Технологія газового зварювання – техніка, режими, обладнання

Газове зварювання є одним з видів і способів з’єднання металів та їх сплавів під дією високої температури. Сьогодні поговоримо про основи, її технології способах і прийомах, достоїнства і недоліки. Дана стаття буде корисна починаючим газозварник бажаючим освоїти цю нелегку професію, а також досвідченим майстрам, які бажають підкріпити свої знання в цій галузі.

Технологія газового зварювання

Це такий спосіб зварювання деталей, під час якого оплавлення крайок деталей, присадного дроту здійснюють за допомогою газового пальника. Полум’я утворюється від горіння суміші кисню і ацетилену, до речі, його можна замінити на інші гази. Для цього застосовують бутан, ацетилен, бензин, водень і інші речовини. Залежно від застосовуваних технічних газів прийнято виділяти такі різновиди газового зварювання:

  •  ацетилено-киснева;
  •  керосино-киснева;
  •  бензино-киснева;
  • пропанобутано-киснева.

Сутність газосварки полягає в наступному – тепло, що виділяється при горінні газової суміші, плавить краю заготовки і присадки, таким чином, формується зварювальний ванна.

Полум’я, що застосовується для зварювання можна розділити на наступні складові частини:

  • нормальну;
  • окислительную;
  • відновну.

Характеристики полум’я газового пальника

Хімічний склад присадки для формування майбутнього зварювального шва підбирають виходячи з того, який матеріал зварюють, а його розмір залежить від товщини зварюваного металу.

Кисень, що знаходиться в сталевому балоні, проходить через редуктор, що знижує тиск газу і по рукавах, надходить до місця роботи. Такий же шлях повторює і горючий газ (ацетилен або його аналоги).

Устаткування і матеріали, що використовуються при газовому зварюванні

У пальнику перемішуються в потрібній пропорції і в момент виходу суміші з неї виконують розпал. Полум’я в даному випадку виконує відразу три функції:

  1. Розплавляє метал,
  2. Плавить матеріал, що виконує роль присадки;
  3. Захищає місце, в якому відбувається з’єднання заготовок, від впливу атмосферного кисню.

Витрата кисню і газу регулюють за допомогою вентилів, установлених на балонах з газом.

Температура горіння досягає свого максимуму в відновлювальної частини полум’я. Саме в ній повинні розташовуватися присадка і кромки зварювальних деталей. Якщо замінити ацетилен, то температура полум’я буде знижена.

підготовка кромок

Важливим етапом якісного виконання шва є правильна оброблення крайок, яка залежить від товщини підготовлюваного металу.

товщина металу форма оброблення Кут, ° Зазор між торцями заготовок, мм додаткові заходи
0,5-2 не виробляється Торцювання або отбортовка крайок. Сварка без присадки, встик
1-5 не виробляється 0,5 – 2 Сварка з присадкою
4-8 допускається не виконувати 1 – 2 двосторонній шов
5-10 V-образна 70-90 2-4 Притуплення крайок 1,5 -3мм
понад 10 Х-подібна 35-45 2-4 Притуплення 2-4 мм

Необхідно очистити від бруду, фарби, окалини область 20-30 мм від поверхонь, що зварюються.

Режими газового зварювання

Головна характеристика газового зварювання, це потужність полум’я. Вона залежить від типу металу і ряду інших його характеристик, наприклад, теплофізичних властивостей. Іншими словами, чим товще метал, тим більше температура плавлення металу, тим вище повинна бути температура полум’я.

Потужність полум’я визначає витрата пального газу і кисню. К, наприклад, при обробці сталі або чавуну витрата кількості газу і товщини металу пов’язаний наступної пропорцією:

Va (100-150) * S л / ч, де Va-витрата пального газу, S- товщина металу.

Регулювання даного параметра здійснюється підбором номера наконечника пальника:

Крім цього, важливу роль відіграє нахил пальника і розмір присадки. Таким чином до параметрів і режимам зварювання відносяться:

  1. Потужність полум’я і її характер;
  2. Діаметр присадного дроту;
  3. Швидкість зварювання, визначається способами виконання зварювальних швів і положення мундштука щодо площини заготовки.

лівий спосіб

При такому методі зварювання деталей, зварювальник переміщає пальник справа наліво, присадка повинна розташовуватися попереду пальника. Полум’я направляється від шва. Це забезпечує зварнику хороший огляд шва і як результат він може забезпечити рівномірність ширини і висоти валика. Такий метод зварювання застосовують при роботі з деталями до 5 мм.

правий спосіб

Такий спосіб передбачає, що зварювальник пересуває пальник зліва направо. Дріт повинна переміщатися за пальником. Полум’я направляється на шов. При такому методі охолодження шва триває довше і якість шва підвищується, але ось його зовнішній вигляд залишає бажати кращого, так як зварювальник не може толком бачити його формоутворення. Такий метод застосовують при товщині листа більше 5 мм.

Діаметр присадного дроту

Підбір діаметру присадки (dп) здійснюють залежно від товщини зварюваного металу (S), а також від способу зварювання: лівий або правий.

Основні параметри газового зварювання поширених типів і складів сталей можна представити у вигляді таблиці

Положення мундштука пальника

Швидкість зварювання ацетиленом або плавлення металу регулюють зміною кута розташування мундштука щодо площини зварюється. Він визначається теплопровідністю, товщиною і родом металу. Товстий метал з високою теплопровідністю вимагає більшого кута нахилу пальника через довгого прогріву і додатки найбільшої потужності полум’я для формування зварювальної ванни.

Для розуміння характеру впливу полум’я на метал при різному положенні досить поглянути на малюнок, представлений нижче.

Як бачимо, максимальне проплавлення відбувається при вертикальному положенні пальника. Саме тому на початку зварювання, для кращого і швидкого прогрівання мундштук розташовують під кутом 90 °, поступово знижуючи його відповідно до товщини металу.

Важливо! Завершальний етап газового зварювання (формування кратера) здійснюють на мінімальному куті для запобігання пропалювання металу.

рухи пальника

В процесі роботи зварювальник робить поздовжні і поперечні руху пальником. Основним типів є поздовжнє, ця дія спрямована уздовж лінії шва, призначене для заповнення шва металів. Поперечний рух виконується для рівномірного прогріву крайок металу і призначене для формування потрібної ширини шва.

У свою чергу, руху присадочной здійснюються такі ж коливальні рухи, але в протилежну сторону руху кінця пальника. Щоб уникнути дефектів в зварювальному шві, кінець присадки не рекомендується витягувати зі зварювальної ванни, особливо з відновлювальної зони полум’я.

Вид руху залежить від просторового положення шва, його геометричних розмірів, товщини і роду металу.

вертикальне положення

Можливі варіанти виконання вертикальних швів як зверху вниз, так і з підйомом від низу до верху. У першому випадку застосовується правий спосіб (застосовується при малій товщині металу), в другому методі можливі обидва варіанти. Потрібна певна вправність по утриманню зварювальної ванни, не допускаючи її стікання вниз. Вона забезпечується правильним положенням мундштука, а також тиском газового полум’я.

При значній товщині деталей (до 20 мм) заповнення шва металом слід виконають подвійним валиком. Підготовка кромок в даному випадку не потрібно, зазор між деталями повинен складати половину від товщини зварювальних заготовок.

стельове положення

Вимагає акуратності і максимальної зосередженості. Перед подачею дроту розігрівають кромки. Коли вони починають плавиться, в зон зварювальної ванни вводять дріт. Кінець присадки швидко плавиться, утворюючи зварний шов. Утримання металу в зварювальній ванні відбувається тиском полум’я. Варять правим способом в кілька прийомів, кожен шар роблять невеликим по товщині. Щоб метал не стікав по прутки, його слід тримати ближче до горизонтальної площини стельового шва.

Достоїнства і недоліки

Сварка ацетиленом застосовується у виробництві різного устаткування ось уже близько ста років. І треба відзначити, що ця технологія актуальна, до сих пір не дивлячись на те, існує безліч обладнання для виконання електричного зварювання, в тому числі і з застосуванням захисних газів.

Технологія газового зварювання має ряд переваг:

  • для виконання зварювання немає необхідності застосовувати зварювальні апарати;
  • доступність газової суміші, її можна придбати в спеціалізованих організаціях;
  • при виконанні зварювання газом немає необхідності в джерелі енергії та наявності захисного середовища, полум’я з успіхом виконує цю функцію;
  • можливість регулювання витрати газу і відповідно температури полум’я.
  • відсутність сильного розбризкування металу;
  • відсутність УФ-випромінювання – роботу виконують в спеціальних окулярах газозварника.

Тим часом, газове зварювання володіє і низкою серйозних недоліків:

  • низька швидкість нагріву зварюваних металів;
  • тепло від газового пальника, на відміну від електродуги має широке розсіювання по поверхні деталей, що зварюються і володіє низькою концентрацією в одній точці.

Економічна складова газового зварювання

Нерідкі випадки, коли інженер технолог робить вибір на користь газового зварювання й щиро вважаючи, що, таким чином, він досягне економії коштів. Але не все так просто. Так, електродугове зварювання споживає велику кількість енергії, але виконавши прості арифметичні розрахунки можна переконатися, що витрати на електрозварювання, при тому ж обсязі робіт нижче, ніж на газову. Тому перед тим як варити газозварювання, має підрахувати у скільки обійдеться один метр шва.

Слабка концентрація тепла в процесі газового зварювання чинить негативний вплив на її результативність. Так, при роботі з листової сталлю товщиною в 1 мм, середня швидкість зварювання становить 10 метрів на годину, в той час як при товщині листа 10 мм, швидкість впаде до 2 метрів на годину. Саме тому газове зварювання застосовують при роботі зі сталлю товщиною до 5 мм. В інших випадках застосовують електрозварювання.

Ацетилено-киснева зварювання практично не механізуються. Автоматичне зварювання використовується при роботі з трубами, що володіють тонкою стінкою. Для цього застосовують пальники, на яких встановлено кілька мундштуків.

Сфери використання зварювання

Сварка цього типу відрізняється від електродуги плавним розігрівом металу. Мабуть, це і визначило сфери її використання. Сварка газом показує максимальний ефект при роботі зі сталлю товщиною до п’яти міліметрів. Ця технологія зварювання з успіхом використовується при обробці кольорових металів. Зварювання газом використовують для роботи з матеріалами, які вимагають попереднього прогріву. При виборі газового зварювання, проектувальник повинен керуватися вимогами ГОСТ.

Зварювання газом застосовують при проведенні ремонтних робіт, пайку. З її допомогою проводять відновлення зношених деталей, наприклад, колінчастих валів. Для цього, на зношену поверхню наплавляють шар металу. Згодом місце наплава буде відшліфовано і доведено до необхідного розміру.

Ссылка на основную публикацию