Газовая сварка металлов все тонкости

С годами методы и основы обработки металлов менялись с развитием науки и внедрением новой техники. Газовая сварка — один из популярных способов сварки металлов. С помощью этой статьи вы научитесь основам газовой сварки.

Плюсы и минусы газовой сварки

1. Газовая сварка является портативным и наиболее универсальным процессом и может применяться для различных производственных и ремонтных работ.
2. Обеспечивает лучший контроль над температурой металла в зоне сварки, контролируя газовое пламя.
3. В газовой источник тепла и присадочный металл отличаются в отличие от дуговой сварки. Это обеспечивает лучший контроль над скоростью осаждения присадочного металла.
4. Может быть пригодна для сварки разнородных металлов с подходящим наполнителем и флюсом.
5. Стоимость и обслуживание оборудования недорогое по сравнению с некоторыми другими процессами сварки. Оборудование универсальное, автономное и портативное.

1. Не подходит для тяжелых секций, поскольку выделяемого тепла недостаточно, и, следовательно, тяжелые секции не могут быть соединены.
2. Температура пламени меньше температуры дуги.
3. Скорость нагрева и охлаждения относительно медленная. Но в некоторых случаях это выгодно.
4. Тугоплавкие металлы, такие как вольфрам, молибден и химически активные металлы, такие как титан и цирконий не подходят для этого типа сварки.
5. Приводит к большей зоне термического влияния из-за длительного нагрева.
6. Защита от флюса в газовой сварке не так эффективна и окисления нельзя полностью избежать.
7. Проблемы безопасности связаны с хранением и обработкой взрывоопасных газов, например, ацетилена и кислорода.

Материалы и оборудование для газовой сварки

Основные детали или компоненты:

1. Цилиндры. Кислород и ацетилен хранятся под давлением в стальном баллоне. Баллоны всегда должны быть закреплены и использоваться в вертикальном положении. Когда цилиндр не используется, крышка клапана всегда должна быть на месте.
2. Кислородные баллоны. Они содержат сжатый кислород на прессах, которые могут достигать 2200 фунтов на квадратный дюйм. Все цилиндры имеют клапаны и оснащены навинчивающейся стальной крышкой, которая защищает клапан баллона, когда он не используется.
3. Ацетиленовые баллоны. Баллоны содержат пористый наполнитель, который оснащен ацетоном, позволяющим безопасно удерживать ацетилен в цилиндре при 250 фунт / кв.дюйм.
4. Регулятор давления. Кислород и топливные газы заполняются в цилиндре под высоким давлением. Регулятор давления подает кислород под давлением около 70-130 кН / м2 и газ со скоростью 7 — 103 кН / м2 в сварочную горелку.
5. Факелы. Узел горелки состоит из ручки для подачи кислорода и топливного газа, а также смесительной камеры. Сварочные наконечники или режущие насадки с ручками можно использовать для сварки, нагрева и резки. Кислород и топливный газ протекают через трубки внутри ручки, которые смешиваются в смесительной камере или наконечнике. Именно на кончике зажигается смешанный газ.
6. Очки и перчатки. Используются в целях безопасности.

Особенности выполнения газовой сварки

Ниже представлены пошагово основы процесса газовой сварки.

1. Газовый баллон и кислородный баллон соединить со сварочной горелкой через регуляторы давления.
2. Отрегулировать давление газа и кислорода, подаваемых на горелку, где они правильно смешиваются.
3. Зажечь пламя.
4. Позаботиться, чтобы наконечник горелки был направлен вниз.
5. Теперь пламя контролируется клапанами, расположенными в сварочной горелке.
6. Пламя устанавливается на естественное или науглероживающее или окислительное пламя в зависимости от условий.
7. Сварочная горелка должна идти по месту, где должно быть создано соединение. Это расплавит интерфейсную часть и соединит их навсегда.

Левая техника идеально подходит для сварки встык и круговых швов толщиной до 5 мм.

Вся позиционная правая техника — идеальна для сварки стального листа и, в частности, трубопровода, где должна выполняться позиционная сварка (вертикальная и накладная).

Газовая сварка – основные понятия и принцип действия

Газовая сварка – скрепление конструкций из металла между собой методом нагрева места спайки газом. Высокие показатели температуры создаются с помощью ацетилена или других формальдегидов. Технология применяется во время работы с тонкой углеродистой сталью, чугуном и другими черными или цветными металлами.

Особенности газовой сварки

Для сваривания металлоконструкций подходят газы, которые легко воспламеняются при вступлении в реакцию с кислородом. Это пропан, метан, водород, пары бензина. Работа проводится вручную. Сварочная аппаратура работает без электричества. Кислород подается из специализированного баллона, который в соответствии с ГОСТом окрашен в синие оттенки.

При условии равномерной подачи кислорода, осуществляющейся под низким давлением, процесс горения проходит беспрерывно. Контролируется этот фактор входящим в комплектацию оборудования редуктором. От горелки выходят шланги, обеспечивающие подачу кислорода и ацетилена. Основные процессы протекают в камере. Здесь составляющие перемешиваются и выходят через наконечник в виде пламени.

Технологический процесс газовой сварки

Перед стыкосваркой необходимо провести подготовительные работы. Среди них очистка кромок шва, выбор горелок, способов и технологий сварочного процесса. Выделяют две основных техники, сущность которых заключается в характере движения оборудования.

Левый способ

Сварка справа налево – наиболее востребованный способ соединения металлоконструкций. Применяется по отношению к тонкостенным конструкциям и легкоплавным металлам. Перед пламенем, которое направляется на не соединенные края деталей, продвигается проволока. Кончик проволоки располагается в восстановительной области. Сварщик может легко наблюдать за процессом спайки. Металл прогревается лучше.

Правый способ

Сварка слева направо. Применяются для работы с металлическими изделиями толщиной более 3 мм. В данном случае присадка проводится за пламенем, расположенным в сторону соединенного участка. Обеспечивается уменьшение расхода газа и присадочного материала. Шов ложится ровно.

При сварке металлических листов толщиной менее 8 мм выполняются колебательные движения мундштука. Если металл толще заданного значения, необходимость в совершении подобных действий отпадает. Между мундштуком и обрабатываемой поверхностью образуется угол от 30° до 40°. Разделка кромок толстых металлических листов проводится под меньшим углом. Кончик проволоки держат в сварочной ванне. Жидкий металл перемешивается по спирали, что обеспечивает беспроблемное удаление дефектов.

Среди других технологий выделяется работа полуавтоматом. Она производится с использованием защитных газов и электрической дуги.

Определение режимов газовой сварки

Режимы газовой сварки подбираются под конкретную марку соединяемого метала в соответствии с характеристиками сплава и показателями диаметра присадки. Их отличие состоит в тепловой мощности, которая рассчитывается при умножении выраженной в миллиметрах толщины свариваемого сплава (S) и зависящего от вида стали коэффициента пропорциональности (к). Отсюда получается формула:

где Vа – тепловая мощность, выраженная расходом ацетилена.

Чаще всего для сварки правым методом за исходную тепловой мощности берется расход ацетилена в объеме 120 – 150 л/ч. В случае выбора левого способа сварки этот показатель находится в диапазоне от 100 до 130 л/ч на 1 мл.

Угол наклона мундштука выражается в значениях, представленных с помощью таблицы:

Подбирая присадочный материал, принимают во внимание выбранные способ наложения шва и толщину металла. Чаще всего его диаметр приравнивается к половине показателя толщины свариваемого металла. Так при толщине материала превышающей 15 мм. подбирается присадка диаметром в 6 – 8 мм.

Для определения скорости сварки применятся формула:

где V – скорость сварки;

А – коэффициент, присущий материалу с определенными свойствами;

S – толщина свариваемого металла, выраженная в миллиметрах.

Преимущества и недостатки газовой сварки

Особенности газовой сварки таковы, что ее некоторые свойства можно расценивать в зависимости от условий работы как преимущества или как недостатки. Определить безусловные плюсы и минусы такой техники скрепления металлоконструкций поможет таблица:

Границы оплавляемой зоны при сварке газом большие. Скорость их нагрева низкая. При сварке инструментальной стали, чугуна и цветных металлов такая особенность позиционируется как достоинство. Ведь их надо плавно нагревать и охлаждать. В других случаях небольшая скорость нагрева превращается в недостаток.

Принципы работы сварочной аппаратуры

Газосварочные работы требуют строго соблюдения техники безопасности. Пост сварщика должен быть оборудован специальным столом, удерживающими приспособлениями и набором инструментов. Вся аппаратура должна соответствовать отраслевому стандарту (ОСТ). Перед работой нужно продуть вентили и установить редуктор на болоны. Винт для его регулировки и контргайку заворачивают до упора против часовой стрелки. К редуктору крепятся шланги, которые нужно продуть, присоединить к горелке и мундштуку. Далее устанавливаются рабочее давление и зажигание горелки.

Соблюдение схемы работ поможет избежать обратного удара (сгорания газа с высокой скоростью в направлении, обратного подаче).

Нюансы сварки различных металлов

Сварочный аппарат оборудован редуктором. С его помощью контролируется состав используемой смеси. Выбирается тип пламени – окислительное, восстановительное или высококонцентрированное (с большим концентрацией горючего газа). При сварке образуется расплавленная ванна. В ней протекают окислительно-восстановительные процессы. Окисление проходит активнее, если во время работы используются алюминий и магний. Есть и другие нюансы при сваривании деталей из конкретных металлов:

• Низкоуглеродистая сталь. Для сварки подходят разные газы. Как присадка применяется стальная проволока с добавлением незначительного количества углерода.
• Легированная сталь. Выбор метода сварки зависит от состава сплава. Жаропрочные конструкции из нержавеющих материалов свариваются присадкой, в состав которой входят хром с никелем. При сваривании некоторых типов металлов в проволоке должен присутствовать молибден.
• Чугун. Для сварки выбирается науглероживающее пламя. За счет этого предотвращается разложение кремния и образование зерен белого чугуна с хрупкими свойствами.
• Медь. Пламя выставляется на большую мощность. Между деталями создается минимальный зазор. Присадка – медь и флюс.
• Латунь. В пламени горелки создают большую концентрацию кислорода. Выбирают присадку из латуни. Это препятствует образованию пористых швов.
• Бронза. Сваривается восстановительным пламенем с применением бронзовой присадки, в состав которой добавлен кремний. Такая технология позволяет сохранить в сплаве олово, кремний и алюминий.

Создать качественный шов помогает соблюдение установленных правил. Предварительно металл проходит подготовку. После соединения происходит термическая ковка металла. Это позволяет увеличить прочность зон, прилегающих к шву.

Виды оборудования для сварки

Различают следующие типы газосварочного оборудования:

• Мобильный агрегат для сварки газом. Может быть стационарном и переносным. Стационарный чаще всего используется на ПЗО (металлургических заводах). Портативные агрегаты можно доставлять к месту резки. Они имеют размер мини. Компактная сборка позволяет использовать их в домашних условиях. Однако применять их в квартире не рекомендуется.
• Газовый редуктор. Устанавливается на баллонах в целях понижения давления газа при его поступлении в шланги. Специальные датчики позволяют контролировать этот показатель.
• Газовые баллоны. Прибор использующийся для припоя трубных конструкций. В комплект входит два агрегата, в одном из которых кислород, в другом – газ. Различить содержимое позволяет окрашивание баллонов в разные оттенки или простановка разметок. С помощью такого оборудования можно работать в автономном режиме.

Ниже представлено видео — история о том, как собрать аппарат для газовой сварки своими руками:

Большой актуальностью пользуется такой метод сварки, как ТИГ. Он позволяет создавать аккуратные швы при сварке аргоном или другим газом. Используется на производстве или в автосервисах. Любой метод сварки требует соблюдения мер предосторожности. пример, использования очков с защитными линзами.

Самодельная газосварка

В данном проекте для резки, сварки, пайки используется водородное пламя. В отличие от ацетилена, который используется в традиционных аппаратах, водород практически безвреден. При его сгорании образуется водяной пар.

Фабричные сварочные аппараты на водороде работают от обычной и трехфазной сети, обладают различной мощностью. В них можно регулировать температуру рабочего пламени в интервале 600…2600°С. Устройства просто эксплуатировать. Они, в отличие от ацетиленовых, не требуют перезарядки, работа с ними отличается низкой трудоемкостью. Агрегаты безопасны при хранении, в работе.

Водородное сварочное устройство является незаменимым помощников домашним умельцам. Фабричные изделия стоят недешево, они неудобны при работе с небольшими деталями. Потому выгоднее сделать их самому.

Водородную смесь получают в результате электролиза водного раствора, в котором присутствует едкий натр. Источник тока делают из выпрямителя, используемого при зарядке аккумуляторов автомобилей.

В качестве сосуда, в котором будет проходить электролиз, подходит пол-литровая стеклянная банка, которую следует закрыть полиэтиленовой крышкой. В последней делают три отверстия: два для выводов от электродов; одно для размещения трубки, по которой будет отводиться получаемый газ. Все выводы, соединение крышки с банкой герметизируют, например, клеем «Момент».

Электроды делают из пластин нержавеющей стали. Ширины достаточно 4 с, им, для увеличения площади, им придают форму змейки.

Готовят электролит, добавляя к очищенной воде 8…10% гидроокиси натрия. Заполняют им через трубку отвода газов стеклянную банку (пользуются шприцом объемом 50 мл). Второй сосуд применяют как гидродозатор для барботирования полученных газов. Далее газы должны поступать в третью емкость – она выполняет роль затвора для выхода газов.

Для увеличения безопасности в системе предусматривают два расположенных последовательно засова. Благодаря им исключается проскок пламени между аппаратом и электролизером.

Газ, в котором присутствует водород, кислород и пары горючих веществ, выходит через иглу медицинского шприца. Температура пламени может быть 2500°С. Она поддается регулированию – это делают, изменяя подаваемое в электролизер напряжение.

Пользуясь водородной сваркой, следят за горением газа – оно должно быть стойким. Если изменять напряжение, подаваемое на электроды, то это вызывает коррекцию силы тока. Последнее влияет на дозу газа, который выделяется из электролизера.

Игла в аппарате, который работает на водороде, должна быть диаметром0,6…0,8 мм. Для трубок используют медицинские капельницы, гелиевые ручки. Для затворного сосуда подходит баночка из пластмассы. Все элементы конструкции размещают в подходящем по габаритам корпусе.

Объем гидроокиси натрия в растворе всегда постоянный, а вот воду приходится добавлять. Делают это, используя медицинский шприц с иглой. Рабочую иглу снабжают держателем, например, деревянной ручкой от инструментов; в ней просверливают отверстие, в которое проходит трубка.