиболее распространены водяной емкости
40л, диаметром 214÷220 мм, высотой 1390 мм и
весом 50÷60 кг. Газовая емкость баллона
6 м3
при давлении 15 МПа.

Окрас баллонов
зависит от транспортируемого газа:
кислород – голубой цвет с надписью
черными буквами; С2Н2

белый цвет с надписью красными буквами.

Ацетиленовый баллон конструктивно
отличается от кислородного тем, что он
заполняется пористой массой, пропитанной
ацетоном, а для уменьшения взрывоопасности
имеет стальной вентиль.

Газовые
редукторы

применяют для питания сварочных постов
газом из баллона. Они снижают давление
газа до рабочего, поддерживают его
постоянным и обеспечивают легкую
регулировку рабочего давления.

Редукторы
бывают прямого и обратного действия,
различие между которыми состоит в том,
что в первом случае газ из камеры высокого
давления стремится открыть клапан,
закрывающий отверстие камеры низкого
давления, а во втором случае – закрывать
клапан. Редукторы окрашены в цвет
баллона, снабжены двумя манометрами,
один из которых показывает давление
газа в баллоне, другой – рабочее давление
газа.

  • Ацетиленовые
    генераторы
    предназначены для получения С2Н2
    разложением водой карбида кальция СаС2
    по реакции:
  • СаС2
    +
    2Н2О
    = С2Н2
    + Са (ОН)2
    +Q
  • Теоретически
    для разложения 1 кг СаС2

    надо затратить 0,37м3
    С2Н2
    ,
    1,156 кг гашеной извести и более 400 ккал
    тепла.

  • Ацетиленовые
    генераторы различаются:
  • по производительности: от 1 до 80 м3/ч;
  • по ряду установок: стационарного и передвижного типа;
  • по принципу взаимодействия карбида кальция с водой: вода на карбид, вода на карбид –вытеснение, карбид в воду, вытеснение, сухого разложения.

Рисунок
4.2. Схема ацетиленового

генератора
системы вода на карбид

На
рисунке 4.3 предоставлена схема
стационарного ацетиленового генератора
низкого давления типа ГНВ — 1,25,
производительностью 1,25 м3/ч.
Генератор состоит из верхней и нижней
частей, разделенных перегородкой 6.

В
нижней части вварена реторта 3, в которой
находится корзина 2 для карбида кальция.
Имеются также вытеснитель 11, измеритель
уровня воды 8, шланги для подачи воды 4
и отвода ацетилена 10, краны для воды 5 и
газа 12.

Все генераторы снабжены
предохранительными водяными затворами.

Для
подготовки генератора к работе необходимо
открыть крышку 1 реторты и загрузить
карбид кальция в корзину, после чего
плотно закрыть крышку. Закрыть кран 5 и
открыть кран 12.
Корпус
генератора заполняется водой до уровня
шайбы-измерителя 8.

Для
пуска генератора необходимо закрыть
кран 12 и открыть кран 5. Вода через шланг
4 попадает в реторту и смачивает карбид
кальция, а образующийся С2Н2
через трубку 7 собирается в газосборнике
15, из него по трубе 9 при открытом кране
12 поступает в предохранительный водяной
затвор и далее идет к сварочной горелке.

Рисунок
4.3. Схема стационарного ацетиленового

генератора типа ГНВ — 1,25

В процессе выполнения
газовой сварки возможны обратные удары.
Обратный удар — это распространение
взрывной волны или пламени в направлении
от горелки к источнику горючего газа.
Причинами обратного удара могут быть:

  • значительный избыток кислорода (большое давление, при котором скорость сгорания горючего газа превышает скорость истечения газа из горелки);
  • закупорка мундштука наконечника горелки. Это происходит в результате разбрызгивания металла и попадания горячей капли в выходное отверстие мундштука;
  • нагрев наконечника, при котором С2Н2 взрывается внутри горелки.

Для защиты
генераторов от обратных ударов применяются
предохранительные, чаще всего водяные,
затворы. Действие водяного затвора
открытого и закрытого типов основано
на том, что взрывная волна и пламя,
движущиеся навстречу потоку горючего
газа, выводятся в атмосферу или гасятся
внутри затвора.

Для
стационарного ацетиленового генератора
типа

ГНВ
— 1,25 используется водяной затвор открытого
типа. Затвор через воронку 13 заполняют
водой до уровня контрольного крана 19.

При нормальной работе С2Н2
проходит
по газоотводной трубке 17, находящейся
в предохранительной трубе 14 корпуса
16, через слой воды и накапливается в
верхней части корпуса. Для предотвращения
выхода газа в атмосферу служит рассекатель
20.

Из верхней части С2Н2
через
ниппель 18 поступает к сварочной горелке.
При обратном ударе взрывная волна давит
на воду, которая заходит в отверстие 21
газоподводящей трубки и создает водяную
пробку, преграждая доступ взрывной
волны в газопроводящую трубку.

Смесь
сгорающего газа с водой поднимается
через зазор между газопроводящей и
предохранительной трубками в воронку.
Газ выходит в атмосферу, а вода возвращается
в корпус. После каждого удара надо
проверять уровень воды в затворе и, в
случае надобности, доливать ее.

Источник: https://studfile.net/preview/2358981/

Газовая сварка

Газовая сварка по популярности среди сварочных работ уступает только дуговой технологии. При горении газов выделяется огромная тепловая энергия, которая и используется для сварки различных металлов.

Специальное оборудование позволяет обеспечить качественное соединение, что обеспечивает широкое использование способа в промышленных и бытовых условиях.

Особенности

Газовая сварка представляет собой технологический прием соединения металлов путем их плавления за счет пламени при горении газово-кислородного потока из горелки.

Для этой цели наиболее часто используется ацетилен. Заменить его способны: водород, бензиновые или керосиновые пары, пропан-бутан, природный газ.

Процесс осуществляется в присутствии присадочного материала, который расплавляется и заполняет сварочный шов.

Расплавленные металлы в ограниченной зоне воздействия образуют сварочную ванну. При горении горючих газов в кислородной среде достигается температура более 3000 ºС, что достаточно для полного расплавления металлов и последующего формирования гомогенной структуры.

Историческая справка

Возможность получения высокотемпературного пламени при горении ацетилена с кислородом установил Ле Шателье (Франция) в конце 19 века. Его исследования легли в основу ацетилено-кислородной горелки, созданной и запатентованной в 1903 г.

Принцип ее действия и основные конструктивные особенности практически не изменились до настоящего времени.

Промышленное использование газовой сварки началось с 1906 г, а резки – с 1904 г., когда были запущены производительные и надежные генераторы ацетилена.

Примерно с этого периода берет свое начало история газовой сварки и резки металлов в России. Активное ее использование приурочено к началу первой мировой войны.

Промышленный выпуск специального, газосварочного оборудования относится к концу 1920-х г.г. после создания русско-американкого АО Рагаз.

Технология

Принцип газовой сварки основан на плавлении металлов в ограниченной зоне (сварочная ванна) с помощью горелки. В нее подается из баллона горючий газ, который смешивается с кислородом, поступающим из другой емкости.

На выходе из сопла горелки газовый поток поджигается, а пламя устремляется в зону сварки, куда вводится еще и присадка. Кромки свариваемого металла и присадка расплавляются в газовом пламени, а шов заполняется присадочным расплавом.

Одновременно газо-плазменная струя обеспечивает защиту сварочной ванны от воздушной среды, что исключает окислительный процесс.

Сварочный режим описывается такими параметрами: мощность поддерживаемого пламени, геометрия движения горелки (угол ее наклона, направление движения) и размеры присадочного элемента.

Необходимая мощность пламени зависит от типа, характеристик и толщины свариваемых металлов. Она определяется создаваемой температурой, которая в свою очередь обеспечивается свойствами и объемом горючего газа и кислорода.

Требуемый объем газа прямопропорционален толщине (В) свариваемых металлов. Другой параметр — угол наклона имеет зависимость от этого размера и может составлять от 10 до 80 градусов. Диаметр присадочного прутка выбирается в пределах от В/2 до (В/2+ 1 мм).

Технические условия

Требования и правила нормируются государственными стандартами:

  1. Общие требования, технические параметры и показатели качества. Полную классификацию газовой сварки дает ГОСТ 19521-74. Он подразделяет процесс по виду горючего газа, по техническим и физическим сварочным признакам. Система показателей качества сварки дана в ГОСТ 4.41-85. Давление горючих газов нормируется ГОСТ 8856-72.
  2. Оборудования для газовой сварки. Обшие требования к оборудованию для сварки и резки и его классификация приводится в ГОСТ 5614-74. Нормы герметичности и требования по обслуживанию оборудования изложены в ГОСТ Р 50379-92.
  3. Горелки. Требования и классификация технических условий горелок приведена в ГОСТ 17356-89. Какие горелки применимы при ацетилен-кислородной сварке, указано в ГОСТ 1077-79. ГОСТ 29091-91 дает полную информацию по инжекторным горелкам.
  4. Ацетиленовые генераторы. Их параметры, методы испытания и требования безопасности нормируются ГОСТ 30820-2002.

Разновидности

Подразделение газовой сварки на виды производится по типу подаваемого в горелку горючего газа. Выделяются следующие основные разновидности сварки:

  1. Ацетилен-кислородная. Это основной газосварочный вид. Обычно устанавливается ацетиленовый генератор, откуда и поступает газ. Кислород подается из отдельного баллона. Температура в пламени горелки достигает 3100-3200ºС.
  2. Водородно-кислородная. Водород может вырабатываться в генераторе или поступать из баллона. Температура в зоне сварки достигает 2100-2200ºС.
  3. Бензиново-кислородная и керосиново-кислородная. Горючий газ — пары бензина или керосина. Бензин позволяет достигать температуры 2550-2700ºС, а керосин – 2400-2550ºС.
  4. Сварка на природном газе. Он подается из баллона, где находится сжиженный газ. Температура пламени – 2050-2150ºС.

С учетом техники проведения сварки выделяются 2 ее типа – левая и правая методика.

В первом случае пламя из горелки имеет направление в сторону от шва, и начинается движение справа, при этом горелка движется вслед за прутком.

При правой методике пламя направляется на шов, и перемещается перед прутком, слева направо. Этот вариант обеспечивает лучшую защищенность сварочной зоны. Левый способ применяется при толщине металла не более 3,5 мм.

Оборудование

При проведении газовой сварки необходимо следующее оборудование:

  1. Горелка. Она состоит из смесительной камеры, мундштука, инжектора, ниппеля, наконечника и корпуса с ручкой. Предназначена для смешения газов с кислородом и создания направленного газового потока, который поджигается при выходе из мундштука.
    Наиболее распространена инжекторная конструкция. С учетом пропускаемого объема газа горелки различаются по мощности – малая, средняя и большая.
  2. Редуктор. Он предназначен для регулирования газового давления на выходе. Имеет несколько разновидностей – однокамерная и двухкамерная модель.
  3. Емкости, баллон с газом. В нем газ находится под давлением, что вызывает повышенные требования к прочности и герметичности. Баллоны снабжены вентилем. Для каждого газа применяется специальный баллон, различающийся по цвету: кислород – голубой, ацетилен – белый, водород – желто-зеленый, другие газы – красный.
  4. Генератор. Для производства ацетилена используется специальная емкость, где обеспечивается химическая реакция с выделением газа. Процесс происходит под давлением, что требует надежной герметизации.
  5. Шланги. По ним газ под давлением передается от баллона или генератора к горелке. Различаются такие шланги: 1 класс (красная линия) – можно эксплуатировать при давлении до 6,5 атм; 2 класс (маркировка желтого цвета) – для бензина и керосина; 3 класс (синяя маркировка) – для нагрузки до 22 атм.
  6. Водяной затвор. Он защищает от обратного удара.

Какие основные процессы протекают при сваривании газом?

В зависимости от того, какой сваривается металл и его толщины, обеспечивается разный характер пламени. С помощью редуктора изменяется давление и состав выходящей из горелки газовой смеси, что дает возможность создать такие типы пламени:

  1. Восстановительное. Оно годится для большинства металлов, а также при сварке в защитной среде.
  2. Окислительное. При его формировании обязательно применяется кремниево-марганцевая присадка.
  3. Пламя с избыточным газом. Оно необходимо для особо прочных сплавов.

Газовая сварка способна соединять металлы разного типа (сталь, чугун, цветные металлы и сплавы). При работе с разными металлами следует учитывать такие нюансы:

  1. Низкоуглеродистая сталь. Ее можно сваривать при любом горючем газе. В качестве присадки использует пруток из низкоуглеродистой стали с минимальным содержанием углерода, марганца и кремния. Шов имеет крупнозернистую структуру.
  2. Легированная (нержавеющая) сталь. Она требует повышенной мощности пламени. В качестве присадки при сварке газом используется проволока СВ-02Х10Н9, СВ-06-Х19Н9Т. При сварке жаропрочнрй стали применяется присадка с никелем (19-22%) и хромом (24-26%), коррозийно-стойкой стали — с молибденом (2-3%), никелем (9-12%) и хромом (15-18%).
  3. Чугун. Сварка осуществляется с пламенем науглероживающего, восстановительного типа.
  4. Медь. Требуется пламя высокой мощности. Присадка – медный пруток. При сварке обязательно применяется специальный флюс.
  5. Латунь. Для исключения улетучивания цинка повышается подача кислорода (на 25-35% больше). Присадка – латунный пруток.
  6. Бронза. Сваривается на пламени восстановительного типа. Лучше всего применять бронзовую присадку с содержанием кремния (до 0,5%).

Что нужно начинающему?

Прежде всего, начинать работы надо вначале под контролем опытного сварщика, причем со сварки простых деталей из низкоуглеродистой стали.

Особое внимание уделяется технике безопасности: при работе использовать защитные руковицы-краги, а также защитные очки, оберегающие глазную роговицу от чрезмерно яркого пламени.

Особая осторожность необходима при транспортировке и открывании газового баллона. Его категорически запрещено открывать замасленными руками.

Как варить без опасности обратного удара?

При проведении газосварочных работ есть риск появления обратного удара пламени. Он возникает при загорании газа внутри горелки. Это пламя движется в обратном направлении с большой скоростью, что может привести к выходу из строя оборудования и даже взрыву баллона с газом. Основные причины – неправильное поджигание газового потока и неисправная или засоренная горелка.

Для защиты от обратного удара необходима установка специального обратного клапана. Он содержит огнегаситель и запорную пружину, предотвращающую противоток газа. Такие клапаны подразделяются на кислородные и предназначенные для других горючих газов. Устанавливаются они на редукторе или в горелке.

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

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector