В наш час для проведення ремонтних робіт у галузі суднобудування, автомобілебудування, будівництва широко використовують газове зварювання. У процесі газозварювання полум'ям у відкритому пальнику плавиться основний та присадковий матеріал. При газозварюванні відбувається плавне нагрівання металу. Завдяки цьому вона знайшла широке застосування при зварюванні кольорових металів, чавуну та сталі.

Полум'я в пальнику підтримується завдяки подачі горючих газів, що знаходяться в балоні: пропану, діацину, водню, метану, ацетилену, кисню та інших. При проведенні газозварювання необхідно дуже ретельно дотримуватися техніки безпеки. У радіусі метра, біля вас повинні бути легкозаймисті предмети. Не зайвим буде запастись ємністю з водою.

Газозварюванню віддають перевагу через її простоту і мобільність.

Процес газозварювання простий, тому можна легко освоїти техніку нагрівання і зварювання. Головне для зварювальника – це опанувати роботу за допомогою пальника та прутка. Це забезпечить якісне виконання газозварювальних робіт.

У тих, хто вперше проводить газозварювальні роботи, зазвичай виникають безліч питань, пов'язаних з технікою, методикою і самим процесом газозварювання. Початківець зварювальник намагається вибрати для себе найоптимальнішу техніку, яка залежить від виду матеріалів, що використовуються в процесі зварювання.
Щоб вміло підійти до процесу зварювання, можна скористатися порадами, які неодмінно допоможуть вам.

Інструкція по роботі з газозварюванням

Спочатку необхідно вибрати обладнання. Не забувайте, що в процесі зварювання доведеться працювати з газовим балоном. Тому необхідно добре ознайомитись із правилами з техніки безпеки.

Залежно від виду поверхні, яку потрібно зварити, вибирається певна техніка зварювання.

Ацетилен – основний компонент у процесі газозварювання. Для зварювання використовують розчинений (у балоні) чи газоподібний ацетилен. Ацетиленові балони застосовують при газозварювальних роботах будь-якої складності як на побутовому рівні, так і при проведенні високотехнологічного зварювання. Ацетилен можна назвати одним із найякісніших джерел полум'я. Це пов'язано з тим, що немає потреби у використанні якогось окислювача.

Спочатку необхідно підготувати газовий балон, за допомогою якого буде вироблятися ацетиленокиснева газозварювання, враховуючи важкодоступні місця.
Також знадобиться пальник, що має чотири наконечники. Для відпрацювання навичок зварювання спочатку необхідно використовувати наконечник найменшого розміру. Намагайтеся стежити за підтримкою тиску у всіх шлангах апарата. Тиск для кисню та ацетилену має відрізнятися. Необхідно стежити, щоб показники тиску залишалися лише на рівні: для кисню трохи більше 0,3МПа, для ацетилену - щонайменше 1 кПа.

У процесі газозварювання можна скористатися кисневим шлангом, що відноситься до ІІІ класу. Він забезпечить подачу кисню до газового балона з оптимальним тиском, що передбачено технікою газозварювання для невеликих з'єднань.

Щоб шов при зварюванні поверхонь був якісний та красивий, використовують Г3. Його застосування вимагає майстерності та більш підвищених вимог з боку техніки безпеки. У будь-якому випадку, на вас має бути одягнена захисна форма - це ущільнені штани та куртка. Голова має бути захищена шапкою. Особу необхідно повністю прикрити, використовуючи спеціальну маску.

Оволодіти повною мірою мистецтвом газозварювання можна лише після навчання та закінчення спеціальних курсів. Це допоможе вам правильно вибрати пальник для газового зварювання. При виконанні газозварювальних робіт необхідно правильно розташовувати прилад щодо поверхонь, що зварюються, дотримуючись при цьому оптимальний кут. Це необхідно для утворення красивого та рівного шва. По закінченню газозварювальних робіт для надання виробу естетичного вигляду потрібно акуратно зачистити окалину.

Tag:

газозварювання, як варити газозварюванням, газозварювання для початківців, Як працювати газозварюванням, як правильно варити газовим зварюванням

Зварювання з допомогою газу - з'єднання металевих деталей шляхом розплавлення. Історично це один з перших видів зварювання, що з'явилися. Технологія була розроблена ще наприкінці ХІХ століття.

Згодом, з розвитком технологій електричного зварювання (дугового та контактного), практична цінність газової дещо зменшилася, особливо для з'єднання високоміцних сталей. Але вона досі успішно застосовується для з'єднання чавунних, латунних, бронзових деталей, техніки наплавлення й у багатьох інших випадках.

Сутність методу полягає в тому, що високотемпературне полум'я зварювального газу нагріває кромки деталей, що зварюються, і частина присадкового матеріалу (електродну частину).

Метал переходить у рідкий стан, утворюючи так звану зварювальну ванну - область, захищену полум'ям та газовим середовищем, що витісняє повітря. Розплавлений метал повільно остигає і твердне. Так формується зварювальний шов.

Використовується суміш будь-якого пального газу з чистим киснем, що грає роль окислювача. Найбільш високу температуру – від 3200 до 3400 градусів – дає газ ацетилен, що отримується безпосередньо при зварюванні від хімічної реакції карбіду кальцію із звичайною водою. На другому місці знаходиться пропан - температура горіння може досягати 2800 °C.

Рідше застосовуються:

• метан;
• водень;
• пари гасу;
• блаугаз.

У всіх альтернативних газів і пар температура полум'я істотно нижча, ніж у ацетилену, тому зварювання альтернативними газами практикується рідше, і тільки для кольорових металів - міді, латуні, бронзи та інших, з невеликою температурою плавлення.

У газового зварювання є особливості в порівнянні з електричним, які формують як його недоліки, так і переваги.

Гідності й недоліки

Як і у будь-якої речі чи явища, переваги газового зварювання є прямим відображенням її недоліків, і навпаки.

Основна характеристика газозварювання - нижча швидкість нагріву зони, що оплавляється, і ширші межі цієї зони. У деяких випадках це плюс, а в інших – мінус.

Це плюс, якщо потрібно, кольорових металів чи чавуну. Для них потрібне плавне нагрівання та плавне охолодження. Також існує ряд сталей спеціалізованого призначення, для яких оптимальним є саме такий режим обробки.

До інших плюсів належить:

• невисока складність технологічного процесу газового зварювання;
• доступність, адекватна вартість обладнання;
• доступність газової суміші або карбіду кальцію;
• відсутність необхідності у потужному джерелі енергії;
• контроль потужності полум'я;
• контроль виду полум'я;
• можливість контролювання режимів.

Основних мінусів у газового зварювання чотири. Перший - саме низька швидкість нагріву та велике розсіювання тепла (порівняно низький ККД). Через це практично неможливо зварювати метал завтовшки понад 5 мм.

Другий – надто широка зона термічного впливу, тобто зона нагріву. Третій – собівартість. Ціна витрачається ацетилену при газозварюванні вище, ніж ціна електроенергії, витраченої на той же обсяг роботи.

Її четвертий недолік – слабкий потенціал механізації. Через свій принцип дії фактично може бути реалізовано лише ручне газове зварювання.

Напівавтоматичний спосіб неможливий, автоматичний - тільки з використанням багатополум'яного пальника, і тільки при зварюванні тонкостінних труб або інших резервуарів. Такий спосіб складний і рентабельний тільки при виробництві порожнистих резервуарів з алюмінію, чавуну або деяких їх сплавів.

Нормативи

ГОСТ на газозварювання – особливе питання. У зв'язку з тим, що якість шва при газовому зварюванні більшою мірою залежить від майстерності зварювальника, воно визначається суб'єктивно.

Характер газозварювального процесу - виключно ручний, конкретного ГОСТу на газове зварювання немає. Але існує ГОСТ 1460-2013 – на карбід кальцію, з якого виробляється газ для зварювання.

Крім того, різними ГОСТами визначаються такі параметри, як типи дроту присадки, тиск в редукторі і балоні, вимоги до генератора ацетилену. Існують свої вимоги до типів шлангів і пальників, що застосовуються, пов'язані з безпекою роботи.

Стандартний комплект обладнання

Для газового зварювання або різання (технологічно простіший процес) потрібне обладнання. Перш за все, це генератор ацетилену або джерело іншого пального газу (пропану, водню, метану). Потрібно також Балон з окислювачем - киснем, пальник, редуктор для стиснутого газу (регулятор потоку) та сполучні шланги.

Можуть застосовуватись різні допоміжні пристрої, наприклад п'єзозапальний елемент, запобіжний водяний затвор для захисту від зворотного полум'я (останнім часом - практично обов'язковий елемент) та інші.

Відмінна особливість цього виду зварювання - для нього не потрібне електроживлення, тому роботи можна робити практично в польових умовах. Багато в чому через цю перевагу газове зварювання досі активно використовують.

Види полум'я

Однією з переваг газозварювання є можливість використання вогню з різними хімічними властивостями: окисним, відновним, з підвищеним вмістом ацетилену.

"Нормальним" вважається відновне полум'я, при якому метал окислюється з тією ж швидкістю, що відновлюється. Воно застосовується здебільшого. Для з'єднання деталей із бронзи та інших сплавів із вмістом олова застосовується лише відновлювальний вогонь.

Окислювальне полум'я утворюється зі збільшенням кількості кисню в газовій суміші. У деяких випадках воно переважно і навіть необхідне, наприклад, при з'єднанні латуні та пайці твердим припоєм.

Особлива властивість окисного полум'я полягає у можливості збільшити швидкість газового зварювання. Але при цьому необхідно застосовувати спеціальну присадку, що містить розкислювачі - марганець та кремній.

Якщо використовувати з окислювальним полум'ям як присадочний дріт той же матеріал, що і в деталях, що зварюються (за винятком латуні) - шов вийде крихким, з великою кількістю пор і каверн.

Полум'я зі збільшеним вмістом пального газу застосовується для наплавлення на будь-яку деталь іншої деталі з більш твердого сплаву, а також при варінні деталей з чавуну та алюмінію.

Технологія та способи

Техніка газового зварювання сильно залежить від специфіки металів і сплавів, що зварюються, форми деталей, напряму шва та інших факторів.

Основне призначення газозварювання - обробка чавуну та кольорових металів, які піддаються їй краще, ніж дуговий. Найгірше «бере» вона леговану сталь - через низький коефіцієнт теплопередачі деталі з неї сильно коробляться при варінні газом.

Існує «права» та «ліва» методика газового зварювання. Є також технологія зварювання валиком, ваннами та багатошарове зварювання.

«Правий» спосіб - це коли зварювальне сопло ведуть ліворуч, а присадку подають слідом за рухом вогняного струменя. Полум'я при цьому спрямоване на кінець дроту, так що розплавлений склад - температура плавлення присадки зазвичай нижче, ніж у основного матеріалу - рівно лягає в шов.

При «лівому» способі газового зварювання – він вважається основним – надходять навпаки. Пальник рухається праворуч наліво, присадка подається їй назустріч. Цей спосіб простіший, але підходить тільки для тонких листів металу. Крім того, при ньому більше, ніж за «правого», йде витрата присадного дроту та пального газу.

Зварювання валиком - більш трудомісткий спосіб, що підходить тільки для листового матеріалу. Шов утворюється у формі валика, але при цьому якість шва дуже висока, без утворення шлаку, пор та повітряних лакун.

Зварювання ваннами - спосіб, що вимагає від зварювальника великої майстерності. При цьому присадний дріт укладається у шов спіральним способом, проходячи через різні ділянки полум'я. Кожен новий виток спіралі трохи перекриває попередній. Спосіб добре підходить для з'єднання листів із низьковуглецевих сталей.

Багатошарове зварювання - найтехнологічніше складний спосіб. Його основи - як би наплавлення одного шару поверх наступного. При цьому досягається ідеальне прогрівання всіх нижчих шарів. Головне - контролювати, щоби стики швів різних шарів не знаходилися один під одним.

У кожному з цих видів газового зварювання можуть використовуватися, залежно від металу, що обробляється, різні флюси. Їхнє завдання полягає в тому, щоб захистити поверхню шва від утворення оксидів, що порушують його якість.

Газове зварювання широко затребуване на виробництві та домашньому господарстві. Дедалі більше приватників, котрі воліють самостійно виконувати різні роботи, роблять це з використанням складної техніки. Це дозволяє їм виконувати ускладнені завдання та здійснювати різноманітні проекти.

З цієї причини газове зварювання своїми руками цікавить домашніх майстрів. Але перш ніж брати до рук пальник, треба дізнатися, чим і як це робиться.

Зварювальні роботи на газі: призначення та специфіка

Газозварювання – це процес плавлення основного та присадного металів на кромках деталей внаслідок впливу на них полум'я пальника. Вибір хімскладу присадних прутків залежить від фізико-хімічних характеристик основного металу.

Рисунок 1. Технологія газового зварювання.

Полум'я підтримується за рахунок подачі до пальника газу разом із технічно чистим киснем (рис.1). Додавання останнього робить вогонь придатним для застосування в зварюванні. Причому тим, яку частку займає кисень, визначається властивість вогню та його практичне застосування.

За співвідношенням газів полум'я газового зварювання ділиться на три види:

• відновлювальне;
• окисне;
• навуглерожуюче.

Полум'я першого виду (його ще називають нормальним) містить рівні частки ацетилену та кисню. Окислювальний вогонь утворюється при надлишку кисню, а вуглецевий відрізняється надлишком ацетилену.

На відміну від електродугового зварювання, газова забезпечує плавне нагрівання металевих кромок.

З її допомогою при різних способах паяння та наплавлення обробляються сталеві деталі, що мають товщину 0,2-5 мм, різні типи інструментальних сталей, а також кольорові метали та чавун. Усі зазначені метали необхідно зварювати шляхом м'якого та повільного нагрівання.

Які гази застосовуються при газозварюванні?

Полум'я газового пальника створюється завдяки згорянню робочих газів під впливом кисню. Чистота останнього має бути не нижче 98%.

У газовому зварюванні як горючі гази використовуються кілька газоподібних хімічних елементів. Це ацетилен, метан, водень, пропан та пропанбутанові суміші, пари освітлювального гасу та бензину. Усі перелічені речовини добре горять на свіжому повітрі.

Малюнок 2. Способи зварювання – правий та лівий.

Особливістю всіх згаданих газів і те, що вони власними силами не генерують дуже високу температуру, необхідну швидкого розплавлення металевих структур. Для цього їм потрібний додатковий кисневий потік.

Найпопулярнішим серед зазначених газоподібних речовин сьогодні є газ ацетилен. Він активно утворюється в результаті хімічної реакції при поєднанні карбіду кальцію зі звичайною водою. Взаємодіючи з кисневим струменем, ацетилен під час згоряння «видає» температуру до 3200-3400 °З. Для його одержання використовують спеціальні генератори, які нині широко виробляються промисловістю.

У газозварювальному апараті з'єднання ацетилену з киснем відбувається у спеціальній змішувальній частині пальника. У цю камеру через шланги обидва гази подаються окремо: ацетилен з генератора, а кисень з балона, який традиційно має або блакитне, або синє забарвлення. У ємності окислювач міститься під тиском 3-4 атмосфери.

Слід зазначити, що складові компоненти газової суміші подаються під різним тиском (у кисню воно більше). Тому коли кисень потрапляє в центральний канал пальника, що подає, його просування створює сильне розрідження, через що ацетилен, що закачується під нижчим тиском, самопливом засмоктується в канал. Тут, у змішувальному відділі, гази змішуються, вступають у реакцію і через наконечник надходять назовні, на точку зварювання.

Особливості підготовки та зварювання металів газозварюванням

Малюнок 3. Кути нахилу мундштука пальника при зварюванні різних товщин.

Для того, щоб правильно виконувати зварювальні роботи, необхідно розуміти принципи зварювальних операцій та послідовність дій газозварювальника. Технологія цих робіт включає підготовчі операції, в тому числі обробку кромок металевих заготовок, що зварюються, і вибір способу зварювання, налаштування газового пальника в належне положення, а також визначення всіх необхідних параметрів газозварювального апарату, в тому числі потужності вогняного струменя і діаметра дротяної присадки.

При підготовці до зварювальних робіт металеві кромки заготовки слід очистити від різних забруднень, окалини та олії. На спеціальному верстаті або, якщо верстата немає в наявності, за допомогою звичайного зубила (можна використовувати і пневматичну різновид даного інструменту) на кромках робиться скіс, необхідний для заповнення майбутнього шва зварювальною присадкою.

Під час роботи дуже важливо, щоб положення елементів, що зварюються, було жорстко фіксованим. Для того щоб забезпечити неможливість їх переміщення щодо один одного, перед основним зварюванням здійснюють прихватку країв заготовок.

Якщо йдеться про тонкі металеві листи і короткі шви, то прихватки роблять довжиною по 6-7 мм кожна, між ними повинні бути неприхоплені просвіти довжиною приблизно 70-100 мм. Якщо деталі з'єднуються з товстого металу, а шви планується робити довгими, довжина кожної прихватки повинна досягати 25-30 мм при інтервалах між ними в 300-500 мм.

Переходячи до зварювання, відзначимо, що її якість великою мірою залежить від правильного положення пальника по відношенню до стикувального шва та від напрямку проведення по шву. Тут розрізняють правий та лівий варіанти напряму виробництва зварювальних операцій (рис.2).

При використанні переміщення робочого органу газозварювального агрегату праворуч проводка здійснюється зліва направо. У цьому випадку пальник переміщається перед дротяною присадкою, а її полум'я спрямоване на зварювальний шов, що формується.

Лівий спосіб, навпаки, передбачає переміщення пальника праворуч наліво. При такому пересуванні пальник розташовується над присадкою. В результаті вогняний струмінь виявляється безпосередньо спрямованим на неприварені один до одного металеві кромки. Відбувається інтенсивне прогрівання кромок, які таким чином готуються до подальшого якісного зварювання.

Слід зазначити, що із застосуванням правого способу з'єднують металеві деталі товщиною більше 5 мм, роблять стельові зварювальні шви. У той же час лівим способом формують вертикальні шви, якщо зварювання проводиться знизу догори.

Під час виконання газозварювання наконечник пальника і присадний прут повинні рухатися по відношенню один до одного.

Заходи безпеки під час роботи з газом

Зварювальне обладнання має бути у справному стані. Інакше роботу заборонено.

Транспортування газових балонів здійснюється або спеціальними ношами, або на спеціально спроектованому візку.

При роботах у закритих приміщеннях необхідно обов'язково передбачити перерви з виходами на свіже повітря.

При роботах у ємностях присутність зовні другого працівника є обов'язковою.

Зварювальник повинен обов'язково мати захисні окуляри.

Дотримуючись всіх зазначених правил, можна своїми руками виконувати газозварювання на високому рівні.

Газове скріплення чи різання металу були можливі, поки француз Деві в 1836 року зрозумів, що ацетилен (етин) з урахуванням карбіду кальцію може горіти. Потім його почали використовувати у вуличних ліхтарях та фарах авто та паровозів. Набагато пізніше його земляки Фуше та Пікар описали «зварювальну ванну» при газоплавильному зварюванні на основі того ж ацетилену.

Але саме в Радянському Союзі було вперше розпочато промислове виробництво ацетилену та його «розфасовування» у міцні сталеві балони білого кольору. Це дозволило підвищити продуктивність роботи зварювальників на 20 відсотків, настільки ж не втрачати ацетилену. Так газове зварювання металів – сталі, чавуну та кольорових – стало доступним у будь-якій, навіть віддаленій, місцевості.

Газозварювання – універсальне рішення

Важко знайти галузь, де б не використовувалося газозварювання - спосіб міцного з'єднання металів один з одним у стадії розплаву полум'ям особливих температур. Адже ацетилен горить при 3200-3400 градусах.

Технологія газового зварювання проста. Цей спосіб може замінити електродугову, але газову – ні. Але все ж таки перша пріоритетна на тонких металах. Дуга їх просто розплавить, як у мартені, а не скріпить.

Чим "газувати"?

Ацетилен і сьогодні широко використовується там, де необхідні невеликі обсяги зварювання, особливо в аварійних випадках. Широко застосовуються й інші горючі гази: водень і природний, пропан (окремо і в суміші з бутаном) та нафтовий, а також пари бензину та гасу.

Але етин серед них – король по теплотворності та термічності смолоскипа (на фото газового зварювання це видно) у його суміші з О2. І він більше за інші гази використовується для цих цілей.

Плюси та мінуси технології:

• не потрібне підведення електроструму;
• недороге обладнання та аксесуари;
• ведеться лише вручну;
• не висока якість виробів з механіки та довговічності.

Що необхідно для газозварювання/різання

Устаткування для газозварювання просте та зручне для перенесення та перевезення. За будь-яким типом пального газозварювальні пристрої мають приставку кисневі. Тому що без нього процес практично неможливий.

Головне обладнання для газового зварювання: балон або генератор (газгольдер), різак. У генераторі карбід кальцію виробляє ацетилен (його формула – C2H2) у суміші з водою. У роботі їх більше використовують професійні газозварювальники, оскільки такий метод є вибухонебезпечним. Тому у побуті, на СТО автомобілів, у різних майстернях, на морських суднах користуються лише балонним ацетиленом.

Балони з газом та киснем. Кисень не горить, але посилює горіння. При з'єднанні з різними мінеральними або синтетичними маслами, у тому числі з харчовими, може статися вибух.

Тому для обслуговування балонів блакитного кольору потрібна мало не медична стерильність: чисті рукавички, добре вимиті або знежирені ключі, редуктори.

Для кожного виду газу є свій вентиль та редуктор, щоб не було додаткової реакції з металом. Вентилі для ацетилену сталеві, кисню та пропан/бутану – латунні. До них приєднуються редуктори, розраховані на певний тиск: ацетиленові – на 2,5 МПа (5320 літрів газу в балоні), кисневі – 15 МПа (6000).

У білі балони засипається пористий матеріал (дерев'яне вугілля) і заливається ацетон і після цього закачується ацетилен. Усередині відбувається ще одна хімічна реакція та виробляється додатковий ацетилен.

Як варити газовим зварюванням? Змішування кисню із газами однотипно. У різаку підсилювач полум'я з'єднується з етином і в парі виходять із сопла пальника після запалювання вогнем синього кольору.

Відмінності зварювання

Гаряче схоплювання металів проводиться такими методами:

Крок пальника вліво. Підходить для тонкої та швидкоплавкої сталі. Пальник правою рукою робітника рухається вліво, а зварювальний дріт знаходиться трохи далі полум'я по лінії майбутнього з'єднання;

Рух праворуч. Важель з полум'ям рухається за вказаним маршрутом, а присадка слідує за пальником. Енергія полум'я розсіюється менше, і розкриття шва від цього не прямий кут, а лише 60-70 градусів.

Застосовується заліза від 3 мм і вище, а також з високою термопровідністю. В обох випадках діаметр присадки узгоджується з товщиною заліза, що скріплюється - наполовину менше.

Одна практична тонкість методу Фуше та Пікара – розплавні ванни. Якщо грамотно варити метал, то ванна завжди слідує за пальником. Вона – покажчик якісного зварювання.

На тому місці, де виникла температура плавки - метал стає рідким. Саме в цей момент присадний дріт потрапляє в сталь, також плавиться, і ця річка тече по шву. У ньому розплав присадки виконує важливу роль зміцнює шов матеріалу. Ванна міцно скріплює тонкі смуги та труби зі сталі з низьким вмістом вуглецю та легуванням нижче п'яти відсотків.

Відмінності з'єднання різних швів:

• по горизонталі та стелі вибирається правий спосіб, коли метал не ллється з «ванни»;
• по вертикалі та нахилам – лівим методом;

Цим відрізняється застосування газового зварювання у різних галузях.

Фото газового зварювання металів

Газове зварювання порівняно просте, не вимагає складного, дорогого обладнання та джерела електроенергії.

Недоліком газового зварювання є менша порівняно з дуговою швидкість нагрівання металу та більша зона теплового впливу на метал. При газовому зварюванні концентрація тепла менша, а короблення деталей, що зварюються більше.

Внаслідок порівняно повільного нагрівання металу полум'ям і невисокої концентрації тепла продуктивність газового зварювання знижується зі збільшенням товщини металу, що зварюється. Наприклад, при товщині сталі 1 мм швидкість газового зварювання становить близько 10 м/год, при товщині 10 мм – лише 2 м/год. Тому газове зварювання стали товщиною понад 6 мм менш продуктивне, ніж дугове зварювання.

Вартість ацетилену і кисню вища за вартість електроенергії, тому газове зварювання обходиться дорожче за електричну. До недоліків газового зварювання відноситься також вибухонебезпечність та пожежонебезпечність при порушенні правил поводження з карбідом кальцію, горючими газами та рідинами, киснем, балонами зі стислими газами та ацетиленовими генераторами. Газове зварювання застосовують при наступних роботах: виготовленні та ремонті виробів із сталі товщиною 1-3 мм; зварюванню судин та резервуарів невеликої ємності, заварюванню тріщин, зварюванню латок тощо; ремонт литих виробів із чавуну, бронзи, силуміну; зварювання стиків труб малих та середніх діаметрів; виготовлення виробів з алюмінію та його сплавів, міді, латуні та свинцю; виготовлення вузлів конструкцій із тонкостінних труб; наплавлення латуні на деталі зі сталі та чавуну; з'єднання ковкого та високоміцного чавуну із застосуванням присадкових прутків з латуні та бронзи, низькотемпературного зварювання чавуну.

Газовим зварюванням можна поєднувати майже всі метали, що застосовуються в техніці. Чавун, мідь, латунь, свинець легше піддаються газовому зварюванню, ніж дуговий.

ТЕХНІКА ГАЗОВОГО ЗВАРЮВАННЯ

Газовим зварюванням можна виконувати нижні, горизонтальні, вертикальні та стельові шви. Найбільш важко виконувати стельові шви, тому що в цьому випадку зварювальник повинен підтримувати і розподіляти по шву рідкий метал, використовуючи тиск газів полум'я. Найбільш часто газовим зварюванням виконують стикові з'єднання, рідше кутові та торцеві з'єднання. Газовим зварюванням не рекомендується виконувати з'єднання внахлестку і таврові, так як вони вимагають інтенсивного нагрівання металу і супроводжуються підвищеним жолобленням виробу.

Відбортовані з'єднання тонкого металу зварюють без дроту. Застосовують переривчасті та безперервні шви, а також шви одношарові та багатошарові. Перед зварюванням кромки ретельно очищають від слідів олії, фарби, іржі, окалини, вологи та інших забруднень.

У табл. 10 показана підготовка кромок при газовому зварюванні вуглецевих сталей стиковими швами.

ПЕРЕМІЩЕННЯ ПАЛЬНИКА ПРИ ЗВАРЮВАННІ

Полум'я пальника направляють на метал, що зварюється так, щоб кромки металу знаходилися в відновлювальній зоні, на відстані 2-6 мм від кінця ядра. Доторкнутися до розплавленого металу кінцем ядра не можна, оскільки це викличе вуглерожування металу ванни. Кінець присадного дроту також повинен бути у відновлювальній зоні або бути зануреним у ванну розплавленого металу. Там, куди спрямований кінець ядра полум'я, рідкий метал тиском газів злегка роздмухується в сторони, утворюючи заглиблення у зварювальній ванні.

Швидкість нагрівання металу під час газового зварювання можна регулювати, змінюючи кут нахилу мундштука до поверхні металу. Чим більший цей кут, тим більше тепла передається від полум'я металу і тим швидше він нагріватиметься. При зварюванні товстого або добре проводить тепло металу (наприклад, червоної міді) кут нахилу мундштука а беруть більше, ніж при зварюванні тонкого або з низькою теплопровідністю. На рис. 86, а показані кути нахилу мундштука, рекомендовані при лівому зварюванні стали різної товщини.

На рис. 86 б показані способи переміщення мундштука по шву. Основним є переміщення мундштуку вздовж шва. Поперечні та кругові рухи є допоміжними та служать для регулювання швидкості прогріву та розплавлення кромок, а також сприяють утворенню потрібної форми зварного шва.

Спосіб 4 (див. рис. 86 б) застосовують при зварюванні тонкого металу, способи 2 і 3 - при зварюванні металу середньої товщини. Під час зварювання потрібно прагнути, щоб метал ванни завжди був захищений від навколишнього повітря газами відновлювальної зони полум'я. Тому спосіб 1, у якому полум'я періодично відводиться убік, застосовувати не рекомендується, оскільки за нього можливе окислення металу киснем повітря.

ОСНОВНІ СПОСОБИ ГАЗОВОГО ЗВАРЮВАННЯ

Ліва зварювання (рис. 87, а).Цей спосіб найпоширеніший. Його застосовують при зварюванні тонких та легкоплавких металів. Пальник переміщають праворуч наліво, а присадковий дріт ведуть попереду полум'я, яке направляють на зварену ділянку шва. На рис. 87 а внизу показана схема руху мундштука і дроту при лівому способі зварювання. Потужність полум'я при лівому зварюванні беруть від 100 до 130 дм 3 ацетилену на годину на 1 мм товщини металу (сталі).

Права зварювання (рис. 87, б).Пальник ведуть ліворуч, присадочний дріт переміщають слідом за пальником. Полум'я направляють на кінець дроту та зварену ділянку шва. Поперечні коливальні рухи виробляють не так часто, як при лівому зварюванні. Мундштуком роблять незначні поперечні коливання; при зварюванні металу товщиною менше 8 мм мундштук пересувають уздовж осі шва без поперечних рухів. Кінець дроту тримають зануреним у зварювальну ванну і перемішують їм рідкий метал, чим полегшується видалення оксидів та шлаків. Тепло полум'я розсіюється меншою мірою і використовується краще, ніж при лівому зварюванні. Тому при правому зварюванні кут розкриття шва роблять не 90°, а 60-70°, що зменшує кількість металу, що наплавляється, витрата дроту і короблення виробу від усадки металу шва.

Правою зварюванням доцільно з'єднувати метал товщиною понад 3 мм, а також метал високої теплопровідності з обробкою кромок, як, наприклад, червону мідь. Якість шва при правому зварюванні вище, ніж при лівому, тому що розплавлений метал краще захищений полум'ям, яке одночасно відпалює наплавлений метал і уповільнює його охолодження. Внаслідок кращого використання тепла праве зварювання металу великих товщин економічніше і продуктивніше лівого — швидкість правого зварювання на 10—20% вища, а економія газів становить 10—15%.

Правою зваркою з'єднують сталь товщиною до 6 мм без скосу кромок, з повним проваром, без підварювання зі зворотного боку. Потужність полум'я при правому зварюванні беруть від 120 до 150 дм 3 ацетилену на годину на 1 мм товщини металу (сталі). Мундштук повинен бути нахилений до металу, що зварюється під кутом не менше 40°.

При правому зварюванні рекомендується застосовувати присадний дріт діаметром, що дорівнює половині товщини металу, що зварюється. При лівому зварюванні користуються дротом діаметром на 1 мм більше, ніж при правому зварюванні. Дріт діаметром понад 6-8 мм при газовому зварюванні не застосовується.

Зварювання наскрізним валиком (рис. 88).Листи встановлюють вертикально із зазором, що дорівнює половині товщини листа. Полум'ям пальника розплавляють кромки, утворюючи круглий отвір, нижню частину якого заплавляють присадним металом на всю товщину металу, що зварюється. Потім переміщують полум'я вище, оплавляючи верхню кромку отвору і накладаючи наступний шар металу на нижню сторону отвору, і так доти, доки не буде зварений весь шов. Шов виходить у вигляді наскрізного валика, що з'єднує листи, що зварюються. Метал шва виходить щільним, без пір, раковин та шлакових включень.

Зварювання ваннами.Цим способом зварюють стикові та кутові з'єднання металу невеликої товщини (менше 3 мм) з присадковим дротом. Коли на шві утворюється ванна діаметром 4-5 мм, зварювальник вводить в неї кінець дроту і, розплавивши невелику кількість її, переміщає кінець дроту в темну, відновлювальну частину полум'я. При цьому він робить мундштуком круговий рух, переміщуючи його на наступну ділянку шва. Нова ванна повинна перекривати попередню на 1/3 діаметра. Кінець дроту, щоб уникнути окислення, потрібно тримати в відновлювальній зоні полум'я, а ядро ​​полум'я не повинно занурюватися у ванну, щоб уникнути навуглерожування металу шва. Зварені цим способом (полегшеними швами) тонкі листи та труби з маловуглецевої та низьколегованої сталі дають з'єднання відмінної якості.

Багатошарове газове зварювання.Цей спосіб зварювання має ряд переваг у порівнянні з одношаровим: забезпечується менша зона нагріву металу; досягається відпал нижчележачих шарів при наплавленні наступних; забезпечується можливість проковування кожного шару шва перед накладенням наступного. Все це покращує якість металу шва. Однак багатошарове зварювання менш продуктивне і вимагає більшої витрати газів, ніж одношарове, тому його застосовують тільки при виготовленні відповідальних виробів. Зварювання ведуть короткими ділянками. При накладанні шарів слід стежити, щоб стики швів у різних шарах не збігалися. Перед накладенням нового шару потрібно дротяною щіткою ретельно очистити поверхню попереднього від окалини та шлаків.

Зварювання окислювальним полум'ям.Цим способом зварюють маловуглецеві сталі. Зварювання ведуть окислювальним полум'ям, що має склад

Для розкислення утворюються при цьому в зварювальній ванні окислів заліза застосовують дроти марок Св-12ГС, Св-08Г і Св-08Г2С за ГОСТ 2246-60, що містять підвищені кількості марганцю і кремнію, які є розкислювачами. Цей спосіб підвищує продуктивність на 10-15%.

Зварювання пропан - бутан-кисневим полум'ям. Зварювання ведеться при підвищеному вмісті кисню у суміші

з метою підвищення температури полум'я та збільшення провару та рідинної ванни. Для розкислення металу шва застосовують дроти Св-12ГС, Св-08Г, Св-08Г2С, а також дріт Св-15ГЮ (0,5-0,8% алюмінію та 1 - 1,4% марганцю) за ГОСТ.

Дослідженнями А. І. Шашкова, Ю. І. Некрасова та С. С. Ваксман встановлено можливість використання в даному випадку звичайного маловуглецевого присадного дроту Св-08 з розкислюючим покриттям, що містить 50% феромарганцю і 50% феросиліцію, розведеного на рідкому склі. Вага покриття (без урахування ваги рідкого скла) становить 2,8-3,5% до ваги дроту. Товщина покриття: 04-06 мм при використанні дроту діаметром 3 мм і 05-08 мм при діаметрі 4 мм. Витрата пропану 60-80 л/год на 1 мм товщини сталі, = 3,5, кут нахилу прутка до площини металу становить 30-45 °, кут обробки кромок 90 °, відстань від ядра до прутка 1,5-2 мм, до металу 6-8 мм. Цим способом можна зварювати сталь завтовшки до 12 мм. Найкращі результати отримані при зварюванні сталі завтовшки 3-4 мм. Дріт Св-08 із зазначеним покриттям є повноцінним замінником більш дефіцитних марок дроту з марганцем та кремнієм при зварюванні пропан-бутаном.

Особливості зварювання різних швів.Горизонтальні шви зварюють правим способом (рис. 89 а). Іноді зварювання ведуть праворуч наліво, тримаючи кінець дроту зверху, а мундштук знизу ванни. Зварювальну ванну розташовують під деяким кутом до осі шва. У цьому полегшується формування шва, а метал ванни утримується від стікання.

Вертикальні та похилі шви зварюють знизу вгору лівим способом (рис. 89, б). При товщині металу понад 5 мм шов зварюють подвійним валиком.

При зварюванні стельових швів (рис. 89 в) кромки нагрівають до початку оплавлення (запотівання) і в цей момент вводять у ванну присадочний дріт, кінець якої швидко оплавляють. Метал ванни утримується від стікання донизу прутком і тиском газів полум'я, яке досягає 100-120 гс/см 2 . Пруток тримають під невеликим кутом до металу, що зварюється. Зварювання ведуть правим способом. Рекомендується застосовувати багатошарові шви, що зварюються у декілька проходів.

Зварювання металу товщиною менше 3 мм з відбортованими кромками без присадкового металу виробляють спіралеподібними (рис. 89, г) або зигзагоподібними (рис. 89, д) рухами мундштука.

Адміністрація Загальна оцінка статті: Опубліковано: 2011.05.31