Оборудование для ацетиленовой сварки

Ацетиленовая горелка: критерии выбора

Ацетиленовая сварка — самый популярный метод газопламенной сварки. Это вызвано ее простотой в эксплуатации, низкой ценой исходников для выработки ацетилена и доступный набор оборудования. Такая технология позволяет достичь хорошее качество соединений, даже при монтаже самых сложных и ответственных сооружений, например тепловых и атомных электростанций. Ацетиленовая горелка — специальная конструкция, в которой происходит смешивание газа с кислородом из воздуха, при этом образуется мощное сварочное пламя. Именно это обстоятельство позволяет, на протяжении вот уже нескольких десятилетий, считать ацетиленовое оборудования одним из основных инструментов газосварщика.

Устройство и принцип работы

Газовая сварка – соединение деталей из металла под воздействием пламени с высокой температурой, благодаря чему на их поверхностей образуются сварочные ванны. Пламя получается при горении ацетилена с катализатором О2 и образованием горячей факельной струи. Такая горелка также имеет высокую функциональность по резке металлов.

1. Газ и кислород поступают по своим каналам в горелку, где смешиваются, образовавшийся газ выходит через откалиброванное сопло наконечника ацетиленовой горелки.
2. Газотопливную смесь поджигают, после этого образуется факел, размеры которого устанавливают с помощью регулирующих кранов (вентилей).
3. Ацетиленовое пламя формируется из 3-х частей: ядро, с самой высокой Т, восстановления и факела. Процесс сварки происходит во второй и третьей частях.
4. Открытое высокотемпературное пламя предохраняет сварочную поверхность от контактов с воздушным окислителем.
5. Сварка начинается с нагрева кромок деталей, далее происходит их оплавление и соединение. Процесс требует большого расхода газа, для создания высокотемпературного режима.
6. Другой этап — наплавка с применением мягкого металлического присадочного прутка, насыщающего сварочную ванну у кромок.

Как выглядит ацетиленовая горелка

• Пропановый баллон;
• кислородный баллон, подающий О2 являющейся катализатором процесса горения;
• шланги;
• газовая горелка: трубка из бронзы, 2-х регуляторов для каждого газового баллона, откалиброванная форсунка для тонкого распыла газовой среды под давлением.

Плюсы и минусы

Самым главным достоинством этого вида сварки является автономность, поэтому отсутствует необходимость в источнике тока, что особо приемлемо при выполнении монтажно-строительных работ на площадках, где отсутствует электроэнергия.

Преимущества ацетиленовой сварки:

1. Возможность регулирования расстояния до свариваемой поверхности и рабочих режимов, что позволяет исключить брак в виде прожогов, даже в случае соединения тонких металлических листов.
2. Мобильность перемещений и транспортировка по монтажно-строительной площадке.
3. Надежность и высокое качество производимых работ.
4. Контроль за процессом сварки.
5. Возможность выполнения неповоротного шва, вблизи препятствий, например, стены без необходимости осуществления операционного стыка.
6. Создание неразъемных металлических соединений с различными температурами точек плавления.
7. Настройка силы и размера сварочного пламени.
8. Повышение качества шва с применением легирующей стальной проволоки.
9. Устранение процессов возникновения деформационных сдвигов конструкции и стыка, путем регулировки температурного режима нагрева, тем самым достигая расчетный режим сваривания металлов.
10. Низкая стоимость оборудования и расходников для устройства.

Недостатки при использовании мини ацетиленовой горелки:

1. Работы могут выполнять только обученные и аттестованные работники.
2. Низкая производительность работ по сварке.
3. Изменение химических и структурных свойств материала на большой площади нагрева.
4. Применение ацетилена создает высокую пожароопасность среды;
5. Большая загазованность в месте сварочных работ.
6. Низкокачественное пайка узлов из легированных стальных материалов.
7. Невозможность выполнения сварки внахлёст.

Критерии выбора

Для ацетиленовой сварки используется распространённое и дешевое оборудование. Раньше газ получали в газогенераторах, но сейчас, в основном, больше используют баллонный ацетилен. Его баллон окрашен белым цветом. Для осуществления процесса окисления применяют баллонный кислород, который перевозят на тележках, особой конструкции.

Существует ряд типоразмеров горелки, маркируемых по толщине свариваемого металла. Самый малый номер – 0, а самый большой – 7. Для выполнения газопламенной обработки с использованием ацетилена применяются исключительно ацетиленовые горелки. Основным моментом в их выборе являются технические параметры выполняемой работы: толщина свариваемых изделий, химический состав материала и используемые диаметры наконечников, от которых будет зависеть размеры соединительного шва и качественность выполнения операции. В связи с чем, подбор ацетиленовой горелки выполняют с учетом требований к обрабатываемым деталям.

Ацетиленовая горелка Донмет-251

Сегодня самыми использованными горелками являются:

1. Г2 для проведения сварки при помощи различные наконечники, от 0 до 4 размера включительно, с толщиной деталей от 0.2 до 7.0 мм и максимальной скоростью сварки до 200 мм/мин.
2. Г3, Донмет-251 для сварки металла толщиной до 30.0 мм, с наконечниками от 2 до 7 размера и поддержанием режимного давления кислорода и ацетилена. Например, для сварки элементов толщиной от 7.0 до 11.0 мм используют наконечник No 5, с давлением кислорода от 2 до 3 кгс/см2, а ацетилена от 0.4 до 1.0 кгс/см2. При этом можно обеспечить скорость сварки до 45 мм/мин.
3. Резак Р2А-02М “Сварог”, предназначен для резки листа из черных металлов.

Инструкция по использованию

Все работы с ацетиленовой горелки должны выполняттся обученным персоналом, аттестованного по правилам No ПБ 03-273-99 для сварщиков на работах подведомственным Госгортехнадзору России и других нормативных актов, изданных в Москве.

Этапы технологического процесса сварки:

1. Предварительно защищают поверхность от поражения ржавчиной и коррозией, свариваемые элементы. Для этого можно использовать щетки по металлу и насадки на шлифмашину.
2. Обезжиривают поверхность с применением растворителей, например, ТИГа, в противном случае наплавляемый слой не будет достаточно прилегать к поверхности.
3. Выполняется запуск ацетиленовой горелки, включается полуавтомат подачи электрода и начинается процесс сварки.
4. Устанавливают скорость дозирования электрода, в соответствии с видом металла и толщиной изделий.
5. Проверяют работу инжекторной системы оборудования, к кислородному входу, присоединяю шланг редуктора и повышают давление до режимного значения. При прохождении О2 через инжектор, в тракте ацитилена будет возникать разрежение. Его можно проверить, приложив палец к ниппелю, после чего и присоединяют два шланга, поджигают образовавшуюся смесь и регулируют размер пламени.
6. После завершения работ сначала закрывают краном ацетиленовый сосуд, а после чего кислородный, иначе произойдет удар огня в шланг с возможным взрывом.

Мероприятия по пожарной безопасности:

1. Работая с баллонами требуется соблюдать строгие мер безопасности: не оставлять их без присмотра, не размещать рядом с горячими источниками, с О2 и другими легковоспламеняющими газами. Хранение сосудов осуществляют вертикально.
2. Перед началом сварки в помещениях, выполняют тщательную вентиляцию до, во время и после ее сварки.
3. До производства работ оформляют все необходимые допуски, особое внимание уделяют выполнению мероприятиям для предотвращения возникновения огня от расплавленного шлака, например, когда рядом расположены легковоспламеняемые вещества или материалы, в виде деревянных конструкций.
4. С целью защиты от ожогов используют спецодежду и пожарозащитные ширмы.
5. Нужно проявлять повышенное внимание при зажигании дуги и во все время ее работы.
6. С целью защиты от металлических брызг рабочие работают с полностью застегнутой спецодеждой, в частности, с воротом и рукавами, и в термостойких рукавицах.
7. Для предупреждения возможного взрыва при сварочных работах в замкнутом пространстве выполняют комплекс дополнительных работ по подготовке рабочего места.
8. Применение специальных респираторов «Снежок», для защиты органов дыхания от вредных веществ.
9. При выполнении сварочных работ на высоте требуется применять спец. защитные средства: монтажный пояс и страховку.
10. Запрещено выполнение работ без напарника, который при несчастном случае должен прийти на помощь.

Работая с ацетиленовой горелкой необходимо строго соблюдать правила безопасности

Применение ацетиленовой горелки при выполнении сварочных работ, на протяжении многих десятилетий подтвердило ее значимость, благодаря этому виду соединения монтажных изделий города получили инфраструктуру, а в дома горожан пришли свет, вода и газ. Несмотря на все сложности и опасности такого варианта пайки, при строгом соблюдении технологических режимов получается надежное соединение, сохраняющее свою прочность долгие годы.

Сварка ацетиленом

Старая сварочная технология, с помощью которой всегда получается красивый и прочный шов, ацетиленовая сварка. В основе данного процесса лежит горючий газ – ацетилен, который всегда получали при помощи смешивания воды и карбида кальция. И делали это в специальном баллоне, называемом генератором. К оборудованию добавлялся кислородный баллон, комплект шлангов, горелка, установленная на специальной рукоятке, на которой располагаются регулирующие вентили. С их помощью регулировалась подача и расход ацетилена и кислорода.

Возни с генератором газа всегда было много. Его необходимо было перед каждым сварочным процессом загружать карбидом и заполнять водой. После окончания сварки смесь сливали, тем самым получали непредвиденный расход материалов. Сегодня вместо капризных генераторов используют баллоны, которые в заводских условиях заполняются ацетиленом под необходимым давлением.

Горелка для сварки ацетиленом

Газосварка ацетиленом, а точнее, ее качество, зависит от горелки. От точного ее выбора по размерам, от грамотной подачи газов в ее полость. Что касается размеров, то горелки маркируются от нуля до пяти. В этом случае «0» является самым малым размеров, соответственно «5» — самым большим. Здесь в основном имеется ввиду размер отверстия. И чем больше он, тем шире будет сварочный шов после сварки, соответственно и больше будет расход газовой смеси.

Поэтому, начиная варить металлические заготовки ацетиленом, нужно в первую очередь убедиться, что наконечник (его номер) соответствует форсунке, через которую будет подаваться горючая газовая смесь.

Технология сварки

Перед тем как варить ацетилен сваркой, необходимо открыть подачу ацетиленового газа до появления резкого специфичного запаха. Горелка поджигается, после чего надо постепенно добавлять кислород до образования устойчивого синего пламени. Обратите внимание, что на каждом баллоне: ацетиленовом и кислородном установлены редукторы. Так вот при подаче обоих газов на ацетиленовом баллоне должна устанавливаться подача под давлением 2-4 атм, на кислородном до 2 атм. Повышать давление нет смысла, потому что это приведет к неправильной регулировке горючей смеси.

Когда производится сварка черных металлов, то обычно сварщики устанавливают так называемое нейтральное пламя. Состоит оно из трех частей, которые четко видны невооруженным глазом:

• Внутри располагается ядро, оно имеет яркий голубой окрас нередко с зеленоватым оттенком.
• Далее идет восстановительное пламя. Это так называемая рабочая область, имеющая бледно-голубой окрас.
• И сверху располагается факел пламени. И он тоже является рабочим.

Всего специалисты отмечают четыре разновидности пламени ацетиленовой сварки, но именно нейтральный вид используется чаще всего. Его нужно правильно настроить. И если настройка была проведена неграмотно, то сварка ацетиленом будет не варить металл, а резать его. Очень важно не допустить, чтобы пламя горелки было длинным и с оранжевым концом. Такое пламя вводит в нагретый металл углерод в избытке. А этот химический элемент для сварочного процесса – не самый лучший показатель.

Способы сваривания

Существует два вида сварки: «на себя» и «от себя». В первом случае горелка движется первой, разогревая до необходимой температуры сварочную ванну, а за ней присадочная проволока. При этом необходимо, чтобы пламя горелки подавалось в зону сваривания под углом 45°. Горелка должна двигаться кругами или полукругами вдоль шва, присадка должна поспевать за пламенем и двигаться внутрь сварной зоны.

Во втором случае, наоборот, перед горелкой движется присадочный стержень. Обычно таким способом сваривают заготовки из толстого металла. Потому что сам процесс расплавления основного металла и присадки происходит одновременно, и смешанный расплавленный металл полностью заполняет сварную ванну. Но самое важное при таком способе соединения необходимо добиться равномерного смешивания двух металлов. Если взаимное проникновение будет слабым, то и шов получится некачественным.

Кстати, взаимопроникновение металлов, по-научному пенетрация, может выглядеть чисто внешне некрасиво, но при этом прочность соединительного шва будет максимально высоким. И, наоборот, красивый шов не обеспечивает высокое качество сварного соединения. В этом случае красота может оказаться обманчивой. Но чтобы результат был гарантированно качественным, необходимо устанавливать зазор между заготовками по минимуму, а также проводить предварительные прихватки с той же целью – уменьшение зазора.

Особенности газовой сварки

Ацетилено-кислородная сварка имеет три основных параметра, от которых зависит качество конечного результата. Это мощность огня (пламени), это под каким углом к сварочной поверхности располагается горелка, диаметр используемого присадочного прутка.

Мощность пламени горелки выбирается в зависимости от теплофизических свойств металла и от толщины свариваемых заготовок. Зависимость такая: чем толще детали, чем выше у их металла теплопроводность и температура плавления, тем больше должна быть и мощность пламени горелки. Последняя определяется расходом газовой смеси. Чем больше расход, тем выше мощность. Для каждого вида металлов выбирается свой мощностной показатель. Существуют формулы, по которым он определяется. Основная зависимость – это толщина свариваемых заготовок.

• Для черных металлов (сталь и чугун) мощность располагается в пределах (100-150)n, где n – это толщина детали.
• Для цветных металлов, к примеру, для меди – диапазон равен (150-200) n .

Мощность пламени, как и расход газов, имеет единицу измерения – л/час.

Что касается угла наклона горелки, то она также изменяется в зависимости от толщины соединяемых изделий. К примеру, если толщина варьируется в диапазоне от 1 до 15 мм, то угол наклона будет изменяться от 10 до 80°. И чем толще металл, тем больше угол наклона. Но в самом начале сварки необходимо угол наклона выдерживать максимальным, даже до 90°, потому что при таком значении будет быстрее нагреваться соединяемые детали, плюс быстрее сформируется сварочная ванна.

Диаметр присадочного стержня также выбирается в зависимости от толщины заготовок. Формула определения проста: половина толщины плюс один миллиметр. К примеру, если свариваются между собой детали толщиною 4 мм, то для их соединения необходима присадка диаметром 3 мм.

Плюсы и минусы

К преимуществам газовой сварки можно отнести:

• Полная независимость от электричества.
• Возможность изменять температуру сварочной ванны только за счет изменения угла направления пламени, то есть, расположения горелки.
• Возможность избегать прожогов, изменяя расстояние от сварочной поверхности до горелки.
• Аппарат и все оборудования для ацетиленовой сварки мобильно.

Но есть у данной технологии и свои минусы.

• Небольшая производительность сварочного процесса.
• Достаточно большая площадь нагрева, что чаще всего отрицательно влияет на сам основной металл.
• Для проведения сварных работ требуется сварщик с высокой квалификацией.
• Редко используется в промышленных объемах.

Чаще всего же сварка ацетиленовым газом применяется для соединения тонкостенных заготовок. К примеру, для стыковки тонкостенных труб, где невозможно изнутри использовать флюс или защитный газ. Обязательно ознакомьтесь с видео-уроком, правила ведения ацетиленовой сварки.

Сварка ацетиленом

Сварка ацетиленом — это проверенная временем технология, которая позволяет выполнять красивые, качественные и надежные соединения металлических элементов. Ацетилен — это горючий газ, который получают из воды, кислорода и карбида кальция. Данная технология отличается универсальностью, что позволяет применять ее для работы с различными по своим показателям тугоплавкости металлами. Оборудование для выполнения такой сварки ацетиленом включает соответствующие баллоны с кислородом, который в процессе работы смешивается с карбидом, что и позволяет получать на выходе качественный горючий ацетилен.

Используемое оборудование

В недавнем прошлом обеспечить качественное соединение при помощи ацетилена было затруднительно, что объяснялось несовершенством используемых технологий. Однако сегодня появилось высококачественное оборудование, которое позволяет получать на выходе пламя с ровными параметрами, а сварщик имеет возможность с легкостью регулировать интенсивность и температуру горения пламени горелки. Такое оборудование для сварки ацетиленом включает соответствующий генератор, который в процессе работы заправляется карбидом и позволяет контролировать уровень давления в системе. Современные установки для такой сварки ацетиленом отличаются полной безопасностью в эксплуатации, они надежны, и просты в использовании.

Также возможно использование вместо кислорода и генератора сразу же баллона, заправленного ацетиленом, что позволяет существенно упростить выполнение сварочных работ. Тем самым снижаются трудозатраты и повышается производительность выполнения такой сварки. Однако необходимо учитывать, что использование уже заправленных ацетиленовых баллонов приводит к некоторому увеличению себестоимости выполняемой сварки металлических элементов.

Газовая сварка ацетиленом металлических изделий

Одним из несомненных преимуществ этой технологии сварки является ее простота. Для такой работы потребуются специальные горелки для работы с ацетиленом. Такие горелки промаркированы индексами от 0 до 5. Оборудование с индексом 0 имеет наименьшую производительность и предназначено для работы с легкосплавными металлами. А вот установки с маркировкой 5 отличаются максимальной производительностью, что позволяет использовать их для работы с тугоплавкими металлами.

Залогом качественного выполнения такой сварки ацетиленом станет правильный выбор горелки и ее грамотная регулировка. Необходимо также учитывать, что номер используемых электродов должен соответствовать маркировке горелки. В целом же, выбор электродов не представляет сложности. По параметрам они должны соответствовать показателям тугоплавкости металлов и быть приближены к нему своим сплавом.

Горелку продувают горючим газом из генератора и лишь после появления характерного запаха ацетилена можно поджигать горелку и добавлять небольшое количество кислорода из баллона. Регулируя вентиль на баллоне с кислородом, сварщик может регулировать интенсивность пламени, его температуру и насыщенность. Давление редуктора должно составлять приблизительно 2 атмосферы для кислородного баллона и от 2 до 4 атмосферы для генератора. В каждом конкретном случае эти показатели должны выбираться в зависимости от особенностей свариваемых металлических элементов.

Поверхности металлических элементов для сварки ацетиленом должны быть очищены от краски и других загрязнений. Их подгоняют максимально близко друг к другу. Далее необходимо пламя горелки направлять на шов соединения, а присадочный материал должен перемещаться вслед за горелкой. Подобная технология работы позволит обеспечить эластичность и прочность соединения. Также можно использовать технологию сварки, когда пламя от горелки направлено в сторону от получающегося шва. При этом присадочный материал вносится в высокотемпературную сварочную ванну, расплавляется и стекает в получаемый соединительный шов. Недостатком подобной технологии является увеличение зоны нагрева, что может привести к короблению металлических элементов и изменению структуры металла.

Сварка ацетиленом и кислородом: преимущества и недостатки данной технологии

Если же говорить о преимуществах и недостатках данной технологии можно отметить следующее:

• Низкая себестоимость работы.
• Качественное пламя горелки.
• Высокая температура сварки.
• Качество соединения.

• Необходимость использования сложного оборудования.
• Строгие требования по технике безопасности.
• Сложность выполнения сварки в помещении.
• Определенные сложности при работе с тонкими материалами.

Имеющиеся преимущества и недостатки необходимо учитывать при выборе данной технологии сварки, а также обязательно следовать правилам безопасности, что и позволит выполнить качественное соединение металлических элементов.

Заключение

Ацетиленокислородная сварка сегодня широко используется при проведении промышленных работ. С помощью данной технологии можно сваривать различные металлические элементы, которые отличаются своими показателями тугоплавкости. Данная технология позволяет существенно снизить расходы на работу с металлом, при этом отсутствуют какие-либо сложности при выполнении такой сварки. Необходимо лиши использовать высококачественное надежное оборудование и следовать требованиям правил безопасности.

Характеристика и принцип работы газовой сварки. Особенности газов. Технологии и способы сварки

Газовая сварка – вид сварки плавлением, при котором источником нагрева служит теплота, выделяемая в процессе горения смеси горючих газов.

Метод подходит для соединения почти всех металлов, используемых в технике. Применяется в промышленности, сельском хозяйстве, строительстве, при выполнении ремонтных работ.

Вся информация, относящаяся к газовой сварке и применяемым материалам, изложена в ГОСТах, которые необходимо выполнять.

1. Термины и определения: ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 – определение термина «газовая сварка.
2. Сварочные материалы: ГОСТ 5457-75 – технические условия на ацетилен газообразный и растворенный технический, ГОСТ 3022-80 – технический водород.
3. Газовая сварка и резка: ГОСТ 29090-91 – требования к материалам для газовой сварки.

Принцип работы

Сварка газом принадлежит к термическому классу. Энергоноситель – газ. Процесс работы заключается в нагревании кромок соединяемых деталей до их расплавления. Источник нагрева – высокотемпературное пламя сварочной горелки, образованное в результате сжигания смеси горючего газа с кислородом. Заполнение зазора между кромками выполняется металлом расплавленной присадочной проволоки или за счет расплавления материала кромок основного материала.

Схема газовой сварки

Оборудование

Сварочный пост (рабочее место сварщика) включает:

• кислородные баллоны (хранение запасов кислорода);
• редукторы кислородные, служащие для понижения давления кислорода, поступающего из баллона в горелку;
• ацетиленовые баллоны и редукторы или ацетиленовые генераторы для получения газа из карбида кальция;
• сварочные горелки с набором наконечников;
• шланги (резиновые рукава) для подачи газа и кислорода в горелку;
• принадлежности (очки со светофильтрами, набор ключей, молоток, щетки стальные для очистки материала и сварного шва);
• стол сварочный или приспособление для сборки, закрепления элементов;
• присадочную проволоку;
• при необходимости – сварочные порошки, флюсы.

Примерная стоимость газосварочных аппаратов на Яндекс.маркет

Характеристика и особенности газов

Для нагрева металла необходима смесь горючих газов. Газовая сварка предполагает использование ацетилена или его заменителей в смеси с техническим чистым кислородом.

Нагрев и расплавление металла при газовой сварке требует высокой температуры пламени, превышающей в 2 раза этот показатель металла, который сваривается.

Ацетилен по сравнению с другими газами образует наивысшую температуру пламени – 3050-3150° С, поэтому является основным при газовой сварке.

Ацетилен – соединение углерода с водородом. Бесцветный, с резким специфическим запахом горючий газ, взрывоопасный. Работа с газом требует осторожности и соблюдения мер техники безопасности.

Транспортировка баллонов

Заменители ацетилена

Сварка металлов, имеющих температуру плавления ниже стали, может осуществляться с использованием газов–заменителей. Например: пропан, метан, водород.

Пропан – технический газ без цвета, имеет резкий запах, тяжелее воздуха. Для сварки используют пропан-бутановую смесь, содержащую 5-30% бутана. Температура пропан-кислородного пламени достигает 2400 °С.

Метан-кислородная смесь почти без запаха. Пламя имеет температуру 2100-2200 °С, поэтому такой горючий газ применяют ограниченно.

Водород – легкий горючий газ без запаха, бесцветный. В определенных пропорциях с кислородом и воздухом может образовать взрывоопасную смесь. Поэтому обязательно соблюдение правил безопасности при работе с газом. Водород для сварки находится в стальных баллонах зеленого цвета. Имеет газообразное состояние. Пламя водородно-кислородное имеет синий оттенок. Нечеткие очертания его зон затрудняют регулировку.

Виды пламени и их использование

Состав горючей смеси влияет на внешний вид и температуру сварочного пламени. Оно имеет 3 зоны: ядро, восстановительную (среднюю), факел-окислительную. Ядро включает механическую смесь нагретого до высокой температуры кислорода и разложенного ацетилена.

В зависимости от пропорции ацетилена и кислорода различают 3 вида пламени:

• окислительное;
• восстановительное;
• с повышенным содержанием горючего газа.

Окислительное

Пламя формируется при увеличении подачи в горелку кислорода или уменьшении количества ацетилена. На 1 объемную часть ацетилена должно приходиться 1.3 и более части кислорода. Характерные черты:

1. Укороченное заостренное ядро бледной окраски с расплывчатыми очертаниями границ.
2. Сокращение длины средней зоны и факела.
3. Окраска пламени – синевато-фиолетовая.
4. Горение происходит с шумом.
5. Температура пламени превышает норму.

Этот тип пламени применяется для соединения низкоуглеродистой стали и сварки латуни.

Восстановительное (нормальное)

Соотношение ацетилена к кислороду может находиться в пределах от 1:1 до 1:1.3. В пламени происходит образование углерода и водорода, благодаря которым металл раскисляется и восстанавливается. В таких условиях формируется однородный металлический шов без газовых пузырей и пор.

Ядро пламени – светлое, восстановительная зона и факел имеют более темный оттенок. При увеличении давления кислорода ядро удлиняется. Факел имеет температуру намного ниже восстановительной зоны. Нормальное пламя используют для сваривания большинства видов металлов.

С повышенным содержимым горючего газа

Имеет название – науглероживающее или ацетиленистое пламя. Для него характерно увеличение подачи ацетилена или уменьшение кислорода. На 1 часть ацетилена берется 0.95 и менее части кислорода. Характерные признаки:

• увеличение размеров зоны сгорания;
• расплывчатость очертаний ядра, возникновение на его конце зеленого венчика;
• посветление восстановительной зоны почти до ее соединения с ядром;
• пожелтение пламени.

Результатом избытка ацетилена является его неполное сгорание, пламя коптит из-за недостатка кислорода. Излишек ацетилена разлагается на углерод и водород. В расплавленный металл переходит углерод. Результат – науглероживается металл шва.

Пламя с небольшим избытком горючего газа используют для сварки магниевых и алюминиевых сплавов, чугуна.

Характеристика методов газовой сварки

Существует 2 способа:

• правый;
• левый.

Это метод, при котором сварка выполняется слева направо. Направление:

• сварочного пламени – сваренный участок шва;
• присадочной проволоки – вслед за горелкой.

Мундштуком горелки совершаются небольшие поперечные колебания.

По сравнению с левым способом:

• производительность сварки на 20-25% выше;
• качество сварного шва лучше;
• расход газов меньше на 15-20%.

Рассеивание теплоты пламени меньше по сравнению с левым методом, в связи с чем угол раскрытия шва составляет 60-70°, что способствует уменьшению количества наплавляемого материала, расхода проволоки и снижению коробления изделия.

Способ целесообразен при соединении элементов, имеющих большую теплопроводность и деталей, толщина которых превышает 5 мм.

Способ заключается в передвижении:

• горелки справа налево;
• присадочной проволоки – перед пламенем, которое направлено на несваренную зону шва.

Кромки основного металла перед началом сварочных работ подогревают, что способствует хорошему перемешиванию сварочной ванны.

Левый способ применяют для соединения элементов из легкоплавких и тонких (до 3 мм) металлов.

Схема способов сварки

Характеристика технологий

Различают разные техники наложения сварочных швов:

• многослойную;
• валиком;
• ванночками;
• окислительным пламенем.

Многослойная

Применение – выполнение ответственных соединений. Сварочные работы проводятся проходкой коротких участков. Условие – несовпадение стыков швов в отдельных слоях.

Перед наложением очередного слоя поверхность предыдущего очищается от шлаков и окалины с помощью проволочной щетки.

Преимущества способа по сравнению с однослойной сваркой:

• меньшая зона нагрева;
• обеспечение отжига нижерасположенных слоев;
• проковка каждого слоя.

Недостаток: большой расход газов.

Соединяемые элементы устанавливают вертикально с зазором в полтолщины листа. Пламенем расплавляют кромки с одновременным образованием круглого отверстия. Его нижний участок на всю толщину металла заплавляют присадочным материалом. Пламя переносят выше, оплавляют кромку отверстия вверху, а на его нижнюю часть накладывают следующий слой материала. Этапы повторяют до окончания формирования сварочного шва.

Если металл имеет толщину 6-12 мм, работы одновременно проводятся с двух сторон двумя сварщиками.

Шов имеет форму сквозного валика, который соединяет детали. Металл шва – плотный, не имеет дефектов.

Ванночками

Метод применяется при сварке низколегированной и низкоуглеродистой стали до 3 мм толщиной, когда требуется получение угловых соединений и встык. Используется присадочная проволока.

В момент образования на шве ванночки диаметром 4-5 мм в нее направляют конец проволоки, расплавляют ее небольшой участок, после чего перемещают в восстановительную зону пламени. Одновременно мундштуком совершают круговое движение для перехода в рядом расположенную на шве зону новой ванночки. Она должна перекрывать на 1/3 диаметра предыдущую ванночку.

Чтобы избежать окисления, конец проволоки удерживать в восстановительной зоне. Нельзя допускать погружения ядра в ванночку с целью недопущения науглероживания металла шва.

Окислительным пламенем

Метод используется для сварки низкоуглеродистой стали. Цель – повышение производительности сварочного процесса на 10-15%.

Состав пламени β = 1.4. Избыток кислорода при сварке сталей способствует окислению металла шва, поэтому он получается хрупким и имеет поры. Поэтому при работе с целью раскисления окислов железа в сварочной ванне используют присадочные проволоки с повышенным составом кремния и марганца. Например: Св 08Г, Св 08Г2С, Св-12ГС.

Преимущества и недостатки

К положительным качествам газовой сварки относятся:

• простота;
• недорогое оборудование;
• возможность регулирования скорости нагрева и охлаждения свариваемого металла;
• прочные и плотные сварные швы.

• снижение производительности процесса при увеличении толщины свариваемого материала;
• обширная зона нагрева;
• высокая стоимость горючего газа по сравнению с электроэнергией;
• сложности механизации и автоматизации процесса.

Газосварочное оборудование. Перечень оборудования и аппаратуры для газовой сварки

Для выполнения работ по газовой сварке или газовой резке, сварочный пост необходимо оснащать следующим газосварочным оборудованием: ацетиленовый генератор, или баллон с горючим газом (пропаном, бутаном, ацетиленом, водородом или другим), баллон с кислородом, редуктор для горючего газа, редуктор для кислорода. Редукторы необходимы для снижения давления газа, выходящего из баллона и направляемого в горелку или резак.

В перечень оборудования и аппаратуры для газовой сварки входят, также сварочный стол, на котором производятся работы, приспособления для сборки и закрепления свариваемых деталей, комплект инструментов для сварщика, специальные очки для защиты глаз и спецодежду.

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».

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».

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».

Газовый редуктор для сварки

Редукторы для горючего газа и кислорода устанавливают на газовых баллонах для понижения давления газов, подаваемых из баллона в газовую горелку. Подробную информацию о них, их устройстве и принципе действия смотрите на странице «Газовый редуктор для сварки. Устройство редуктора для газового баллона».

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».

Газораспределительные рампы, трубопроводы и рукава для газовой сварки

В случае, когда сварка выполняется при большом расходе горючего газа, питание налаживают от газораспределительной рампы. Рампа состоит из двух коллекторов, гибких трубопроводов и рампового редуктора. На каждом из коллекторов смонтирован запорный вентиль, который даёт возможность замены газового баллона на одном из коллекторов, не останавливая, при этом, работу другого. Уменьшение давления газа происходит за счёт рампового редуктора. Давление кислорода, азота и воздуха понижают от 1,5МПа до 0,15МПа (в отдельных случаях до 0,03Мпа). Давление ацетилена, пропана, бутана и других горючих газов — от 1,9МПа до 0,01МПа.

Подача кислорода и горючих газов от газораспределительных рамп к рабочим местам происходит по трубопроводам.

Трубопроводы для подачи ацетилена разделяют на три группы, в зависимости от рабочего давления:
-низкого давления, до 0,01МПа;
-среднего давления, от 0,01 до 0,15МПа;
-высокого, свыше 0,15МПа.

Трубопроводы для подачи кислорода, в зависимости от рабочего давления, также бываю трёх групп:
-низкого давления, до 1,6МПа;
-среднего давления, от 1,6 до 6,4МПа;
-высокого, свыше 6,4МПа.

Арматура и трубопроводы для подачи ацетилена изготовлены из стали и окрашены в белый цвет. Арматуру и трубопроводы для подачи кислорода изготавливают из латуни или бронзы и окрашивают в голубой цвет.

Рукава (шланги) для газовой сварки

Рукава (шланги) для газовой сварки необходимы для подачи кислорода и горючих газов от баллонов и рамп к сварочным горелкам. Рукава должны быть прочными и гибкими, чтобы не создавать затруднений при работе сварщика.

Изготавливают рукава из вулканизированной резины с тканевыми прокладками по ГОСТ9356. Различают три класса рукавов для газовой сварки:
Класс I — для подачи горючих газов под давлением до 0,63МПа. Рукава данного класса окрашены в красный цвет.
Класс II — для подачи горючих жидкостей (бензин, керосин и др.) под давлением 0,63МПа. Такие рукава окрашивают в жёлтый цвет.
Класс III — данный класс рукавов предназначен для подачи кислорода под давлением до 2,0МПа. Окрашены эти рукава в голубой цвет.

Рукава состоят из внутренней резиновой прослойки (резиновой камеры), далее идёт слой оплётки металлическими ниятми и слой наружной резиновой прослойки. Стандартом предусмотрены следующие типоразмеры рукавов для газовой сварки: