Особенности газового сварочного аппарата

Технология газовой сварки и принцип работы

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

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

Особенности газовой сварки

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

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

К ценным качествам газосварки относят следующие:

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

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

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

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

Технология и способы газовой сварки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Необходимое оборудование

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

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

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

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

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

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

Виды редукторов

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

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

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

Газовые резаки

Выделяют следующие виды газовых резаков:

  • пропановые;
  • ацетиленовые.

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

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

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

Этапы сварки труб

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

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

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

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

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

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

Техника безопасности

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

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

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

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

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

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

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

Особенности газового сварочного аппарата

Из всех известных способов обработки металлов газовая сварка – самый распространённый и недорогой, что объясняется сравнительно низкой стоимостью используемого энергоносителя. И действительно, цена на применяемые при сварке газы, такие, к примеру, как пропан, бутан, ацетилен и кислород несравнима с тем же показателем для относительно дорогого метода сварки электрической дугой.

Поэтому способ соединения свариваемых заготовок сгораемыми газовыми смесями получил широкое распространение не только в промышленном производстве, но и в быту. А для работы с газами нужен соответствующий сварочный аппарат.

Области применения

Доступность и относительная дешевизна монтажных работ с применением газовых сварочных аппаратов определили и сферу их использования в практической деятельности человека. Методы газовой сварки широко применяются в следующих ситуациях:

  • при проведении большинства видов строительных и монтажных работ;
  • в коммунальном хозяйстве (при ремонте и замене газовых, тепловых и водных магистралей);
  • в металлургии, автомобиле- и судостроении, а также при проведении высотных работ на строящихся объектах любых категорий сложности;
  • в частных подсобных хозяйствах (при наличии соответствующего оборудования и профессиональных навыков).

В домашних условиях этот вид сваривания деталей применяется не так часто, однако при наличии соответствующего разрешения от пожарных служб он вполне допустим.

С помощью газовой сварки и с применением соответствующих аппаратов удаётся соединять практически все виды сплавов, включая цветные металлы (при толщине заготовок до 80-ти миллиметров). В случае меньшей толщины деталей этот способ подходит и для работы с низкоуглеродистыми и нелегированными сталями.

Особенности оборудования

Ещё одним достоинством газовой сварки, влияющим на оценочные характеристики этого метода работ, является невысокая стоимость газового сварочного аппарата и большая по сравнению с другими агрегатами мобильность.

Читайте также  Диагностика герметичности запорной арматуры

Типовой комплект газового сварочного оборудования состоит из пары баллонов, специальных рукавов или шлангов и горелки, что в общей массе редко превышает 100 килограммов. Баллоны с газом подвозят к месту работ и соединяют с горелкой герметичными прорезиненными рукавами. По сути это и есть сварочный аппарат или газовый пост.

Редуктор

Для регулировки параметров сварочного процесса (давления газового состава, например) в комплектующий набор оборудования входит специальный редуктор, подключаемый к каждому типу ёмкости индивидуально.

Его основным рабочим параметром, определяющим выбор конкретного вида сваривания, является пропускная способность. То или иное значение этого показателя подбирается в соответствии с условиями проведения работ и применяемых для сварки резаков, в которых осуществляется непосредственное смешивание газов.

Корпус резака делают из специальной углеродистой стали. Он располагает возможностью оперативной замены всех своих составляющих, включая инжектор, клапана и мундштук. Эти универсальные комплектующие могут различаться по мощности (или производительности), определяющей выбор подходящей по типоразмеру горелки.

Горелка

Последний элемент аппарата (имеется в виду горелка) в зависимости от типа используемой газовой сварочной смеси может иметь самые различные исполнения.

Так для ацетиленовой сварки подходят изделия малой и средней производительности с наконечниками от нулевого до седьмого размера (они предназначаются для сваривания металлов толщиной от 0,3 до 30 миллиметров). Нередко применяются горелки, не имеющие инжектора и функционирующие под давлением поступающей смеси газов.

Для сварки пропанобутановой смесью выпускается два типоразмера этих приборов:

  • вариант исполнения ГЗУ-3, используемый для сваривания заготовок толщиной от 0,3-х до 7-ми миллиметров;
  • модель ГЗМ-4, предназначенная для предварительного подогрева металла.

Помимо рассмотренных видов газового сварочного оборудования используются универсальные или специализированные горелки, предназначенные для обработки всех известных видов газа.

К особенностям рассматриваемого сварочного аппарата и самой технологии газосварки следует отнести взрывоопасность используемых при сплавлении веществ и как следствие – необходимость в крайне осторожном обращении с баллонами. Вот почему рассмотрению этого вопроса следует уделить особое внимание.

Требования к баллонам

В комплект газового оборудования, используемого для сварки и резки металлических конструкций, входят герметически закрывающиеся сосуды или баллоны, в которых газ находится под высоким давлением.

Для содержания любого вида газообразных составов (другое их название – «активные газы») предназначается особая ёмкость, имеющая отличающуюся от других баллонов форму и размеры. Вентили для различных газовых смесей также отличаются по своей конструкции.

Кислородные баллоны, в частности, изготавливаются из бесшовных труб, производимых на основе углеродистых или легированных сталей, и рассчитаны на работу под высоким давлением.

При газовой сварке с более низким показателем давления могут применяться трубные конструкции сварного типа с рабочей ёмкостью до 40 литров (изготавливаются согласно ГОСТ 949–73).

Порядок производства сварочных баллонов для ацетилена нормируется требованиями ГОСТ 5948–60, в соответствии с которыми предписывается применять двухкамерные ёмкости, обеспечивающие более эффективное выравнивание давлений.

Рабочие ёмкости для пропанобутановых смесей изготавливаются согласно ГОСТ 15860–70, в котором оговариваются их основные параметры (вместимость и предельное давление).

Все виды перечисленных сварочных емкостей должны быть надёжно защищены от попадания на их вентильное устройство технических масел и жиров, что может привести к взрывоопасной ситуации.

Поскольку эти составляющие сварки газом относятся к разряду изделий повышенной взрывоопасности – к обслуживающему их персоналу предъявляются предельно жёсткие требования.

Без предварительного обучения и оформления разового допуска на проведение работ непросто получить разрешение даже на их транспортировку.

Бытовая сварка

При подготовке организации работ с применением газового сварочного аппарата в бытовых условиях должны соблюдаться особые меры предосторожности, которые в условиях производства контролируются в штатном режиме.

Основное внимание следует уделить безопасным приёмам обращения с газовыми баллонами, для перевозки которых в пределах строительной площадки вполне подходит простейшее средство передвижения (тележка, например).

Однако при использовании такого транспорта необходимо помнить о том, что баллон с ацетиленом должен надёжно закрепляться в вертикальном положении. Переносить же газосварочное оборудование с места на место (на короткие дистанции) вполне по силам двум физически здоровым мужчинам.

Несмотря на простоту используемых газовых аппаратов, данный вид обработки металлических заготовок требует высокой квалификации каждого частного исполнителя.

В заключении ещё раз надо отметить, что газосварка относится к самым дешевым методам обработки металлов плавлением, не требующим наличия поблизости электрических сетей. Благодаря указанному преимуществу этот способ сварки используют в отдалённых районах и сельских местностях, лишённых централизованного электроснабжения.

Особенности газовой сварки

Существуют разные способы соединения металлических деталей. Наиболее эффективной технологией является термообработка, включающая несколько методов. Одним из популярных считается газовая сварка.

Газовая сварка металлической трубы

Суть процесса

Суть способа газовой сварки заключается в том, что через специальное сопло на рабочие поверхности подаётся раскалённая струя газа. Она нагревает кромки деталей до критических температур, плавит присадочный материал, который закрепляется на сопле или подаётся на место нагрева с другой стороны.

Газ вытесняет воздух с места разогрева. Поэтому не образуется оксидной плёнки. Постепенно металл остывает, детали объединяются воедино. Перед проведением работ, необходимо научиться выбирать газы для сварки:

  1. Наиболее популярная смесь — кислород с ацетиленом.
  2. Пропан с кислородом.
  3. Водород с кислородом.
  4. Метан с кислородом.

Для сварки металлических деталей можно использовать любой горючий газ с добавлением кислорода. Однако лучшим вариантом является ацетилен. Связано это с рабочей температурой, которую может обеспечить этот газ — до 3400 градусов по Цельсию. У пропана этот показатель доходит до 2800 градусов.

Достоинства и недостатки

Любой технологический процесс по соединению металлов имеет ряд сильных и слабых сторон. Особенность сварки — сварочный газ медленно нагревает рабочую зону. Это нельзя назвать однозначным плюсом или минусом.

  1. Плавный, равномерный нагрев, который нужен для плавки цветных металлов.
  2. Не нужен мощный источник электроэнергии.
  3. Возможность контролировать мощность раскалённой струи.
  4. Наличие дополнительных контроллеров для переключения режимов работы.
  1. Низкий КПД из-за большого рассеивания тепла при нагревании металла газом.
  2. Большая зона нагрева. Невозможно проводить точные работы.
  3. Затрачиваемый газ дороже, чем расходуемая электроэнергия для проведения той же работы.
  4. Баллоны, резаки, соединительные шланги не удобно транспортировать.
  5. Требуется несколько раз попрактиковаться, чтобы научиться делать качественные швы.

Большинство резаков представляют собой ручное оборудование, которое невозможно автоматизировать. Сложности с автоматизацией процесса можно отнести к недостаткам.

Особенности газовой сварки

Газовая сварка металлов имеет ряд нюансов, которые относятся к работе с разными материалами:

  1. Для того чтобы соединить детали из низкоуглеродистой стали можно использовать любые газы. Дополнительно важно использовать присадочный материал (стальную проволоку), который содержит малое количество углерода.
  2. Чтобы варить чугун, требуется использовать науглероживающее пламя. Оно исключает образование хрупких частиц белого чугуна, которые негативно влияют на показатели прочности, твердости материала.
  3. Прежде чем варить легированные стали, требуется разобраться с их составом. Если это жаропрочные материалы, нужно использовать присадочную проволоку. Она должна содержать никель, хром. Некоторые марки легированных сталей требуют применения присадочных материалов с молибденом.
  4. Чтобы соединять медные детали, нужно использовать пламя повышенной мощности. Важно учитывать, что медь имеет высокий показатель текучести. Из-за этого требуется выставлять минимальный зазор между заготовками. Дополнительно используется защитный флюс, медная проволока в качестве присадочного материала.
  5. Сваривать бронзовые заготовки нужно на восстанавливающем режиме пламени. Важно использовать присадочных материал похожего состава.
  6. При работе с латунными заготовками, важно добавлять больше кислорода к горючему газу. Так можно избежать улетучивания олова из состава материала.

Важно учитывать состав свариваемых материалов, чтобы сделать качественный шов.

Газовая сварка медной трубы

Область применения

Чтобы понимать, где применяется технология термического соединения металлов, требуется разобраться с тем, какие материалы можно сваривать этим способом:

  1. Тонкие листы стали, жести (до 5 мм).
  2. Чугун.
  3. Цветные металлы.
  4. Инструментальная сталь.

Технология и способы газовой сварки

Прежде чем начинать проведение сварочных работ, требуется подготовить рабочие поверхности. Они зачищаются от ржавчины, грязи, налёта. Далее мастеру нужно выбрать технологию газовой сварки. Каждый из отдельных методов имеет определённые особенности выполнения. Способы газовой сварки:

  1. Левый способ. Применяется при работе с цветными металлами, легкоплавкими сплавами. Сопло должно перемещаться справа налево.
  2. Правый способ. Применяется для легкоплавких металлов. Присадочную проволоку требуется двигать вслед за пламенем.
  3. Сквозной валик. Изначально необходимо закрепить листы металла вертикально зазору. Горелкой оплавить кромки. После того как получится отверстие, расплавить его со всех сторон, чтобы получился шов.
  4. Многослойная сварка. Чтобы сделать качественный шов, понадобится затратить большое количество газа.
  5. Соединение ванночками. Этот метод применяется для закрепления уголков или соединения стыков металлических листов. Важно, чтобы толщина заготовок не превышала 3 мм.

Важно ответственно относится к выбору рабочей смеси. Это может быть смесь кислорода с:

  1. Метаном.
  2. Пропаном.
  3. Ацетиленом.
  4. Водородом.

Чтобы варить металлические листы толщиною более 5 мм, необходимо использовать двойной валик. Горелка ведётся правым способом.

Водород для сварки

Оборудование

Виды оборудования для газовой сварки:

  1. Бензино-кислородные.
  2. Ацетилено-кислородные.
  3. Керосино-кислородные.
  4. Пропано-кислородные.

К другим ключевым элементам газосварочного аппарата относятся:

  1. Предохранительный затвор. Это деталь обеспечивает безопасность при работе.
  2. Баллоны для газов. По ГОСТу они должны быть покрашены в определённый цвет, зависимо от того, что находится внутри.
  3. Вентиль устанавливаемый на баллон. Должен изготавливаться из латуни.
  4. Редуктор — ключевой элемент оборудования. Обеспечивает надёжное соединение горелки с баллоном.
  5. Горелка для подачи рабочей смеси. Существует два вида — ацетиленовая, пропановая. Представляет собой рабочую часть оборудования, на которой располагаются вентили для регулировки подачи газов. Они смешиваются с помощью системы трубок, которые расположены на горелке.

На выходе с резака установлено сопло, через которое готовая смесь подаётся на рабочую поверхность.

Этапы сварки труб

После выбора газа для сварки сварщик должен подготовить оборудование, проверить работоспособность отдельных элементов. Далее начинается проведения работ. Техника газовой сварки представляет собой несколько этапов, которые должны идти последовательно:

  1. Подготовка рабочих поверхностей. Они размечаются, зачищаются от налёта, грязи, ржавчины.
  2. Начинать соединение отдельных металлических элементов необходимо прихватить их сварочным аппаратом.
  3. Выставить заготовки относительно друг друга. Дополнительно провести проверку точности. Начать равномерное нагревание рабочей частью оборудования. После нагрева до начала плавления, металла, резак нужно медленно передвигать по границам будущего шва, подавать в рабочую зону присадочный материал.

С помощью резака можно разделять металлические заготовки на части.

Зачистка металлической поверхности

Техника безопасности

Прежде чем начинать работать, важно изучить правила техники безопасности и придерживаться их:

  1. Не использовать оборудование рядом с легковоспламеняющимися веществами, жидкостями.
  2. Работать только в хорошо проветриваемом помещении. Если же здание не проветривается, делать перерывы во время работы, чтобы сварщик мог подышать свежим воздухом. Желательно использовать респиратор.
  3. Важно проверять чтобы элементы оборудования не были испачканы маслом.
  4. Для охлаждения сопла рядом должна находиться ёмкость с холодной водой.
  5. Подготавливать рабочую зону до начала сварки. Помехи при работе могут привести к травмам, браку заготовок.
  6. Использовать защитные очки, специальный сварочный костюм, перчатки.
Читайте также  Фитинги для пнд названия

До начала работ проверять насколько надёжно подключены соединяющие шланги. Не должно быть утечки газа.

Газовая сварка — востребованный способ термического соединения металлических деталей. Перед тем как начинать сварочные работы, требуется ознакомиться с особенностями технологического процесса, подготовить оборудование, свариваемые детали. Чтобы не навредить организму, важно соблюдать правила техники безопасности.

Газовое сварочное оборудование — что это такое?

Газовую сварку с полной ответственностью можно назвать царицей сварочных полей.

Все в ней хорошо: она проста в исполнении, оборудование для газовой сварки совсем недорогое, экономна в потреблении электрической энергии, список достоинств можно продолжать.

Применение

Газовая сварка характеризуется плавным и медленным нагревом металла, что обусловливает основные области его применения для сварки:

Также применяется в ремонтных работах, твердой пайке и некоторых видах наплавочных работ.

  • Более простое оборудование, чем для способов электросварки;
  • Газ/смесь для сварки/резки можно приобрести без проблем;
  • Газовая сварка не нуждается в мощном источнике энергии и защитных средах (по ситуации);
  • Пламя/смесь можно контролировать — менять его мощность, виды, регулировать нагрев деталей при сварке и для резки.
  • Малая быстрота нагрева металлов горелкой (полуавтоматом выгоднее).
  • Газовая сварка имеет широкую зону термического влияния;
  • Тепло сильно рассеивается, плохо концентрируется, нежели при дуговой;
  • Заметный минус кроется в цене топлива/электричества. Конечно, аппарат дуговой сварки или сварки электродом расходует электричество нещадно, но при подсчете окажется все равно дешевле того же ацетилена и кислорода;
  • Плохая тепловая концентрация снижает результативность газовой сварки/резки с возрастанием толщины: при толщине 1 мм темп составит приблизительно 10 метров в час, а при 1 см толщины — всего 2 метра в час. Потому для деталей от 5 мм используется дуговой метод или сварка полуавтоматом/электродом;
  • Плохо механизируется. Автоматическая происходит при сварке труб с тонкой стенкой в продольном шве при работе многопламенной горелки, и то только в некоторых операциях (производство тонкостенных полых резервуаров, газовая сварка труб небольшого диаметра, газовая сварка алюминия, газовая сварка чугуна, различных их сплавов).

Ацетиленовые генераторы для газовой сварки

Ацетиленовые генераторы — это аппараты, предназначенные для получения ацетилена путём смешивания карбида кальция с водой. Входят в состав передвижных и стационарных сварочных постов для газовой сварки. Классифицируются по нескольким признакам. По принципу действия делятся на пять типов. От принципа действия генератора зависит область его применения. Подробнее обо всём этом можно посмотреть на странице: «Ацетиленовый генератор. Классификация, устройство и принцип действия ацетиленовых генераторов».

Дополнительные инструменты и материалы

Но только вышеперечисленного оборудования недостаточно для проведения газосварочных работ. Помимо газосварочного аппарата, необходимо подготовить и дополнительные инструменты:

  • Фиксаторы. Необходимы для облегчения газосварочных работ и повышения качества создаваемого соединения. Если деталь надежно зафиксирована в статичном положении, то работать с ней заметно проще.
  • Подъемник. Когда возникает необходимость соединить громоздкие детали, которые сложно перенести на стол вручную.
  • Монтажный инструмент. Включает набор гаечных или разводных ключей, используемых для надежного крепления ключевых элементов сварочного поста.
  • Сопутствующий инструмент. В этот список следует включить ножовки по металлу, кувалды, пассатижи, молотки и прочие приспособления.
  • Вытяжка. Сварка, предполагающая соединение металлов с помощью газа, в обязательном порядке требует наличия эффективной вентиляции.

Одним из принципов технологии сварки газом является использование присадочной проволоки, которой заполняется сварная ванночка. Проволоку для сварки необходимо выбирать с учетом состава поверхностей, которые необходимо сварить. Она в обязательном порядке должна иметь равномерную и гладкую структуру. Помимо этого, при сварке газом используются флюсы. Речь идёт о специальных составах, выпускаемых в виде пасты или порошка, которые наносят на присадку и кромки для защиты расплава от окислов.

Предохранительные затворы

Устройства, предназначенные для предохранения ацетиленовых генераторов от попадания в них взрывной волны при проведении газовой сварки в случае, когда происходит обратный удар газового пламени. Предохранительные затворы должны в обязательном порядке быть на каждом газосварочном посту. Подробнее о них можете узнать на странице: «Предохранительные затворы ацетиленовых генераторов».

Популярные модели

Сегодня в продаже представлен широкий выбор оборудования для сварки. Немало на рынке работает производителей, в ассортименте которых можно найти оборудование, предназначенное для переносной и стационарной сварки. Достаточно много предложений можно встретить от китайских производителей, однако, лучше всего остановить выбор на продукции российских или европейских компаний:

  • Ideal (Германия).
  • Steiger (Германия).
  • Graphopress (Нидерланды).
  • kz (Россия).
  • Диоксид (Россия).

Газовые баллоны для газовой сварки

Газовые баллоны используют для хранения, транспортировки и подачи на газовую горелку или резак кислорода и горючих газов. Они входят в состав переносных или передвижных газосварочных постов. Газовые баллоны окрашиваются в разные цвета, в зависимости от того, какой газ находится в баллоне. Подробную информацию о них можете найти на странице: «Газовые баллоны для сварки. Газосварочные баллоны».

Критерии выбора

  1. Базовым принципом, на основании которого рекомендуется выбирать оборудование для сварки газом, является тип запланированных работ. В зависимости от того, планируется резка или соединение, и делается выбор наиболее доступного по цене газа. В большинстве случаев для сварки газом используется ацетилен.
  2. А также при выборе газосварочного оборудования необходимо учитывать толщину металла. Ацетилен рекомендуется использовать, когда необходимо сварить детали из низкоуглеродистых и легированных сталей, имеющие толщину не более 20 мм. Чтобы разрезать толстостенный металл до 400 мм, необходим пропан, который применяют со стандартным режимом давления. Если же свариваемые изделия имеют толщину порядка 400−800 мм, то в этом случае потребуется повышенная продувка кислородом, а это чревато повышением давления в газопроводе.
  3. Еще одним важным критерием выбора являются технические возможности используемой газовой горелки или резака.

Бытовая сварка

При подготовке организации работ с применением газового сварочного аппарата в бытовых условиях должны соблюдаться особые меры предосторожности, которые в условиях производства контролируются в штатном режиме.

Основное внимание следует уделить безопасным приёмам обращения с газовыми баллонами, для перевозки которых в пределах строительной площадки вполне подходит простейшее средство передвижения (тележка, например).

Однако при использовании такого транспорта необходимо помнить о том, что баллон с ацетиленом должен надёжно закрепляться в вертикальном положении. Переносить же газосварочное оборудование с места на место (на короткие дистанции) вполне по силам двум физически здоровым мужчинам.

Несмотря на простоту используемых газовых аппаратов, данный вид обработки металлических заготовок требует высокой квалификации каждого частного исполнителя.

В заключении ещё раз надо отметить, что газосварка относится к самым дешевым методам обработки металлов плавлением, не требующим наличия поблизости электрических сетей. Благодаря указанному преимуществу этот способ сварки используют в отдалённых районах и сельских местностях, лишённых централизованного электроснабжения.

Достоинства и недостатки сварки с газовой горелкой

Газовая сварка металлов имеет солидный список преимуществ:

  • Метод не предполагает покупки и использования сложного и дорогого оборудования. Для него не нужны, к примеру, инвертор или полуавтомат.
  • Расходные материалы, применяемые при газовой сварке, широко предлагаются на рынке, можно найти любой состав или модель без трудностей.
  • Не требуются специальные защитные средства, даже при газовой сварке труб.
  • Главные параметры сварки хорошо регулируются: пламя любой требуемой мощности, уровень температуры нагрева металла.

Способ сварки газовой горелкой.

Есть и недостатки, куда без них:

  • Слишком медленный разогрев металла, особенно в сравнении с электрической дугой.
  • Слишком обширная зона нагрева вокруг газовой горелки, вследствие чего теряется много энергии без толку.
  • Тепло от горелки рассеянного типа, его трудно концентрировать.
  • Метод все-таки дороже электродугового: цена газов выше стоимости электричества.
  • С увеличением толщина кромок заготовок снижается скорость рабочего процесса из-за высокого рассеивания тепла.
  • Практически невозможно автоматизировать процесс.

Сварочные горелки

Для смешивания горючего газа и кислорода при газовой сварке, и получения газового пламени, используются сварочные горелки. Согласно ГОСТ1077, горелки классифицируются по нескольким признакам. По способу подачи газа они различаются на инжекторные и безынжекторные. Это основной способ их классификации. Наибольшее практическое применение получили инжекторные сварочные горелки. Подробно описание, устройство и принцип работы всех типов горелок изложено на странице «Газовая сварочная горелка. Устройство сварочных горелок».

Газовая сварка: гибридный вариант с полуавтоматом

В этой методике добавляется использование электрической дуги и защитного газа – чаще всего аргона. При таком раскладе технологию вполне можно назвать гибридной.

Швы при газовой сварке.

Вот какие этапы действий выполняются:

  • подключение аппарата к сети;
  • фиксация присадочной проволоки через отверстие в горелке;
  • регулировка давления газа с помощью редуктора;
  • определение и выставление скорости подачи присадочной проволоки;
  • регулирование остальных параметров – силы сварочного тока и напряжения;
  • фиксация горелки под углом к поверхности заготовок перед зажиганием горелки;
  • начало сварки.

Следует отметить, что технические характеристики всех расходных материалов, равно как и элементов оборудования, четко и ясно прописаны в ГОСТах. Иными словами, процесс газовой сварки отлично регламентирован.

Подпадают под ГОСТы, к примеру, следующие параметры:

  • характеристики ацетиленового генератора;
  • типы шлангов;
  • давление газа, регулируемой редуктором;
  • тип газовых горелок;
  • виды присадочной проволоки;
  • стандарты по газовым баллонам и т.д.

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.

Читайте также  Скамейки для бани из профильной трубы

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:

Угол наклона 80° 70° 60° 50° 40° 30° 20°
Толщина металла, мм От 15 10-15 7-10 5-7 3-5 1-3 До 1

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:

Преимущества Недостатки
Простой технологический процесс Низкий коэффициент полезного действия
Доступность агрегатов и газовых смесей Высокая стоимость ацетилена
Работа без подключения к мощным источникам энергии Большая область нагрева
Возможность выбора вида и мощности пламени Возможность проводить сварку исключительно вручную (процесс работы автоматизируется если используется многопламенная горелка и свариваются конструкции с тонкими стенками)
Предоставление контроля над режимами

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.

Газовая сварка металлов: специфика технологии, ее преимущества и недостатки

Целью сварочного процесса является нагрев материалов до температуры плавления, при котором место их контакта приобретает однородную структуру. Одним из вариантов соединения металлических изделий выступает газовая сварка, когда при сгорании смеси газов выделяется большое количество тепла, что способствует повышению температуры обрабатываемой поверхности до 2500-3000 °C.

Газосварка стала применяться в промышленности с начала 20-го века и до сих пор не утратила свою актуальность, несмотря на появление более прогрессивных сварочных технологий. Сегодня этот способ плавления и соединения металлов активно используется в строительно-монтажных работах. В частности, с его помощью удобно создавать различные металлоконструкции и осуществлять прокладку труб в системе отопления и водоснабжения.

Основные компоненты газосварочного оборудования

Технология газовой сварки отличается своей простотой. Для реализации сварочного процесса используются следующие компоненты:

  • Баллон с кислородом.
    Кислород является необходимой средой для окисления (горения) горючих газов. Чтобы окислительная реакция осуществлялась максимально эффективно, применяют технический O2 с показателем чистоты не менее 98,5%.
  • Баллон с горючим газом (обычно ацетиленом).
    Ацетилен – это основной горючий газ, который чаще всего применяется при газосварке. Температура пламени кислородно-ацетиленовой смеси достигает 3150-3300 °C, тем самым обеспечивая высокую производительность рабочего процесса.
  • Редукторы.
    Каждый баллон оснащается редуктором, который понижает давление выходящего газа до рабочей величины. В целях безопасности газовые редукторы дополнительно комплектуют клапаном сброса, который срабатывает в случае превышения допустимого давления в баллоне.

Кислородный редуктор для газовой сварки

  • Горелка.
    В горелке осуществляется смешивание кислорода с ацетиленом и выпуск из мундштука струи с оптимальным давлением. В зависимости от объема сгораемого ацетилена горелки бывают малой мощности (0,025 – 0,4 м³/ч), средней мощности (0,4 – 2,8 м³/ч) и большой мощности (2,8 – 7 м³/ч).

  • Шланги.
    Соединение газовых баллонов с горелкой производится посредством специальных рукавов (шлангов), предназначенных для работы с горючими веществами. Гибкая магистраль имеет многослойную структуру, основным компонентом которой является техническая резина, стойкая к агрессивному воздействию проходящих газов и жидкостей.
  • Защита от обратной тяги.
    Опасность обратной тяги, когда пламя распространяется не в сторону нагреваемого металла, а в сторону баллона с горючей смесью, вынуждает устанавливать в разрыв цепи «баллон-горелка» специальный предохранительный элемент – огнепреградительный клапан. Подробно о таких средствах защиты можно прочитать в статье: Огнепреградительные клапаны: назначение, конструкция и варианты монтажа.

На видео представлен обзор оборудования:

А здесь можно наглядно увидеть весь технический процесс

Газовая сварка без ацетилена – какие возможны альтернативы

Ацетилен является идеальным компонентом для газосварки, поскольку с его помощью можно сваривать практически все виды металлов. Долгое время кислородно-ацетиленовое пламя было единственным вариантом для подобных работ. Однако с учетом того, что ацетилен со второй половины 20-го века стал активно использоваться для производства различных пластических материалов, появился некоторый дефицит данного газа, а, следовательно, возросла его цена. Поэтому возникла необходимость в поиске альтернативы ацетилену, в качестве которой чаще всего выступают пропан-бутан, пары керосина или бензина, метан и водород.

Заменители ацетилена дешевле и не столь дефицитны, но их теплотворная способность (основной показатель сварки) существенно ниже. К примеру, при сжигании пропана-бутана температура пламени достигает 2400-2500 °C, а при эксплуатации водорода нагрев происходит до 2100 °C. Поэтому такие варианты имеют ограниченную сферу применения и используются в техпроцессах, которые не требуют высокотемпературного воздействия, например: сварка тонколистовой стали (до 6 мм), чугуна, алюминия, магния, свинца и т.д.

Плюсы и минусы газосварки по сравнению с электродуговой технологией

Главными преимуществами газовой технологии являются простота оборудования и независимость от электросети. При строительстве новых объектов, которые еще не подключены к электричеству, газосварка позволяет осуществлять монтаж металлоконструкций без применения ресурсоемких генераторов. Кроме того, постепенный нагрев материала, а также возможность изменения тепловложения за счет удаления горелки от изделия, дает возможность избегать прожогов, что особенно актуально для тонких листов металла.

Вместе с тем, газопламенная сварка не может конкурировать с электродуговой в плане производительности, что связано с недостаточной скоростью прогрева металла. Широкая зона воздействия пламени является причиной слабой концентрации тепла в месте соединения деталей – это приводит к менее качественному шву и лишним расходам газа. Поэтому в условиях стабильного серийного производства газосварка, как правило, уступает место электросварке в среде защитного газа. Подробнее о видах и ценах на защитные сварочные смеси можно узнать здесь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: