Газове зварювання ацетиленом: обладнання, технологія, лівий і правий способи, переваги і недоліки

Газове зварювання – вид зварювання плавленням, при якому джерелом нагрівання служить теплота, що виділяється в процесі горіння суміші горючих газів.

Метод підходить для з’єднання майже всіх металів, що використовуються в техніці. Застосовується в промисловості, сільському господарстві, будівництві, при виконанні ремонтних робіт.

ГОСТи

Вся інформація, що відноситься до газової зварюванні і застосовуваних матеріалів, викладена в ГОСТах, які необхідно виконувати.

Деякі стандарти:

  1. терміни та визначення: ДСТУ ISO 857-1-2009 – визначення терміна «газове зварювання.
  2. зварювальні матеріали: ГОСТ 5457-75 – технічні умови на ацетилен газоподібний і розчинений технічний, ГОСТ 3022-80 – технічний водень.
  3. Газове зварювання і різання: ГОСТ 29090-91 – вимоги до матеріалів для газового зварювання.

Принцип роботи

Сварка газом належить до термічного класу. Енергоносій – газ. Процес роботи полягає в нагріванні крайок деталей, що з’єднуються до їх розплавлення. Джерело нагріву – високотемпературне полум’я зварювального пальника, утворене в результаті спалювання суміші пального газу з киснем. Заповнення зазору між кромками виконується металом розплавленої присадного дроту або за рахунок розплавлення матеріалу кромок основного матеріалу.

Схема газового зварювання

устаткування

Зварювальний пост (робоче місце зварника) включає:

  • кисневі балони (Зберігання запасів кисню);
  • редуктори кисневі, службовці для зниження тиску кисню, що надходить з балона в пальник;
  • ацетиленові балони і редуктори або ацетиленові генератори для отримання газу з карбіду кальцію;
  • зварювальні пальники з набором наконечників;
  • шланги (Гумові рукави) для подачі газу і кисню в пальник;
  • приладдя (Окуляри зі світлофільтрами, набір ключів, молоток, щітки сталеві для очищення матеріалу і зварного шва);
  • стіл зварювальний або пристосування для збірки, закріплення елементів;
  • присадні дріт;
  • за потреби – зварювальні порошки, флюси.

Орієнтовна вартість газозварювальних апаратів на Яндекс.Маркет

Характеристика та особливості газів

Для нагріву металу необхідна суміш горючих газів. Газове зварювання передбачає використання ацетилену або його замінників в суміші з технічним чистим киснем.

ацетилен

Нагрівання і розплавлення металу при газовому зварюванні вимагає високої температури полум’я, що перевищує в 2 рази цей показник металу, який зварюється.

Ацетилен в порівнянні з іншими газами утворює найвищу температуру полум’я – 3050-3150 ° С, тому є основним при газовому зварюванні.

Ацетилен – з’єднання вуглецю з воднем. Безбарвний, з різким специфічним запахом горючий газ, вибухонебезпечний. Робота з газом вимагає обережності і дотримання заходів техніки безпеки.

транспортування балонів

замінники ацетилену

Зварювання металів, що мають температуру плавлення нижче стали, може здійснюватися з використанням газів-замінників. Наприклад: пропан, метан, водень.

Пропан – технічний газ без кольору, має різкий запах, важчий за повітря. Для зварювання використовують пропан-бутановую суміш, яка містить 5-30% бутану. Температура пропан-кисневого полум’я досягає 2400 ° С.

Метан-киснева суміш майже без запаху. Полум’я має температуру 2100-2200 ° С, тому такий горючий газ застосовують обмежено.

Водень – легкий горючий газ без запаху, безбарвний. У певних пропорціях з киснем і повітрям може утворити вибухонебезпечну суміш. Тому обов’язково дотримання правил безпеки при роботі з газом. Водень для зварювання знаходиться в сталевих балонах зеленого кольору. Має газоподібний стан. Полум’я воднево-кисневе має синій відтінок. Нечіткі обриси його зон ускладнюють регулювання.

Види полум’я і їх використання

Склад горючої суміші впливає на зовнішній вигляд і температуру зварювального полум’я. Воно має 3 зони: ядро, відновну (середню), факел-окислительную. Ядро включає механічну суміш нагрітого до високої температури кисню і розкладеного ацетилену.

Залежно від пропорції ацетилену і кисню розрізняють 3 види полум’я:

  • окислительное;
  • відновне;
  • з підвищеним вмістом горючого газу.

окислювальне

Полум’я формується при збільшенні подачі в пальник кисню або зменшенні кількості ацетилену. На 1 об’ємну частину ацетилену має припадати 1.3 і більше частини кисню. Характерні риси:

  1. Вкорочене загострене ядро ​​блідою забарвлення з розпливчастими обрисами кордонів.
  2. Скорочення довжини середньої зони і факела.
  3. забарвлення полум’я – синювато-фіолетова.
  4. Горіння відбувається з шумом.
  5. Температура полум’я перевищує норму.

Цей тип полум’я застосовується для з’єднання низьковуглецевої сталі і зварювання латуні.

Відновне (нормальне)

Співвідношення ацетилену до кисню може перебувати в межах від 1: 1 до 1: 1.3. У полум’ї відбувається утворення вуглецю і водню, завдяки яким метал раскисляют і відновлюється. В таких умовах формується однорідний металевий шов без газових бульбашок і пір.

Ядро полум’я – світле, відновна зона і факел мають більш темний відтінок. При збільшенні тиску кисню ядро ​​подовжується. Факел має температуру набагато нижче відновної зони. Нормальне полум’я використовують для зварювання більшості видів металів.

З підвищеним вмістом горючого газу

Має назву – науглероживается або ацетіленістое полум’я. Для нього характерне збільшення подачі ацетилену або зменшення кисню. На 1 частина ацетилену береться 0.95 і менш частини кисню. Характерні ознаки:

  • збільшення розмірів зони згоряння;
  • розпливчастість обрисів ядра, виникнення на його кінці зеленого віночка;
  • посветление відновної зони майже до її з’єднання з ядром;
  • пожовтіння полум’я.

Результатом надлишку ацетилену є його неповне згоряння, полум’я коптить через нестачу кисню. Надлишок ацетилену розкладається на вуглець і водень. У розплавлений метал переходить вуглець. Результат – науглероживается метал шва.

Полум’я з невеликим надлишком горючого газу використовують для зварювання магнієвих і алюмінієвих сплавів, чавуну.

Характеристика методів газового зварювання

Існує 2 способи:

  • правий;
  • лівий.

правий

Це метод, при якому зварювання виконується зліва направо. напрямок:

  • зварювального полум’я – зварений ділянку шва;
  • присадного дроту – слідом за пальником.

Мундштуком пальника відбуваються невеликі поперечні коливання.

У порівнянні з лівим способом:

  • продуктивність зварювання на 20-25% више;
  • якість зварного шва краще;
  • витрата газів менше на 15-20%.

Розсіювання теплоти полум’я менше в порівнянні з лівим методом, в зв’язку з чим кут розкриття шва становить 60-70 °, що сприяє зменшенню кількості наплавляється, витрати дроту і зниження викривлення вироби.

Спосіб доцільний при з’єднанні елементів, що мають велику теплопровідність і деталей, товщина яких перевищує 5 мм.

лівий

Спосіб полягає в пересуванні:

  • пальники справа наліво;
  • присадного дроту – перед полум’ям, яке спрямоване на нетравлення зону шва.

Кромки основного металу перед початком зварювальних робіт підігрівають, що сприяє гарному перемішуванню зварювальної ванни.

Лівий спосіб застосовують для з’єднання елементів з легкоплавких і тонких (до 3 мм) металів.

Схема способів зварювання

характеристика технологій

Розрізняють різні техніки накладення зварювальних швів:

  • багатошарову;
  • валиком;
  • ваннами;
  • окислювальним полум’ям.

багатошарова

Застосування – виконання відповідальних з’єднань. Зварювальні роботи проводяться проходкою коротких ділянок. Умова – розбіжність стиків в окремих шарах.

Перед накладенням чергового шару поверхню попереднього очищається від шлаків і окалини за допомогою дротяної щітки.

Переваги способу в порівнянні з одношарової зварюванням:

  • менша зона нагріву;
  • забезпечення відпалу нижчих шарів;
  • проковка кожного шару.

Недолік: велика витрата газів.

валиком

Сполучаються елементи встановлюють вертикально з зазором в полтолщіни листа. Полум’ям розплавляють кромки з одночасним утворенням круглого отвору. Його нижня ділянка на всю товщину металу заплавляются присадним матеріалом. Полум’я переносять вище, оплавляют кромку отвору вгорі, а на його нижню частину накладають наступний шар матеріалу. Етапи повторюють до закінчення формування зварювального шва.

Якщо метал має товщину 6-12 мм, роботи одночасно проводяться з двох сторін двома зварниками.

Шов має форму наскрізного валика, який з’єднує деталі. Метал шва – щільний, не має дефектів.

ваннами

Метод застосовується при зварюванні низьколегованої і низьковуглецевої стали до 3 мм завтовшки, коли потрібне отримання кутових з’єднань і встик. Використовується присадний дріт.

У момент утворення на шві ванночки діаметром 4-5 мм в неї направляють кінець дроту, розплавляють її невелику ділянку, після чого переміщають в відновну зону полум’я. Одночасно мундштуком здійснюють круговий рух для переходу в поруч розташовану на шві зону нової ванночки. Вона повинна перекривати на 1/3 діаметра попередню ванночку.

Щоб уникнути окислення, кінець дроту утримувати в відновлювальної зоні. Не можна допускати занурення ядра в ванночку з метою недопущення науглероживания металу шва.

окислювальним полум’ям

Метод використовується для зварювання низьковуглецевої сталі. Мета – підвищення продуктивності зварювального процесу на 10-15%.

Склад полум’я β = 1.4. Надлишок кисню при зварюванні сталей сприяє окисленню металу шва, тому він виходить крихким і має пори. Тому при роботі з метою розкислення окислів заліза в зварювальної ванні використовують присадні дроту з підвищеним складом кремнію і марганцю. Наприклад: Св 08г, Св 08Г2С, Св-12ГС.

Переваги і недоліки

До позитивних якостей газового зварювання відносяться:

  • простота;
  • недороге обладнання;
  • можливість регулювання швидкості нагріву і охолодження зварюється;
  • міцні і щільні зварні шви.

недоліки:

  • зниження продуктивності процесу при збільшенні товщини зварюваного матеріалу;
  • велика зона нагріву;
  • висока вартість пального газу в порівнянні з електроенергією;
  • складності механізації і автоматизації процесу.
Ссылка на основную публикацию