Газове зварювання і різання металів. Технологія газового зварювання. Обладнання для газового зварювання

Газове зварювання – це вид зварювальних робіт, коли деталі потрібно нагріти до розплавленого стану допомогою високотемпературного полум'я. Такий спосіб широко застосовується при створенні конструкцій на основі тонкої вуглецевої сталі, при ремонті виробів з чавуну, а також при необхідності заварки дефектів у різних виробах, отриманих литтям з кольорових чи чорних металів.

Які гази використовуються?

При газовому зварюванні використовуються горючі гази – природний, ацетилен, пари бензину, водень. Ці гази відрізняються гарним горінням на повітрі, не розвиваючи при цьому високої температури, для спалювання досить і кисневого струменя. Газова зварювання найчастіше ведеться на основі ацетилену, який створюється на основі води і карбіду кальцію. Він горить при температурі 3200-3400 градусів.

У чому особливості?

До переваг газового зварювання можна віднести наступне:

Просту технологію.

Відсутність необхідності в джерелі зварювального струму.

Простоту обладнання, на основі якого виконується газова зварювання.

З іншого боку, цей процес не відрізняється високою продуктивністю. Зварювання виконується тільки вручну, а механічні та експлуатаційні властивості готових виробів не завжди високої якості.

Кисневий редуктор

При зварюванні кисень надходить із спеціального балона – він забарвлюється у блакитний або синій колір. Щоб забезпечувалася нормальна робота, кисень повинен надходити в пальник рівномірно і при невеликому тиску. Саме для цих цілей на балонах є редуктор – він регулює подачу газу. У такому до пальника підводиться рукави для газового зварювання – ацетиленовий та кисневий. Кисень подається в центральний канал, де струмінь більше розряджається, засмоктує ацетилен, який потрапляє в пальник під невеликим тиском. Гази змішуються в камері, після чого виходять назовні з наконечника.

Особливості технології

При виконанні газового зварювання важливо отримати якісне з'єднання, тому велика увага приділяється ретельній підготовці зварюваних кромок, вибору способу з'єднання металу, установки пальника в потрібне положення і визначення необхідних параметрів потужності пальника. Технологія газового зварювання припускає, що кромки повинні ретельно очищатися від забруднень. Скіс виконується із застосуванням ручного або пневматичного зубила, а іноді залучаються спеціальні верстати. Окалина і шлаки можуть видалятися металевою щіткою. Прихватки кромок дозволяє запобігти зміна їх положення під час зварювання.

Способи зварювання

Газова зварювання може здійснюватися кількома способами. Перший – це ліва зварювання, яка найбільш поширена. Вона застосовується при роботі з тонкими і легкоплавкими металами. Пальник переміщується справа наліво, а присадочная дріт ведеться попереду полум'я, спрямованого на несваренний ділянку шва. При правою зварювання пальник ведеться зліва направо, а присадочная дріт переміщається за пальником. При даному способі тепло полум'я розсіюється в меншій мірі, тому і кут розкриття шва – не 90 градусів, а менше – 60-70. Праву зварювання доцільно використовувати для з'єднання металу, товщина якого – від 3 мм і вище, а також металів з високим рівнем теплопровідності. Рекомендується використовувати присадочні дріт, діаметр якої дорівнює половині товщини зварюваного металу. Технологія газового зварювання передбачає і процес, який ведеться наскрізним валиком. У цьому випадку аркуші встановлюються вертикально зазору – він за розміром дорівнює половині товщини листа. За допомогою пальника розплавляються кромки, щоб утворилося круглий отвір. Потім воно з усіх боків оплавляється, поки шов не буде зварений. Такий спосіб хороший тим, що зварювані листи мають щільний шов без пор і шлакових включень. Зварювання ваннами хороша для зварювання стиків і кутів з'єднання металів, які мають товщину максимум 3 мм. Як тільки на шві утворюється ванночка, в неї вводиться кінець присадного дроту, яка злегка розплавляється, потім кінець дроту переміщується на іншу ділянку шва. Особливість такого підходу – у шві відмінної якості, особливо якщо зварювалися тонкі листи і труби зі сталі (маловуглецевої і низьколегованої). Газове зварювання і різання можуть вестися на основі багатошарового зварювання. Цей спосіб має ряд особливостей:

зона нагріву невелика;

нижні шари при наплавленні наступних просто отжигаются;

кожен шов можна проковать, перш ніж накласти на нього наступний.

Це позначається на поліпшенні якості шва. З іншого боку, такий спосіб відрізняється невеликою продуктивністю, вимагає високого витрати газів порівняно з одношарової зварюванням, тому він застосовується при необхідності створення відповідальних та якісних виробів.

Особливості зварювання різних швів

Для роботи з горизонтальними швами використовується правий спосіб, що дає можливість легко формувати шов, а сам метал ванни не стікає. Зварювання вертикальних і похилих швів ведеться лівим способом, а якщо товщина металу вище 5 мм, використовується подвійний валик. Зварювання стельових швів припускає нагрівання кромок, поки вони не оплавятся, потім у ванну вводиться присадочная дріт – її кінець швидко оплавляється. Сам процес ведеться правим способом.

Яке обладнання?

Газозварювальне обладнання для газового зварювання – це широкий вибір приладів, що дозволяють проводити ряд робіт. Подібний тип зварювання вважається простим, і саме устаткування досить лаконічне і легке в експлуатації. В залежності від типу пального газозварювальні пристрої бувають пропано-кисневими або ацетилено-кисневими, бензинових чи керосино-кисневими. Найчастіше зварювання виконується на основі пропано-кисневої та ацетилено-кисневого зварювання, оскільки полум'я цих газів має найвищу температуру. Газозварювальне обладнання для газового зварювання – це ще і генератор, який доповнюється різними видами газу. Також при роботі потрібно балон з киснем і редуктори. Найпоширенішими вважаються ацетиленові генератори для газового зварювання, які дозволяють отримати безпосередньо ацетилен шляхом змішування карбіду кальцію і води. Даний тип генератора представлений в п'яти типах, що дозволяє підібрати оптимальний варіант для конкретного матеріалу. Важливу роль при роботі зі зварюванням грають запобіжні затвори, їх завдання – забезпечити безпеку при проведенні зварювання. З їх допомогою запобігається проходження зворотного удару полум'я, яке виникає під час зварювання. Крім того, завдяки зворотних клапанів запобігає зворотний потік газу в гумові рукави при газополум'яної обробки металів та роботи зі стисненими газами.

Газові балони

Обладнання для газового зварювання включає в себе балони і вентилі для них. Балон – це посудина циліндричної форми, який має отвір з різьбою в горловині, куди вкручується запірний вентиль. Він створюється з легованої або вуглецевої сталі, причому кожне таке виріб має своє забарвлення залежно від міститься в ньому газу. Вентилі для балонів створюються з латуні, оскільки сталь відрізняється нестійкістю до корозії.

Редуктори: види та особливості

Газовий редуктор являє собою пристрій, який постійно знижує або тримає на певному рівні тиск газу. Газове зварювання і різання металів ведуться на основі різних типів редукторів:

Кисневі використовуються при газовій зварці і зварюванні металів. Такий редуктор виконується з блакитним маркуванням. Може використовуватися в агресивному середовищі, оскільки створений зі стійких до корозії металів.

Ацетиленові редуктори знайшли широке застосування в газовій зварці. Вони маркуються білим кольором, кріплення до балона виконується накидним хомутом. Даний вид редуктора має два манометри, один з яких тримає під контролем тиск газу в балоні, другий – тиск газу в робочій камері.

Вуглекислотні редуктори широко застосовуються в промисловості – харчовій, хімічній. Вони мають один або два манометра і можуть підключатися тільки до вертикального манометру.

При аргонодугового зварюванні знайшли широке застосування аргонові редуктори, які можуть працювати і з негорючими газами.

Особливості газових пальників

Газова зварювання сталей – процес, що вимагає застосування різних приладів. Газові пальники – невід'ємний елемент обладнання, яке використовується в різних галузях промисловості. По конструкції виробу приблизно однакові: кожна пальник складається з корпусу. До нього кріпиться відразу декілька елементів: наконечник, вентиль, який регулює подачу палива, і важіль, що регулює висоту полум'я. З'єднання з балоном виконується редуктор, при цьому сама пальник часто може доповнюватися пьезподжигом, вітрозахистом полум'я та іншими компонентами. Газова пальник для зварювання на основі пропану відрізняється безпекою роботи, забезпечуючи високу температуру полум'я: її достатньо для виконання цілого ряду робіт. Багато видів зварювання ведуться на основі ацетиленових пальників, які працюють на суміші ацетилену і кисню.

Види газових різаків

Газові різаки бувають різного типу: ацетиленовими, пропановими і працюють на замінниках газу або рідкому пальному. Конструкція виробів включає в себе рукоятку, ніпелі, до яких кріпляться газові рукави, корпус, інжектор, змішувальну камеру, трубку, головку газового різака і трубку з вентилем. Газова зварювання металів та її якість залежать від того, наскільки добре підібраний саме різак. Суть її роботи в наступному: з балона кисень надходить у редуктор, рукав, після чого потрапляє в корпус – тут різак розгалужується на два канали. Частина кисню проходить через вентиль і направляється в інжектор. Звідси газ виходить з великою швидкістю, причому під час цього процесу підсмоктується горючий газ. При з'єднанні з киснем він утворює горючу суміш, яка направляється в простір між мундштуками і згоряє. Як наслідок, з'являється підігріває полум'я. Кисень, який прямував по другому каналу, виходить в трубку, за рахунок чого утворюється ріжуча струмінь. Саме він обробляє ділянку металу.

Особливості зварювання труб

Зварювання газових труб проводиться в кілька етапів. Спочатку готується метал, тобто проводиться розмітка, ріжуться і збираються труби. Через круглого перерізу труб різання виконується термічним різаком. Більша частина робіт по зварюванню – це складання деталей під неї, коли потрібно врахувати безліч деталей – від серії виробів до їх діаметра та інших факторів. Складання виконується зварювальними прихватками, які запобігають можливе зміщення відрізків труб, що позначається на появі тріщин при охолодженні. Запалюється дуга. Це робиться різними способами. Потім починається плавлення металів – основного і електродного. Для якісного шва важливо приділяти увагу куті нахилу електрода.

Технологія газового різання

Газокисневе різання ведеться з використанням металів і їх сплавів, які горять в струмені технічно чистого кисню. Такий тип різання виконується двома способами – розділово або поверхнево. Перший спосіб дозволяє вирізати заготовки, розкроїти метал, обробити кромки шва під зварювання. За допомогою поверхневої різання знімається поверхневий метал, розправляються канавки, видаляються поверхневі дефекти. Така процедура виконується на основі спеціальних різаків.

Техніка безпеки

Газове зварювання – процес, що вимагає уважного ставлення. Небезпечні ситуації можуть виникнути в декількох випадках:

Зварювання можна проводити поруч з вогненебезпечними та легкозаймистими матеріалами (бензином, гасом, клоччям, стружкою).

Якщо зварювання виконується в замкнутому просторі, робочим слід періодично виходити на свіже повітря.

Роботи повинні проводитися в добре провітрюваних приміщеннях.

Якщо проводиться газополум'яна обробка металу, приміщення повинно вентилюватися, щоб віддалялися шкідливі гази.

Різання та зварювання проводяться на відстані до 10 м від перепускних рамп, ацетиленових генераторів.

Секції завантажувальних коробок не повинні переповнюватися карбідом.

Корпус генератора постійно повинен бути наповнений потрібною кількістю води.

Заборонено працювати з балоном кисню, тиск якого нижчий норми.

Полум'я пальника прямує в бік, протилежний джерелу газопитания.

Зварювальні роботи повинні проводитися з максимальним дотриманням правил безпеки та із застосуванням якісного обладнання. Це дозволить зробити процес безпечним, а з'єднання металів – надійним.