Сварка газом: Газовая сварка металлов – технология, материалы, видео — НПФ Техсервис — Техническое оборудование общепромышленного и нефтепромыслового назначения

Содержание

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).

Газовая горелка

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

Особенности процесса

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.

Газовая сварка. Общие положения

6. ГАЗОВАЯ СВАРКА

6.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

При газовой сварке расплавление кромок свариваемого изделия и присадочной проволоки осуществляется теплом, выделяющимся при сжигании горючего газа в смеси с кислородом. Газовую сварку применяют при изготовлении сварных изделий из тонколистовой стали, медных и алюминиевых сплавов, монтаже труб малого и среднего диаметров, при исправлении дефектов в чугунных и бронзовых отливках, а также при различных ремонтных работах. Газовой сваркой могут соединяться почти все металлы и сплавы, применяемые в настоящее время в промышленности.

Кислород, используемый для сварочных работ, получают из воздуха методом глубокого охлаждения и поставляют к месту потребления в стальных баллонах голубого цвета с черной надписью «Кислород». Водяная ёмкость баллона составляет 40 литров, и при давлении 15 МПа он вмещает 6 м

3 газообразного кислорода.

В качестве горючих газов могут быть использованы ацетилен, водород, природный и нефтяной газ, пары бензина и керосина. Наибольшее применение получил ацетилен, так как он даёт при горении в технически чистом кислороде самую высокую температуру пламени, достигающую 3150 ^оС.

Ацетилен (С₂Н₂) – это бесцветный газ с характерным запахом, воспламеняется при 420 ^оС, становится взрывоопасным при сжатии свыше 0,18 МПа, а также при длительном соприкосновении с медью и серебром. Ацетилен получают в ацетиленовых генераторах при взаимодействии карбида кальция с водой:

СаС₂ + Н₂О → С₂Н₂ + Са(ОН)₂.

К месту сварки ацетилен поставляется в стальных баллонах вместимостью 40 литров, в которых при максимальном давлении 1,9 МПа содержится примерно 5,5 м

3 газа. Для обеспечения безопасного хранения и транспортировки ацетилена баллон заполнен пористым активированным углем, который пропитан ацетоном. В одном объёме ацетона растворяется 23 объёма ацетилена. Баллон окрашен в белый цвет и имеет красную надпись «Ацетилен».

Схема газового поста с питанием от баллонов показана на рис. 6.1.

К вентилям баллонов крепятся газовые редукторы, которые предназначаются для снижения давления газа, поступающего из баллона к горелке, и поддержания постоянства установленного давления во время работы. Газовые редукторы имеют обычно два манометра, один из которых измеряет давление газа на входе в редуктор, второй – на выходе из него. Редукторы для различных газов отличаются лишь устройством присоединительной части, которая соответствует устройству вентиля соответствующего баллона и исключает ошибочную установку, например, ацетиленового редуктора на кислородный баллон.

Корпус редуктора окрашивают в определенный цвет, например, голубой для кислорода, белый для ацетилена. К сварочной горелке кислород и ацетилен от редукторов подают через специальные резиновые шланги.

Рис. 6.1. Схема газосварочного поста с питанием от баллонов:

1 – сварочная горелка; 2 – гибкий шланг; 3 – редуктор;

4 – баллон с ацетиленом; 5 – баллон с кислородом

Газосварочные горелки служат для смешивания в требуемой пропорции кислорода и ацетилена, подачи горючей смеси к месту сварки и создания концентрированного пламени требуемой мощности. По принципу действия горелки подразделяются на инжекторные и безинжекторные (рис. 6.2).

В инжекторных горелках поступление горючего газа (ацетилена) происходит за счет подсоса его струей кислорода, который, вытекая с большой скоростью из сопла инжектора, создает разряжение в каналах, по которым поступает ацетилен. Давление кислорода должно быть при этом равным 0,2…0,4 МПа, а давление ацетилена на входе в горелку может быть 0,001…0,002 МПа.

Горелки этого типа имеют сменные наконечники с различными диаметрами выходных отверстий инжектора и мундштука, что позволяет регулировать в широких пределах мощность ацетилено-кислородного пламени, поддерживая достаточно высокую скорость истечения газов из горелки. Наиболее распространенные инжекторные горелки «Звезда» и ГС-3 имеют семь номеров сменных наконечников (табл. 6.1).

Горелки большой мощности и многопламенные, работающие в тяжелых условиях и при высокой температуре, обычно делаются безинжекторными, в них оба газа – кислород и ацетилен – поступают под одинаковым давлением в пределах 0,01…0,15 МПа.

Рис. 6.2. Схемы ацетиленовых горелок:

а – инжекторные; б – безинжекторные;

1 – ствол горелки; 2 – гайка; 3 – наконечник; 4 – мундштук;

5 – смесительная камера; 6 – инжектор;

7 – вентиль; 8 – штуцер присоединительный

Таблица 6.1

Техническая характеристика инжекторных горелок «Звезда» и ГС-3

В пламени горелки выделяют три зоны (рис. 6.3.): ярко светящийся конус (ядро 1), внутреннюю восстановительную зону 2 и наружную зону – факел пламени 3. В ядре пламени много непрореагировавшего кислорода, во внутренней зоне происходит окисление ацетилена подаваемым кислородом, в факеле – догорание ацетилена за счёт кислорода воздуха. Нагрев металла ведут внутренней зоной на расстоянии 2–3 мм от ядра: в этом месте температура пламени максимальна.

В зависимости от соотношений объемов ацетилена и кислорода, подаваемых в горелку, изменяется состав пламени. Если на 1 объём ацетилена подаётся примерно 1…1,2 объёма кислорода, то весь ацетилен полностью сгорает и такое пламя называется нормальным.

Нормальное пламя используют для сварки малоуглеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей, а также меди, магниевых сплавов, алюминия, цинка, свинца и др.

Рис. 6.3. Строение сварочного ацетилено-кислородного пламени:

1 – ядро; 2 – восстановительная зона; 3 – факел пламени

При увеличении содержания кислорода (О₂/С₂Н₂>1,2) пламя приобретает голубоватый оттенок и имеет заострённую форму ядра. Такое пламя называется окислительным и может быть использовано только при сварке латуни. В этом случае избыточный кислород образует с цинком, содержащимся в латуни, тугоплавкие оксиды, плёнка которых препятствует дальнейшему испарению цинка.

При увеличении содержания ацетилена (О₂/С₂Н₂<1) пламя становится коптящим, удлиняется и имеет красноватый оттенок. Такое пламя называют науглероживающим и применяют для сварки высокоуглеродистых сталей, чугуна, цветных металлов и наплавки твердых сплавов, так как в этом случае компенсируется выгорание углерода и восстанавливаются оксиды цветных металлов.

Газовая сварка

Газовая сварка является способом сваривания металла с помощью его плавления. Для проведения сварочных работ используются различные горючие материалы. Во многих случаях преобладает ацетиленокислородная сварка, что подразумевает плавный подогрев металла и его последующее плавление.

Газовое сваривание производится благодаря пламени газов, которые сжигаются при выходе из горелки. В качестве газов для сваривания применяются водород, метан, пропан, бензин и т.д.

Сваривание газовой сваркой производится следующим образом

. Во внутренней части ядра пламени происходит подогрев горючей газовой смеси, которая поступает из сопла. В наружной оболочке ядра распадается ацетилен. Частицы углерода, которые выделяются в этом процессе, раскаляются и ярко светятся, тем самым выделяя оболочку ядра.

В следующей зоне сваривания происходит первая стадия сгорания ацетилена за счет кислорода, который поступает в сопло из баллона. Благодаря этому развивается максимально возможная температура. То, что содержится в сварочной зоне, имеет восстановительные свойства по отношению к окисям металлов и также относятся к окисям железа. По этой причине данную зону сваривания можно назвать восстановительной и содержание углерода в сварочном шве претерпевает незначительные изменения.

В следующей сварочной зоне происходит догорание газов благодаря кислороду и воздуху, который показывает состав газов в факеле сварки. Газы, содержащиеся в факеле, окисляют металлы, поэтому данная зона считается окислительной. Вид пламени зависит от того, какая газовая смесь подается в сопло горелки.

Газовой сваркой можно производить сваривание в различных пространственных положениях. Горизонтальные, вертикальные или потолочные швы можно варить с помощью газовой сварки, потому что именно данный способ сваривания является наиболее универсальным в этом отношении. Часто газовой сваркой сваривают угловые, торцевые и стыковые соединения.

Газовой сваркой краснее не рекомендуется сваривать тавровые и соединения внахлестку, потому что данные разновидности сваривания требуют сильного нагрева свариваемого металла, что сопровождается сильным короблением изделий.

Сварочные соединения, которые неплохо отбортованы, свариваются без присадочной проволоки. В таком случае применяются непрерывные сварочные швы, а в некоторых случаях многослойные и однослойные швы. Перед свариванием обязательно нужно очистить металл от следов масла и других горючих веществ, а также загрязнений другого рода.

Пламя горелки при сваривании должно направляться на свариваемый металл таким образом, чтобы кромки металла были расположены в восстановительной зоне. Расстояние от ядра должно составлять 2 – 6 миллиметров. Касание расплавленного металла концом ядра запрещено, потому что это будет способствовать науглероживанию металла ванны. Проводя сваривание газовой сваркой в соответствии со всеми правилами и стандартами можно сваривать детали любой сложности.

Курс обучения на сварщика газовой сварки

Курс обучения предназначен для освоения новой профессии, профессиональной переподготовки и повышения квалификации рабочих по специальности

Сварщик газовой сварки.

В ходе обучения будут изучены устройство и принцип действия обслуживаемых электросварочных машин и аппаратов для дуговой сварки переменного и постоянного тока, газосварочной и газорезательной аппаратуры, газогенераторов, электросварочных автоматов и полуавтоматов, кислородных и ацетиленовых баллонов, редуцирующих приборов и сварочных горелок, правила пользования применяемыми горелками, редукторами, баллонами, способы и основные приемы прихватки.

Количество часов: 120, 40, 40, 40.
Варианты: профподготовка, профпереподготовка, повышение квалификации, экспресс-курсы.
Форма: очно-заочная.

Варианты обучения:

Экспресс — краткосрочные курсы обучения по профессии. Обучение безопасным методам и приемам выполнения работ. Выдаваемый документ: Удостоверение.
Профессиональное обучение по программе профессиональной подготовки по профессиям рабочих и должностям служащих — профессиональное обучение лиц, ранее не имевших профессии рабочего или должности служащего. Выдаваемый документ: Свидетельство о профессии должности служащего (120 часов).
Профессиональное обучение по программам профессиональной переподготовки рабочих и служащих — профессиональное обучение лиц, уже имеющих профессию рабочего, профессии рабочих или должность служащего, должности служащих, в целях получения новой профессии рабочего или новой должности служащего с учетом потребностей производства, вида профессиональной деятельности. Выдаваемый документ: Свидетельство о профессии должности служащего (40 часов).
Профессиональное обучение по программам повышения квалификации рабочих и служащих — профессиональное обучение лиц, уже имеющих профессию рабочего, профессии рабочих или должность служащего, должности служащих, в целях последовательного совершенствования профессиональных знаний, умений и навыков по имеющейся профессии рабочего или имеющейся должности служащего без повышения образовательного уровня. Выдаваемый документ: Свидетельство о профессии должности служащего (40 часов).

Получаемые знания

устройство и принцип действия обслуживаемых электросварочных машин и аппаратов для дуговой сварки переменного и постоянного тока, газосварочной и газорезательной аппаратуры, газогенераторов, электросварочных автоматов и полуавтоматов, кислородных и ацетиленовых баллонов, редуцирующих приборов и сварочных горелок;
правила пользования применяемыми горелками, редукторами, баллонами;
способы и основные приемы прихватки;
формы разделки шва под сварку;
правила обеспечения защиты при сварке в защитном газе;
виды сварных соединений и типы швов; правила подготовки кромок изделий для сварки;
типы разделок и обозначение сварных швов на чертежах;
основные свойства применяемых при сварке электродов, сварочного металла и сплавов, газов и жидкостей;
допускаемое остаточное давление газа в баллонах;
назначение и марки флюсов, применяемых при сварке;
назначение и условия применения контрольно-измерительных приборов;
причины возникновения дефектов при сварке и способы их предупреждения; характеристику газового пламени;
габариты лома по государственному стандарту;
безопасные и санитарно-гигиенические методы труда, основные средства и приемы предупреждения и тушения пожаров на своем рабочем месте, участке;
сигнализацию, правила управления подъемно-транспортным оборудованием и правила стропальных работ там, где это предусматривается организацией труда на рабочем месте;
производственную (по профессии) инструкцию и правила внутреннего трудового распорядка;
инструкции по охране труда и технике безопасности.

Требования к образованию

Программа разработана с учетом знаний обучающихся, имеющих среднее (полное) общее образование.

Учебный план

Теоретическое обучение
Экономический курс
Общетехнический курс
Материаловедение
Чтение чертежей и схем
Допуски и технические измерения
Основы электротехники
Техническая механика
Охрана труда и промышленная безопасность
Специальный курс
Итоговая аттестация.

Газовая сварка – Осварке.Нет

Газовая сварка — вид сварки при котором плавление кромок и присадочного материала происходит за счет высокой температуры горения смеси горючего газа и кислорода. Для газовой сварки применяют ацетилен, пропан-бутан, метан, МАФ и другие горючие газы.

Газовая сварка применяется в полевых условиях, когда нет доступа к электрической сети или в мелкосерийном производстве. Значительно больше применяется технология газовой резки из-за высокой производительности и хорошего качества реза.

Фото. Процесс газовой сварки

Сущность процесса газовой сварки

В горелку из баллона или ацетиленового генератора по шлангам поступает горючий газ. На другой вход горелки подается кислород из баллона. После открытия вентилей на горелке с наконечника выходит смесь горючего газа и кислорода, которую необходимо поджечь. Горящую смесь газов принято называть сварочным пламям.

Высокая температура сварочного пламени (до 3000 °C) при приближении к кромкам сварочного соединения и присадочной проволоке расплавляет их. Расплавленный металл присадочной проволоки и основного металла формируют сварочную ванну. Также смесь газов служит средством защиты зоны сварки от вредного воздействия окружающей среды.

По мере перемещения газосварщиком пламя вдоль оси шва сварочная ванна кристаллизуется и получается сварочный шов.

Оборудование для газовой сварки

В комплект оборудования для газовой сварки входят баллоны для горючего газа и кислорода, резиновые рукава (шланги), редукторы, газовая горелка. Горючий газ можно также получать из ацетиленового генератора.

Комплект для газовой сварки

В качестве присадочного материала при газовой сварке используют проволоку или прутки. Присадка должна быть по химическому составу максимально близкая, к составу основного металла.

Техника газовой сварки

Существует два способа газовой сварки — левым и правым способом. Отличия между способами в направлении движения горелки и присадочной проволоки.

Техника газовой сварки правым и левым способом

При сварке правым способом горелка направленна в сторону кристаллизующегося шва. Перемещение слева направо. Сварку правым способом рекомендуют применять для деталей толщиной более 3 мм. У деталей должна быть разделка кромок, а при больших толщинах угол разделки уменьшают. Тепловая энергия более сосредоточена, чем при сварке левом способе. Если толщина деталей больше 8 мм делают колебательные движения мундштуком горелки. Детали тоньше указанной толщины можно делать без манипуляций мундштуком. Конец присадочной проволоки следует держать погруженным в сварочную ванну, перемещать вместе с горелкой и выполнять спиралеобразные движения

При сварке левым способом горелка направлена в сторону кромок. Направление сварки слева направо. Этот способ применяют для соединения деталей не толще 3 мм или для легкоплавких металлов. Присадочную проволоку ведут перед пламенем, а ее конец должен находится в восстановительной зоне сварочного пламя. При сварке данным способом факел пламени хуже защищает металл от воздействия с окружающей средой.

Преимущества и недостатки газовой сварки

Преимущества

Основным преимуществом газовой сварки принято считать ее независимость от источников электроэнергии, это позволяет применять ее в полевых условиях.
Оборудование для газовой сварки мобильно и транспортабельно.
При сварке тонколистовых конструкций тяжелее прожечь металл.

Недостатки

Недостатком газовой сварки является большая зависимость от квалификации и опыта сварщика.
Низкая производительность процесса сварки, поэтому данный способ не применяется для серийного производства металлоконструкций.
Большая зона термического влияния, по сравнению с другими методами сварки

Видео ролик об основах и особенностях газовой сварки.

Особенности газовой сварки. | ИТЦ ГЕЛЛИОС

Газовая сварка является одной из разновидностей сварки плавлением. Как правило применяется

тогда, когда требуется более плавный, чем при дуговой сварке, нагрев материала. Можно

выделить несколько сфер применения автогенной сварки:

— при работе с видами металлов, которые требуют подогрева при сварке, такие как чугун и некоторые

виды сталей;

— в работе с цветными металлами;

— при твердой пайке;

— при работе со сталями малых толщин;

— при работе с металлами, требующими постепенного нагрева и замедления охлаждения;

— в некоторых случаях наплавочных работ.

Как уже было сказано выше газовая сварка — это сварка плавлением, производится она путем сжигания горючих газов (чаще всего используется ацетилен, так как он дает наивысшую температуру горения пламени, но может использоваться и пропан-бутан, бензин, водород) с добавлением чистого технического кислорода, который увеличивает температуру горения газов, так как в атмосфере содержится недостаточное количество кислорода для поддержания пригодной для сварки температуры пламени.

К преимуществам газовой сварки можно отнести возможность работы в полевых условиях, т.к. отсутствует необходимость в электричестве, но при этом она имеет немало недостатков, таких как высокий уровень опасности, особенно при несоблюдении техники безопасности, так же требуется высокая квалификация сварщика, меньшая производительность по сравнению с дуговой сваркой, экономически выгодна только при небольших толщинах свариваемых материалов, но несмотря на это существуют и другие применения, особенно важным из которых является газокислородная резка, которая производится путем нагревания металла до белого каления (1200-1300°С) и последующим направлением на нагретый участок струи технического кислорода. Правда данная сфера применения справедлива только для углеродистой стали. Так же стоит отметить что газовые горелки часто применяются для кровельных работ.

Выбрать газовую горелку Вы можете здесь.

Газовая сварка | Сварка своими руками

Научно-технический прогресс не стоит на месте и с появлением компактных инверторных ИП дуговой сварки жизнь сильно упростилась. Казалось бы, теперь можно забыть и про старую добрую газовую сварку! Однако у сварщиков газовая сварка по-прежнему пользуется большим уважением, в частности, в сфере ЖКТ при прокладке труб, а также в мастерских.

Тепловую энергию при газосварке, необходимую для плавления металла, получают в результате сжигания топлива. В его качестве могут применяться смеси: Н2+О2; C2h3+02; бензин+ О2 и т.д. Трудно не заметить присутствие кислорода во всех приведенных примерах, добавляется он с целью увеличения температуры пламени.
На практике из всего перечисленного чаще всего используется C2h3 (ацетилено-кислородная сварка) или его дешевый аналог МАФ.

Дуговая и газовая сварка по всем физическим проявлениям относятся к сварке плавлением. Но получается на этом родственные сходства и заканчиваются, а по сути технологически два процесса сильно разнятся. При газосварке разогрев металла происходит медленно, с малой скоростью. В определенных случаях это дает преимущества, в других — и вовсе затрудняет сварочный процесс или делает его невозможным.

Газосварка дает преимущества при сварке:

• Тонкостенных металлов от 0,2 до 5 мм;
• Цветных металлов;
• Сталей, требующих медленного предварительного подогрева и такого же последующего охлаждения;
• Чугуна, который покрывается трещинами при температурных перепадах , и спецсталей.

Также трудно переоценить качество и скорость выполнения работ при твердой пайке коррозионностойких сталей, медных сплавов и наплавке.

Востребована газосварка для многих ремонтно-монтажных видов деятельности. Но существуют и отрицательные стороны. Связаны они с малой скоростью сварки: медленный нагрев еще сильнее замедляется с увеличением сечения детали. Считается, что при толщине детали свыше 8-10 мм выполнение газосварки экономически нецелесообразно, хотя технологически сохраняется де-юре возможность сварки толщин до 40 мм. Медленный нагрев, кроме всего прочего, может привести к нежелательным метаморфозам в металле. Перегрев на структурном уровне проявляет себя укрупнением зерна, что снижает мех.прочность. Также из-за достаточно объемного и длительного термического воздействия на изделие появляется другая проблема – высокое его коробление (если сравнивать с ММА). Поэтому соединения под сварку используют максимально упрощенные, чаще всего это стыковые соединения. Тавровые, нахлесточные, угловые и т.д. соединения применяют крайне редко, так как они требуют интенсивного нагрева, что сопровождается крайне повышенными деформациями. По подготовке стыковых соединений ограничений нет: применяют отбортовку кромок, снятие фасок с одной/двух сторон, а также возможен вариант, когда выполняется сварка встык без мех.подготовки (острые кромки).

Газовую горелку настраивают на нормальное пламя. Для получения нормального пламени отношение О2 к горючему газу должно быть для C2h3 1,1 -1,2.
Пламя устанавливают таким образом, чтобы деталь попадала под действие восстановительной зоны (2-6 мм от ядра). Прикасаться ядром к жидкому металлу сварочной ванны запрещено, так как это вызывает эффект насыщения углеродом. С изменением угла наклона мундштука горелки к поверхности металла меняется интенсивность термического воздействия на соединение. Чем больше угол – тем активнее нагрев. Соответственно, при сварке цветных металлов, например, меди, а также при работе с толстостенными изделиями угол увеличивают При работе с тонкими листами угол наклона уменьшают, и тепловое воздействие снижается за счет его рассредоточения по большей площади.

Газосварку выполняют во всех известных на сегодняшний день положениях. Наиболее сложное из них – это потолок, когда подвижный металл требуется удержать силой пламени.

Для того, чтобы заполнить зазор или усилить шов применяют присадку или, как ее еще называют, пруток, проволоку. Материал проволоки должен быть приближен к материалу детали. Иногда для улучшения мех. свойств в присадку вводят ниобий, вольфрам, кремний и т.д. (смотрите ГОСТ 2246-70).

Для сварки чермета с низким уровнем углерода применяют Св.- 08; Св.-08А; Св.-10ГА и Св.-15Г. Для чугунов — спецпрутки (высокоуглеродистые) с большим количеством Si. Для стойкой к износу наплавки применяют твердосплавы, полученные литейным способом.

Некоторые особенности, которые нужно учитывать:
• Темп. плавления проволоки должна быть не выше, чем у основного металла;
• Проволока без видимых загрязнений. На поверхности не должно быть масла, следов ржавчины, питтинговой коррозии, лакокрасочных покрытий;
• Характер плавления прутка – спокойный, без обильного выделения брызг;

Защита

В процессе сварки все металлодетали окисляются в присутствии О2 . Оксидные пленки имеют темп. плавления на порядок выше, чем у обычного металла, что создает сложности Для защиты сварочной ванны от влияния воздушной атмосферы окружающей среды и растворения окислов используют флюсовые добавки или пасты. Пасты обычно достаточно вязкие, чтобы их можно было наносить кисточкой, флюсовые добавки же чаще всего поступают в зону сварки на кончике прутка. Добавка разрушает окисел и ошлаковывается .
Флюсы применяют для сварки цветметов, высоколегированных сталей и чугуна. Для газосварки чермета с малым содержанием углерода флюсование не используется.
Нужно отметить, что в зависимости от вида металла образуется всегда два вида окислов: основной и кислый. Отталкиваясь от того, какой из них преобладает, выбирают флюсовую добавку. Кислый окисел убирают основной флюсовой добавкой и наоборот.
Например, при сварке чугуна преобладает окисел с кислыми свойствами SiO2 для удаления которого применяется K20 и Na2O, бура.
При работе с Cu и его сплавами получают основные окислы Сu2О, ZnO и т.д. Их эффективно растворяют кислые флюсы, составленные на основе соединений с бором.

Где газовая сварка востребована?

Газосварка пользуется популярностью во многих сферах производства и человеческой хозяйственной деятельности. Например, она и сегодня актуальна в строительстве самолетов, особенно там, где требуется сварка черных сталей с малым содержанием углерода толщиной 1 -3 мм; газовая сварка используется при производстве агрегатов хим.назначения. Популярна она также в сфере коммунального хозяйства; при проведении ремонтно-монтажных работ (прокладка труб небольшого диаметра, до 100 мм; ремонт подвижного состава в мастерских, депо; сельское хозяйство и т.д.).
Качество газосварки выше, чем при ММА сварке электродами с тонким или стабилизирующим покрытием. Некоторые электродные стержни бывают, как это ни странно звучит, покрыты только лишь жидким стеклом, состоящим из силикатов калия и натрия. Подобные электроды относятся к старому типу и устроены примитивно, но все еще активно жгутся сварщиками. Однако газосварка проигрывает сварке добротными (высококачественными) электродами с обмазкой из сплавов Fe с Mn, Ti и Si. Объясняется это тем, что добротный электрод выступает не только в роли присадки, а и оказывает легирующее влияние на сварочную ванну. Прочность легированных швов гораздо выше. Поэтому мех.характеристики швов, полученных в газовой защите, обеспеченной восстановительной зоной газового факела, уступают аналогичным свойствам швов, полученных при работе добротным электродом ММА.
Высокая результативность газосварки резко падает с наращиванием толщины изделия. При толщине 0,5-1,5 мм газовая сварка по эффективности может опережать ММА. Однако эта разница фактически нивелируется при наращивании толщины до 2-3 мм и далее, с прибавлением каждого миллиметра металла скорость ММА значительно возрастает. Также при газосварке тонких деталей расход газа невелик, но с увеличением толщины стенки его расход значительно возрастает и ценник на газовую сварку становится больше, чем при ММА. Поэтому газовая сварка целесообразна только лишь при работе с небольшими толщинами.

Горелки для газовой сварки

Горелка — это инструмент, без которого газосварщик не может обойтись. Он постоянно находится у него в руках, поэтому он должен быть по возможности не громоздкий, удобно лежать в руке.

Принцип работы газовой горелки заключается в том, что газы в ней смешиваются до однородного состава, а приготовленная смесь поджигается и дает пламя необходимое для разогрева и перехода кромок металлического соединения, подлежащего сварке, в жидкое состояние. Горелка сегодня выполняет нетривиальные задачи:

она должна выдавать высокотемпературный факел определенной формы наиболее эффективный для сварки;
точно регулироваться;
установленный режим работы должен поддерживаться на протяжении всего времени выполнения работ;
горелка должна обладать высокими прочностными характеристиками, обеспечивающими надежность эксплуатации, не требовать постоянного ремонта;
иметь не большой вес, чтобы не обрывать руки сварщику;
оборудование должно соответствовать требования ТБ и т.д.

Все эти пункты могут быть выполнены только при условии, что горелка имеет удачные конструктивные особенности и собрана из надежных дорогих материалов, выдерживающих высокотемпературное воздействие, давление и т. д. В основном это медные сплавы и, собственно, сам Сu. Для изготовления основной части горелки используется сплав Cu с Zn (латунь), для наиболее нагреваемой части (мундштук) предусмотрена красная медь, ее темп. плавления (около 1100 градусов) достаточна, чтобы пламя на выходе не оплавляло ее. Температура, конечно, не большая, но и температура пламени у основания ацетилено-кислородного факела не превышает 700 оС и достигает 3200 оС только в середине ядра.

Существуют различные виды горелок. Есть даже сжигающие в своем чреве бензин или керосин, однако по конструктивным отличиям более всего распространены горелки безинжекторные (высокого давления) и инжекторные (низкого давления).

Безинжекторные горелки

Здесь главенствует принцип: если подаваемые газы имеют одинаковое большое давление, тогда и нет необходимости в дополнительном нагнетании (подсосе) горючего газа. Все что нужно, смешать О2 и горючий газ в спец.камере до получения однородной смеси – и все готово для проведения сварочных мероприятий. Горелка имеет наиболее простую сборку. Она состоит из рукавов, по которым подается газ, системы регулирующих барашков, ниппелей, смесителя. Безинжекторные горелки не пользуются большой популярностью у мастеров из-за того, что водород и метан – газы, применяемые при данной технологии, не очень-то востребованы в массах. Ацетилен не используется из-за того, что наше производство выпускает в основном ацетилен низкого давления.

Инжекторные горелки

Более сложно устроены. О2 поступает в горелку под большим давлением 4 атм. В инжекторе он создает разрежение, давление падает ниже атмосферного и таким образом происходит подсос горючего газа. Расход ацетилена увеличивается по мере разогрева мундштука, а также в связи с появлением препятствий, осложняющих выход газов из наконечника. Поэтому в процессе работы сварщик постоянно вынужден откручивать ацетиленовый барашек на горелке, другими словами ему постоянно приходится корректировать режим. При всем этом расход О2 остается неизменным.

Как освоить огненное искусство газовой сварки

Обычные люди используют три вида сварки. Это не так скучно, как кажется. Во-первых, сварной шов соединяет два куска земли, расплавляя их, а плавление земли — это потрясающе. Но кроме того, это помогает вам строить вещи. Кронштейны. Рулонные клетки. Машины целиком, с нуля. Единственным ограничением является размер вашей скамьи.

Двумя самыми современными типами сварки в домашних условиях являются MIG и TIG — для инертного газа металла и инертного газа вольфрама. С каждым вы платите трех- или четырехзначную сумму за коробку с компьютерным управлением, которая подает калиброванное электричество и защитный газ в ваши руки.Или вы можете пойти по третьему пути — газовой сварке, которая требует навыков, пламени в 6300 градусов и почти ничего.

Само собой разумеется, что нам очень нравится третий маршрут.

Газовая сварка соединяет металл с использованием тепла горелки, сжигающей кислород и вторичное топливо. Присадочный стержень обычно вмешивается в сварной шов для прочности. Эта практика существует с конца 1800-х годов, но наиболее распространенная форма, разработанная французами столетие назад, использует кислородно-ацетиленовое пламя.Так называемая кислородно-топливная сварка вытеснила относительно древнюю кузнечную сварку, при которой два куска металла нагревают, а затем сбивают их вместе. (Желание пошутить про крутые штучки здесь будет проигнорировано, потому что все мы взрослые люди.)