Особливості газового зварювання
Гази, які відмінно горять в повітрі і при цьому не досягають високої температури: ацетилен; метан; пропан; водень; пари бензину.
Щоб вони згоріли, знадобиться киснева струмінь. Сварка найчастіше проводиться на основі ацетилену, який виробляється при реакції карбіду кальцію і води. Горіння відбувається при температурі від 3200 до 3400 градусів Цельсія.
До цінним якостям газосварки відносять такі:
- доступність;
- непотрібність наявності електрики;
- простоту зварювального устаткування.
Однак, процес такої роботи не можна назвати високопродуктивним, так як все виконується вручну. А експлуатаційні та механічні властивості готового виробу не завжди відповідають високій якості.
При роботі зварювального апарату, кисень подається зі спеціального кисневого балона, який по ГОСТу забарвлюється в блакитний або синій колір. Щоб забезпечити безперервний процес, кисень повинен подаватися на пальник при слабкому тиску, рівномірно.
Для таких цілей балони комплектуються редукторами, які контролюють і регулюють подачу кисню. До пальнику підводяться шланги - кисневий і ацетиленовий. Кисень подають по центральному каналу: струмінь розряджається, засмоктує ацетилен, який надходить під невеликим тиском в пальник. У камері гази перемішуються і виходять з наконечника назовні.
Технологія і способи газового зварювання
Щоб виконати зварювання і отримати якісне з'єднання, треба приділити особливу увагу підготовці кромок шва, способом з'єднання, вибору пальника (її потужність повинна збігатися з параметрами, що зварюється).
А також потрібно металевою щіткою ретельно почистити краю, що підлягають зварюванню, щоб не було забруднень, окалини, шлаку. Ще провести прихватку крайок для запобігання деформації металу. Існує кілька способів зварювання.
Ліва (найбільш вживана). Потрібна для роботи з легкоплавкими, тонкими конструкціями. Пальник рухають справа наліво, попереду полум'я проводять присадні дріт і спрямовують на нетравлення відрізок шва. Права характерна тим, що пальник введуть зліва направо і за пальником рухають присадні дріт.
Жар полум'я майже не розсіюється і кут відкриття шва становить 60-70 градусів. Вважається доцільніше використовувати праву при з'єднанні металу товщиною понад 3 мм і з високою теплопровідністю. Радять користуватися присадочной дротом з діаметром в половину товщини зварюваного полотна.
Наскрізний валик. Листи кріпляться вертикально зазору, який дорівнює ½ товщини листа. За допомогою пальника оплавляется кромка так, щоб вийшло круглий отвір. Потім його з усіх боків розплавляють, поки не звариться шов.
Сварка ваннами підходить для кріплення кутів і стиків металу, товщина яких не перевищує 3 мм. В утворену ванночку на шві вводиться кінець присадного дроту. Її злегка розплавляють і переміщують на інший відрізок шва. Такий вид зварювання підходить для тонких листів і труб зі сталі (низьколегованої і маловуглецевої) і дає шов відмінної якості.
Багатошарова зварювання: невелика зона нагріву; нижні шари обпікаються при наплавленні наступних; можна прокувати будь шов перед наступним шаром.
Це підвищить якість шва, але буде невелика продуктивність: велика витрата газу, в порівнянні з одношарової зварюванням, і застосовується тільки при необхідності виготовлення якісних виробів.
При роботі горизонтальним швом користуються правим способом. Це допомагає легко його сформувати, а розплавлений метал ванночки не стікає. Лівим способом ведеться зварювання похилих і вертикальних швів.
При товщині матеріалу понад 5 мм застосовують подвійний валик. Стельові шви вимагають нагрівання кромок, поки ті не розплавляться, потім в ванночку прокладається присадний дріт, у якій швидко оплавляється кінець. Процес проводиться правим способом.
Необхідне обладнання
Апарати, які використовуються для газового зварювання: ацетилено-кисневі; пропано-кисневі; Бензин-кисневі; керосино-кисневі.
Найбільш використовувані для зварювальних робіт - пропанові і ацетилено-кисневі апарати, так як вони при горінні виділяють найбільшу температуру.
Найчастіше використовуються ацетиленові генератори, які виділяють ацетилен при змішуванні води і карбіду кальцію. Такий вид генератора існує в п'яти типах, тому легко підібрати потрібний варіант, для конкретного металу.
Важливу роль відіграють запобіжні затвори. Вони забезпечують безпеку, запобігають прохід зворотного удару вогню, що виникає під час зварювання. А також клапани перекривають зворотний потік газу по гумових шлангах.
Балон - циліндрична ємність з отвором і різьбленням в горловині для вкручування запірного вентиля. Виготовляється з вуглецевої або легованої сталі. За ГОСТом забарвлюється фарбою спеціального кольору, в залежності від газу.
Вентиля для газових балонів здійснюються з латуні (так як сталь нестійка до корозії), обов'язково з лівою різьбою, меншого діаметру, в порівнянні з вентилем кисневого балона (для того, щоб не було можливості переплутати редуктори).
види редукторів
Газовий редуктор - це пристрій для контролю тиску газу. Для газозварювання і різання знадобляться різні типи редукторів.- Кисневі застосовують при зварюванні металів і газового зварювання. На нього наноситься блакитне маркування. Чи підлягає використанню в агресивному середовищі, тому що не боїться корозії.
- Ацетиленові редуктори прикріплюються до балона накидним хомутом і маркуються білим кольором. До даного виду редуктора додаються два манометра: один стежить за тиском газу в балоні, другий - за тиском в робочій камері.
- Вуглекислотні редуктори широко застосовуються в хімічній і харчовій промисловостях. Комплектуються одним або двома манометрами і підключаються до вертикального манометру.
- У аргонодугового зварюванні застосовуються аргонові редуктори, що працюють з горючими газами.
- Газові пальники використовуються у всіляких галузях промисловості. Всі пальники за своєю конструкцією схожі. Кожна складається з корпусу, до якого прикріплюється кілька деталей: вентиль, який контролює подачу газу; важіль, який контролює висоту вогню; накінечник.
За допомогою редуктора виконується з'єднання з балоном. Пальник може комплектуватися пьезоподжигом і вітрозахистом.
Пальник при роботі з пропаном відрізняється своєю безпекою. Підтримує високу температуру вогню, якої достатньо для великої кількості зварювальних робіт. Деякі види зварювання проводяться ацетиленовими пальниками при суміші кисню і ацетилену.
газові різаки
Виділяють наступні види газових різаків:
- пропанові;
- ацетиленові.
Виріб складається з рукоятки, корпусу, ніпелів (до них кріпляться газові шланги), інжектора, трубки, камери змішувача, головки газового різака, трубки з вентилем. Сварка металу і її якість залежать від того, наскільки правильно підібрали різак.
Принцип: кисень подається в редуктор, далі, в шланг, потрапляє в корпус - різак розгалужена на два канали. Одна частина кисню рухається через вентиль в інжектор. Газ виходить з величезною швидкістю, в той же час підсмоктується горючий газ.
Вступаючи в з'єднання з киснем, утворюється горюча суміш, яка рухається між мундштуками і згоряє. З'являється підігріває вогонь. Кисень, що рухається по другому каналу, проходить в трубку, через що з'являється ріжучий струмінь. Саме вона обробляє ділянку матеріалу.
Етапи зварювання труб
Готується метал, проводиться зачистка, розмітка, розрізаються і збираються труби. Різка круглого перетину труби повинна виконуватися термічним різаком.
Більшу частину роботи займає саме підготовка. Це виміри, розмітки, різання і багато іншого. Збірку конструкції виконують за допомогою прихватки газовим зварюванням, а також для запобігання зміщення і деформацію відрізків труб, що може позначитися на появі тріщин.
В результаті повільного нагріву зона впливу при газозварювання значніше, ніж при дугового. Пласти основного матеріалу, що безпосередньо прилягають до зварювальної ванні, постійні і мають грубозернисту структуру.
У самій близькості біля кордону шва розташовується зона неповного розплавлення металу з великою структурою, типовою для ненагрітого матеріалу. У цій зоні міцність нижче, ніж у металу шва, тому тут і відбувається руйнування зварювального з'єднання.
Різка проводиться при використанні металів і сплавів, які можуть горіти в струмені чистого кисню. Цей вид різання проробляється двома способами: поверхнево і разделительно. Можна вирізати заготовки, розмітити метал, обробити кромку майбутнього шва під зварювання.
За допомогою поверхневої різання видаляється поверхневий метал, закладаються канавки, видаляються дефекти. Такий вид роботи виконується спеціальними різаків
Техніка безпеки
Газозварювання - це робота, що вимагає підвищеної уваги. Заборонено проводити поблизу легкозаймистих і вогненебезпечних матеріалів (бензин, гас, тирса, пакля, ганчір'я).
Якщо процес відбувається в приміщенні, то працівникові необхідно періодично дихати свіжим повітрям. Робота повинна проходити в провітрюваному приміщенні.
Якщо проводиться газополум'яна обробка металу, приміщення треба вентилювати і видаляти шкідливі гази. Зварювання та різання проходять з дистанції до десяти метрів від ацетиленових генераторів і перепускних рамп.
Пальник, різак, шланги, редуктор, кисневий балон ні в якому разі не повинні бути забруднені в маслі. Така деталь, як наконечник або сопло, перегрівається. Для зниження температури, завжди поруч повинно знаходитися піввідра води. У недіючому стані, наконечник охолоджують у воді.
Зварювальник, на робочому місці повинен бути в брезентовому костюмі, рукавичках, закритому взутті. При собі мати захисні окуляри, головний убір.
Карбідом воно не наповнюється секції завантажувальних коробок. У корпусі генератора контролювати наповненість водою. Забороняється робота з кисневим балоном, якщо його тиск нижче норми, 10 кг. на сантиметр кубічний. Вогонь пальника направляти в протилежний джерелу газопітанія, сторону.
Газозварювальні роботи повинні проводитися з обов'язковим дотриманням правил безпеки, життєдіяльності та застосуванням якісного обладнання. Ці вимоги допоможуть зробити процес роботи безпечним, а зварювальні з'єднання металів надійними.