Что нужно для газосварки. Газы для газовой сварки и резки металлов

Используется больше 100 лет и технология газовой сварки до сих пор актуальна в деле сварки металлов.

После появились новые виды и оборудование для сварки — дуговая, с электродом, портативная — полуавтоматом и в защитных средах (к примеру, сварка в углекислом газе), потому технология газовой сварки отошла на второй план, особенно в промышленности.

Газовое сваривание идет посредством плавления материалов и металлов, образующих гомогенную структуру: материалы плавятся и после соединяются.

Газ горит, как смесь в присутствии очищенного кислорода.

Имеет следующие преимущества:

• Простой тип сварки/резки, дорогостоящий сварочный аппарат не требуется (если только не сварка полуавтоматом или электродом);
• Газ/смесь для сварки/резки можно приобрести без проблем;
• Газовая сварка не нуждается в мощном источнике энергии и защитных средах (по ситуации);
• Пламя/смесь можно контролировать – менять его мощность, виды, регулировать нагрев деталей при сварке и для резки.

Не лишена и недостатков:

• Малая быстрота нагрева металлов горелкой (полуавтоматом выгоднее).

• Газовая сварка выдает широкую зону тепла;

• Тепло сильно рассеивается, плохо концентрируется, нежели при дуговой;

• Заметный минус кроется в цене топлива/электричества. Конечно, аппарат дуговой сварки или сварки электродом расходует электричество нещадно, но при подсчете окажется все равно дешевле того же ацетилена и кислорода;

• Плохая тепловая концентрация снижает результативность газовой сварки/резки с возрастанием толщины: при толщине 1 мм темп составит приблизительно 10 метров в час, а при 1 см толщины — всего 2 метра в час. Потому для деталей от 5 мм используется дуговой метод или сварка полуавтоматом/электродом;

• Плохо механизируется. Автоматическая происходит при сварке труб с тонкой стенкой в продольном шве при работе многопламенной горелки, и то только в некоторых операциях (производство тонкостенных полых резервуаров, газовая сварка труб небольшого диаметра, газовая сварка алюминия, газовая сварка чугуна, различных их сплавов).

Компоненты сварки

В настоящее время используют различные газы, какой из них выбрать и как применять, опишем ниже.

Кислород

Газ для сваривания и резки, не имеет цвета и запаха. Способствует быстрому воспламенению паров горючих материалов.

Сварочный кислород выступает как катализатор плавления/резки металлов и входит в смесь с горючим газом.

Кислород хранится в баллоне под постоянным давлением, вследствие контакта с маслом самовоспламеняется.

Лучшая мера предосторожности – убрать газовые баллоны для сварки в закрытое от солнца и контакта место, тщательно очистить от пыли, грязи и не прикасаться к нему пропитанными чем бы то ни было перчатками.

Сварочный кислород получается из обычного воздуха, какой был отделен от СО2 и Н2О в воздухоразделительной установке. Существует 3 сорта кислорода, используемого в сварке: высший (99.5%), 1 и 2 сорта (99.2 и 98.5 процентов соответственно).

На остаток приходится смесь Ar и N.

Ацетилен

Ацетилен – смесь H и O, бесцветный газ для сварки с небольшим присутствием NH4 и H2S.

Если давление превышает 1.5 кг/см² и температура превышает 400°С, то смесь может взорваться.

Получается через диссоциацию жидких углеводородов под действием электричества.

Чаще всего в баллоне при диссоциации карбида кальция водой.

Заменители ацетилена

Правило гласит: чтобы сварочный процесс свершился, температура на выходе должна быть в 2 раза выше, чем порог плавки металла.

Как замена используются водород, метан, пропан, керосиновые пары, но температура их горения находится в пределах 2400-2800 градусов, что меньше 3150 градусов при горении ацетилена.

Основное преимущество вышеуказанных газов заключается в дешевизне производства.

Однако применение заместителей диктовано характером нагрева и плавящимся металлом.

К примеру, сталь требует виды проволоки с марганцем и кремнием, которая раскисляет ее, а плавящимся цветным металлам нужен флюс.

Еще один минус – не все виды газов имеют высокую теплопроводность.

Проволока и флюс

Проволока и сварочный флюс – неотъемлемое оборудование для газосварки, которое необходимо для надежного шва.

Проволока может быть только без краски и масла, коррозии, при этом порог ее плавления равен или ниже порога плавления металлов.

В ее отсутствие выручит тонкая полоска тех же металлов, которые свариваются.

Сплавы Cu, Mg, Al и металлы вообще во время сварки производят окислы, они относятся к соединениям, плавящимся при большей температуре, нежели сам металл.

Они накрывают металл тонким трудно плавящимся покрытием, усложняя сварку.

Плавящимся металлам требуется присутствие защитных флюсов.

Плавящимся флюсом делается нанесение непосредственно на металл или проволоку до сварки, плавится и выдает плавкий шлак, какой покрывает плавленый металл поверхностно.

Борная кислота и бура выступают в роли защитных флюсов.

Углеродистая сталь варится без добавок, а газовая сварка чугуна, меди и стали требует как раз защитных флюсов.

Газосварочное оборудование для металлов состоит из нескольких категорий (см. видео):

1. Водяной затвор. Нужен для защиты генератора ацетилена и трубы от обратной тяги огня из горелки. Затвор – главный оборудование поста, он должен быть исправным и наполняться водой вровень с краном. Затвор стоит между горелкой/резаком и газопроводом/генератором ацетилена;
2. Газовый баллон. Баллон имеет конусную резьбу на отверстии, на которую ставится закрывающий вентиль. Снаружи баллон имеет условный цвет по роду газа: голубой – кислород, белый – ацетилен, зелено-желтый — водород, красный — прочие газы. Верхняя часть баллона никогда не красится (нельзя допускать контакта газа с маслом в краске). Для ацетилена можно использовать вентиль, который сделан из любого металла, кроме меди – ацетилен с медью образует взрывоопасную ацетиленовую медь;
3. Редуктор. Редуктор снижает давление выходящего газа. Редуктор бывает одно- или двухкамерный, причем двухкамерный редуктор держит более стабильное давление. Бывает редуктор прямого действия и редуктор обратного действия. Кстати, для кислорода и ацетилена есть свой отдельный редуктор. Любой редуктор одновременно является клапаном сброса давления. Редуктор в сварке сжиженным газом имеет оребрение во избежание вымерзания газа при выходе;
4. Шланги. Шланги для горючего газа имеют сплошную линию из красного цвета, как обозначение. Такие шланги работают при давлении до 6 атм. Это шланги 1 класса, шланги 2 класса нужны для передачи горючей жидкости (бензин, керосин). Эти шланги имеют желтую полосу по всей длине. Шланги 3 класса – это шланги синего цвета, они работают при давлении до 20 атм;
5. Горелка. Это оборудование смешивает газы, выпускает из мундштука под нужным давлением смесь, которая плавит металлы. Бывают безинжекторный и инжекторный виды, причем последний более распространен. В аппарат входят: мундштук, ниппель, наконечник, камера-смеситель, гайки, инжектор, корпус с рукоятью и ниппель для газов. Горелка бывает микромалой, малой, средней и большой мощности (в зависимости от максимально пропускаемого и сжигаемого объема газов в единицу времени). В случае работы полуавтоматом пламени нет как такового;
6. Пост. Пост для сварки – надлежаще обустроенное место для работы. Пост представлен в виде стола с тумбами и местами для хранения инструмента. Там удобно будет хранится оборудование для сварки, шланги. Пост бывает с поворотной или неповоротной столешницей. Пост поворотный нужен для мелкой работы. Но для работы в большом цеху используется передвижной пост или стационарный, предустановленный пост. ГОСТ требует снабдить пост вытяжкой или постоянным доступом воздуха, так как газосварочное оборудование выделяет опасные пары при плавке. Пост улучшает качество труда – пост не позволяет постоянно нагибаться и стоять в непривычной позиции (на видео представлен образцовый пост для работы).

Технология сварки

Редуктор меняет состав смеси из кислорода и газа (не только ацетилена) — так сварщик меняет характер пламени.

Так получаются 3 типа пламени: восстановительное (для почти всех металлов + для работы в защитных средах), окислительное (обязательна проволока с кремнием и марганцем), с избытком газа (для прочных сплавов).

Металл плавится с небольшим объемом ванны и заметной локализацией тепла, металл плавится довольно быстро и также скоро остывает.

При плавке в ванне проходит восстановление и окисление, причем алюминий и магний окисляются легче всего.

Так как окислы этих металлов не восстанавливают H и CO2, требуется пользоваться флюсом.

Никельные и железные окислы напротив – восстанавливаются легко, потому флюсы для них не требуются.

Вдоль шва расположена зона частичной плавки, в ней прочность меньше, чем в шве, потому в данной точке соединение чаще всего разрушается.

Каждый участок после этого порога при нагревании имеет более нормальную структуру с мелкими зернами.

Для повышения качества шва и всей каймы вокруг него применяется термическая ковка шва или нагрев той же самой горелкой:

• Сварка углеродистой стали. Сталь низкоуглеродистая варится любым газом, не только ацетиленом. Углеродистая требует вносить в плавку стальную проволоку с малой углеродной концентрацией: часть Mn, Si и C выгорит, шов получится с большими зернами и прочность его сравняется с общей по данной детали;

• Сварка легированной стали. Теплопроводность такого типа стали ниже, чем у низкоуглеродистой, потому она коробится. Низколегированная сталь варится довольно легко: нужно лишь оптимальное пламя и добавка проволоки. Нержавеющая сталь с хромом и никелем варится пламенем мощностью 75 дм3 в присутствии проволоки СВ-02Х10Н9, СВ-06-Х19Н9Т. Нержавеющая жаропрочная сталь требует использовать проволоку с никелем и хромом (21 и 25 процентов соответственно), коррозийно-стойкая сталь требует проволоку с 3% молибдена, 11% никеля и 17% хрома;

• Газовая сварка чугуна. Варка идет науглероживающим пламенем, иначе окисление вызовет появление в шве зерен хрупкого белого чугуна из-за пиролиза кремния;

• Сварка меди. Медь требует больше пламени по мощности и температуре в силу своей выдающейся теплопроводности. К тому же она весьма текуча в плавленом виде, потому нельзя оставлять промежуток меж кромок. В качестве присадки подходит проволока той же меди без примесей, а для раскисления используется флюс;

• Сварка латуни. Латунь проще и быстрее варится именно газовым методом. Правда цинк в ее составе быстро улетучивается при 900 градусах, из-за перегрева шов получается с порами. Потому при нагревании и сварке нужна сверхподача кислорода (больше на 30-40%) и латунная проволока как присадка;

• Сварка бронзы. Применяется восстановительное пламя, которое не выжигает олово, алюминий и кремний из металлов. Как присадка используется проволока с составом, схожим с бронзой, причем иногда используется до 0.4% кремния для раскисления.

Сварка полуавтоматом

Сварка полуавтоматом осуществляется проволокой, что делает данный метод вариацией на тему привычной электродуговой сварки/сварки электродом и отчасти газовой, в которой между свариваемой деталью и электродом возникает дуга.

Сопротивление электрода ниже сопротивления дуги, потому дуга получает больше тепловой энергии (плазмы), что заставляет оплавляться деталь вместе с электродом, что и дает сварную ванну.

Жидкий металл остывает, кристаллизуется и получается шов. Весь процесс сварки полуавтоматом можно увидеть на видео.

Основные компоненты аппарата-полуавтомата – защитный газ и электрод.

Сварка полуавтоматом начинается всегда с настройки:

• Включить аппарат, дождаться запуска;
• Продеть проволоку через рукав – шланг, ведущий к горелке;
• Поставить на редукторе требуемое давление, открыв вентиль в баллоне;
• Выбрать нужную скорость подачи газа по маховику;
• Выбрать рабочее напряжение дуги, силу тока;
• Поставить горелку под углом и начать варить.

При сварке полуавтоматом важно учитывать целый ряд параметров: угол работы проволоки с плавящимся материалом, ее вылет, расход СО2, напряжение дуги, ее полярность, сила тока.

На каждый показатель есть свой ГОСТ. ГОСТ имеется как на газосварочное оборудование и аппарат, так и каждый элемент должен иметь свой ГОСТ:

• ГОСТ 13861-89 — редуктор, давление и общие технические условия;
• ГОСТ 30829-2002 — ацетиленовый генератор;
• ГОСТ 9356-75 — шланги на сварочный аппарат;
• ГОСТ 949-73 — баллоны для газов;
• ГОСТ 1077-79 и ГОСТ 29091-91 — универсальные и инжекторные типы горелок;
• ГОСТ 21449-75 — проволока для присадки.

Техника безопасности при газовой сварке очень важна. Без знаний по технике безопасности приступать с газосварке строго запрещено!

Появившись на рынке, инверторные сварочные аппараты потеснили остальное оборудование, применяемое для соединения металлических деталей и узлов. Но любой опытный сварщик скажет, что автогенная сварка – это первый класс в школьной программе сварщика, без которой невозможно овладеть техникой сваривания металлов и разобраться в самом сварочном процессе. К тому же необходимо отметить, что данный вид сварки еще нередко применяется, а в некоторых случаях без него просто не обойтись.

В состав автогенной сварки входят:

• Два баллона: кислородный и ацетиленовый.
• Два редуктора по одному на каждый баллон.
• Пламегасители по одному на баллон.
• Комплект из двух шлангов: один для кислорода, второй для ацетилена.
• Горелка, снабженная насадками с отверстиями разного диаметра.

Баллон для кислорода – это металлическая емкость с толщиною стенки 6 мм, объемом 40 литров, в которую помещается 6000 литров кислорода под давлением 150-200 атмосфер. Баллон является бесшовным, поэтому и выдерживает такие высокие нагрузки давлением. В верхней его части располагается вентиль, к которому закручивается кислородный редуктор. Основное требование безопасной эксплуатации – не допустить попадание масла и жира на вентиль, особенно в место соединения его с редуктором. Кислород быстро взаимодействует с маслами, при этом происходит реакция окисления, которая приводит к взрыву.

Баллон для ацетилена имеет совершенно другую конструкцию. Все дело в том, что сжатие ацетилена обязательно приводит к взрыву. Чтобы этого не происходило, необходимо этот газ разделить на мелкие объемы. А для увеличения самого объема, нужно растворить его в ацетоне, который в больших количествах поглощает ацетилен. Пропорция поглощения – 1 к 360. То есть, один литр ацетона поглощает 360 литров ацетилена. Разбивка смеси на мелкие объемы производится за счет пористой структуры наполнителя баллона. В этом материале и размещается ацетон. Кстати, его количество равно 16 литрам, соответственно количество ацетилена при давлении 15 атмосфер будет равно 6000 литрам.

Пористый материал – это симбиоз асбеста, древесного угля, кизельгура и вяжущих наполнителей. Толщина стенки ацетиленового баллона – 4-5 мм.

Как и в случае с кислородным баллоном, у ацетиленового также есть вентиль, к которому присоединяется свой специальный редуктор. Необходимо отметить, что масла и жиры этой емкости не страшны. Единственное, что нужно учитывать, это при проведении сварки автогеном держать ацетиленовый баллон в вертикальном положении.

Что касается редукторов (ацетиленового и кислородного), то их задача – снижать давление газов до необходимых показателей. Оба приспособления имеют практически одинаковую конструкцию, в основе которой лежит подпружиненный вентиль. В них же установлены по два манометра, один из которых показывает давление внутри баллона, второй давление газа после редуктора, то есть, на горелке.

Показатели давления после редуктора должны быть такими:

• Кислород – 2,5-3,0 атм.
• Ацетилен – 0,3-0,7 атм.

Данные показатели не являются абсолютными, потому что газосварка используется для соединения разных по толщине металлов. И чем толще заготовки, тем больше давления газов должно быть на горелке. К тому же резка металла автогеном также производится при повышенных показателях давления.

Пламегасители или обратный клапан – это устройство, которое защищает от обратного удара. Их устанавливают сразу после редукторов, к нему же подключаются и сами шланги. Что значит, обратный удар.

Существуют ситуации, когда ацетилен начинает подниматься по кислородному шлангу, достигая его редуктора. Если в этом месте произойдет смешивание двух газов, то это гарантия большого взрыва. Избежать этого помогают пламегасительные клапаны. Кроме этого существуют определенные действия самого сварщика, обеспечивающие безопасность работы автогеном. Но об этом чуть ниже.

Теперь о шлангах. Какие к ним предъявляются требования.

• Это резиновые изделия с тканевым кордом внутри.
• Цвет кислородного шланга – синий, ацетиленового – красный. Менять их местами категорически запрещается.
• Соединяются они к устройствам сварочного оборудования только на штуцеры через ниппели.
• Часто используемые шланги имеют внутренний диаметр 9 или 12 мм.
• Минимальная их длина – 8 м, максимальная – 20 м.
• Комплект шлангов – это сдвоенная конструкция из ацетиленового и кислородного.

Горелка – самый важный элемент сварочного оборудования, где происходит смешивание двух газов, и где смесь выходит наружу со сверхзвуковой скоростью. Шланги к горелке подсоединяются посредству штуцеров. Выше по ручке располагаются вентили, с помощью которых регулируется подача каждого газа. При этом кислород проходит через инжектор, в котором за собой тянет ацетилен. Вот почему устанавливается давление ацетиленового редуктора, равным атмосферному давлению или чуть выше.

Техника сварки

Очень важный момент – это правильно поджигать газовую смесь и отключать ее. Подключение делается вот в такой последовательности.

• Сначала открывается на горелке кислородный вентиль.
• Затем ацетиленовый.
• Горелка отводится в сторону и поджигается.
• При этом пламя будет иметь красный оттенок, оно будет длинным, и обязательно будет коптить.
• Чуть больше открывается подача кислорода и уменьшается подача ацетилена. Визуально можно проконтролировать настройку, пламя должно стать синеватым.

Выключается горелка в обратной последовательности: сначала закрывается ацетиленовый вентиль, после 10 секунд кислородный. Именно такой порядок отключения подачи газов обеспечивает безопасность эксплуатации сварочного оборудования. То есть, предотвращается возникновения того самого обратного удара.

Что касается ведения процесса сварки, то его можно проводить слева направо или наоборот. Первый вариант – это когда горелка движется вдоль сварочного шва, а за ней перемещается присадочная проволока. Второй вариант – проволока движется впереди горелки. Первый вариант предпочтительнее, потому что сварочный стык сначала прогревается, а затем в него поступает расплавленный металл проволоки. При этом пламя оттесняет из зоны сварки кислород и азот, которые негативно сказываются на качестве конечного результата.

Качество сварного шва – это не только техника и правильно выбранные параметры давления газов. Это достаточно большой список дополнительных критериев, зависящих в основном от толщины свариваемых заготовок. А именно:

• толщина используемой проволоки;
• правильно подобранный диаметр сопла горелки;
• скорость движения горелки вдоль шва;
• скорость подачи проволоки в зону сваривания;
• процентное содержание каждого газа в подаваемой смеси.

При этом необходимо учитывать, что температура в зоне сварки при использовании ацетиленовой горелки в несколько раз меньше, чем при сварке электродами. Поэтому сварка автогенным способом должна проводиться медленнее. А соответственно сам процесс должен производиться более аккуратно. В противном случае дефектов в сварочном шве не избежать. К примеру, может образоваться не проваренный пласт, который сварщики называют холодным. Могут появиться поры, включения оксидного типа или подрезы. Нередко встречаются и зазубрину у самого корня шва.

Техника безопасности

• Перемещать баллоны можно только на специальном транспорте.
• Расстояние от баллонов до производственных и жилых зданий – минимум 10 м.
• Хранить их можно только в металлических шкафах с отверстиями, шкаф должен устанавливаться на улице и быть всегда под замком.
• Сварка проводится вдали от взрывоопасных и легковоспламеняющихся веществ.
• На месте сварки должен всегда присутствовать огнетушитель.
• В процессе эксплуатации постоянно производится проверка на предмет обнаружения протечек газа.

Автогенная технология сваривания металлов является более простой. Немного опыта, и уже можно варить, не оглядываясь на мастера. Вот почему считается, что это начальная школа для сварщика.

Газовое скрепление или резка металла не были возможны, пока француз Деви в 1836 году не понял, что ацетилен (этин) на основе карбида кальция может гореть. Потом его стали использовать в уличных фонарях и фарах авто и паровозов. Гораздо позже его земляки Фуше и Пикар описали «сварочную ванну» при газоплавильной сварке на основе того же ацетилена.

Но именно в Советском Союзе было впервые начато промышленное производство ацетилена и его «расфасовка» в прочные стальные баллоны белого цвета. Это позволило повысить производительность работы сварщиков на 20 процентов, на столько же не терять ацетилена. Так газовая сварка металлов – стали, чугуна и цветных – стала доступна в любой, даже отдаленной, местности.

Газосварка – универсальное решение

Трудно найти отрасль, где бы ни использовалась газосварка – способ прочного соединения металлов друг с другом в стадии расплава пламенем особых температур. Ведь ацетилен горит при 3 200-3 400 градусах.

Технология газовой сварки простая. Этот способ может заменить электродуговую, но газовую – нет. Но все же первая приоритетна на тонких металлах. Дуга же их просто расплавит, как в мартене, а не скрепит.

Чем «газовать»?

Ацетилен и сегодня широко используется, там, где необходимы небольшие объемы сварки, особенно в аварийных случаях. Широко применяются и иные горючие газы: водород и природный, пропан (отдельно и в смеси с бутаном) и нефтяной, а также пары бензина и керосина.

Но этин среди них – король по теплотворности и термичности факела (на фото газовой сварки это видно) в его смеси с О2. И он больше других газов используется для этих целей.

Плюсы и минусы технологии:

• не нужен подвод электротока;
• недорогое оборудование и аксессуары;
• ведется только вручную;
• не высокое качество изделий по механике и долговечности.

Что необходимо для газосварки/резки

Оборудование для газосварки простое и удобное для переноски и перевозки. По любому типу горючего газосварочные устройства имеют приставку кислородные. Потому что без него процесс практически невозможен.

Главное оборудование для газовой сварки: баллон или генератор (газгольдер), резак. В генераторе карбид кальция вырабатывает ацетилен (его формула – C2H2) в смеси с водой. В работе их больше используют профессиональные газосварщики, поскольку такой метод взрывоопасен. Поэтому в быту, на СТО автомобилей, в различных мастерских, на морских судах пользуются только баллонным ацетиленом.

Баллоны с газом и кислородом. Кислород не горит, но усиливает горение. При соединении с различными минеральными или синтетическими маслами, в то числе и с пищевыми, может произойти взрыв.

Поэтому для обслуживания баллонов голубого цвета необходима чуть ли не медицинская стерильность: чистые перчатки, хорошо вымытые или обезжиренные ключи, редукторы.

Для каждого вида газа есть свой вентиль и редуктор, чтобы не было дополнительной реакции с металлом. Вентили для ацетилена стальные, кислорода и пропан/бутана – латунные. К ним подсоединяются редукторы, рассчитанные на определенное давление: ацетиленовые – на 2,5 МПа (5320 литров газа в баллоне), кислородные – 15 МПа (6000).

В белые баллоны засыпается пористый материал (древесный уголь) и заливается ацетон и лишь после этого закачивается ацетилен. Внутри происходит еще одна химическая реакция и вырабатывается дополнительный ацетилен.

Как варить газовой сваркой? Смешивание кислорода с газами однотипно. В резаке усилитель пламени соединяется с этином и в паре выходят из сопла горелки после поджига огнем синего цвета.

Различия сварки

Горячее схватывание металлов производится такими методами:

Шаг горелки влево. Подходит для тонкой и быстроплавкой стали. Горелка правой рукой рабочего движется влево, а сварочная проволока находится чуть дальше пламени по линии будущего соединения;

Движение вправо. Рычаг с пламенем движется по указанному маршруту, а присадка следует за горелкой. Энергия пламени рассеивается меньше, и раскрытие шва от этого – не прямой угол, а только 60-70 градусов.

Применяется для железа от 3 мм и выше, а также с высокой термопроводимостью. В обоих случаям диаметр присадки согласуется с толщиной скрепляемого железа – наполовину меньше.

Одна практическая тонкость метода Фуше и Пикара – расплавные ванны. Если грамотно варить металл, то ванна постоянно следует позади горелки. Она – указатель качественной сварки.

На том месте, где возникла температура плавки – металл как бы становится жидким. Именно в этот момент присадочная проволока попадает в сталь, также плавится, и эта «река» течет по шву. В нем расплав присадки выполняет важную роль упрочняющего шов материала. Ванна прочно скрепляет тонкие полосы и трубы из стали с низким содержанием углерода и легированием ниже пяти процентов.

Отличия соединения различных швов:

• по горизонтали и потолкам выбирается правый способ, когда металл не льется из «ванны»;
• по вертикали и наклонам – левым методом;

Этим отличается применение газовой сварки в различных отраслях.

Фото газовой сварки металлов

Авторы статьи уверенны, что если Вы ни разу не варили газосваркой, то самостоятельно пользоваться газосваркой равносильно игре в Русскую рулетку самому с собой (в лучшем случае), самое страшное произойдет, если пострадают ни в чем не повинные люди.

Сам процесс сварки

• Открываем кислородный кран, затем ацетиленовый кран и поджигаем пламя на горелке. Если шланги с газом полностью отсоединялись от баллонов и горелки, то пламя может зажечься не сразу, т.к. газ должен дойти до горелки по шлангам, а это занимает какое-то время;
• Регулируем пламя горелки до нужной температуры (3150°С) - делается на основании практического опыта;
• Подносим пламя к свариваемому металлу и прогреваем его до бела;
• Сварку производим специальными сварочными электродами, расплавляя их, заполняя расплавом зазор между свариваемыми деталями;
• Сваренную деталь опускаем в ведро с водой, чтобы охладить металл;
• Сбиваем молотком образовавшийся шлак, проверяем качество сварки, если есть не сваренные места - свариваем их.

Простые правила, которые необходимо соблюдать при обращении с газовыми баллонами:

• Транспортирование баллонов с газом возможно только лишь на специальном транспорте, оборудованном для перевозки особо- и взрывоопасных материалов;
• К кислородному баллону (кислородный баллон - синего цвета, ацетиленовый баллон - белого цвета) не должно быть доступа горюче-смазочных материалов, особенно масла. В случае утечки газа в месте, где присутствует ГСМ - произойдет сильный взрыв;
• Во время сварки баллоны со сваркой должны располагаться на расстоянии не менее 10 метров от жилых или общественных зданий и сооружений;
• Баллоны с газом после сварки должны храниться в закрываемом на замок стальном вентилируемом шкафу на открытом воздухе, вне доступа людей с отсоединенными шлангами;
• Не хранить баллоны внутри жилых и общественных зданий;
• Во время сварки нужно быть предельно внимательным и периодически проверять нет ли утечки газа (хотя бы слушать нет ли шипения на редукторах);
• Соблюдать элементарные противопожарные мероприятия:
  • сварку производим вдали от легковоспламеняющихся материалов
  • рядом со сварщиком должен стоять огнетушитель.

Для газосварки понадобятся:

Это явление, которое происходит в случае если ацетилен начинает перетекать внутрь шланга с кислородом, при котором реакция горения может происходить даже в, казалось бы, закрытом от воздуха месте. Ацетилен начинает "подниматься" по кислородному шлангу до тех пор, пока не дойдет до самого баллона. Если "обратка" дошла до баллона с кислородом - произойдет очень сильный взрыв, при котором никто не застрахован от серьезных травм в радиусе 50 метров.

Как понять, что начался такой процесс?

Во время сварки происходит сильный хлопок, при котором брызги свариваемого раскаленного металла разлетаются в разные стороны и, как правило, пламя гаснет, но не всегда. Когда такое произошло - быстро закрываем ацетилен (красный рычажок на резаке), затем резко открываем кислород (синий рычажок на резаке) продувая таким образом шланг в течении 3-5 секунд.
После этого можно продолжать сварку.
Еще раз: если не умеете варить - не беритесь. Без руководства опытного сварщика - это опасно для жизни Вашей и окружающих Вас людей.

Газы для газовой сварки и резки металлов. Газовые смеси для сварки

В качестве горючих газов для газовой сварки применяют ацетилен, водород, природный газ и другие. Также применяются газовые смеси для сварки, такие как нефтяной газ, пропанобутановая газовая смесь, пиролизный газ. Кроме того, для используют пары горючих жидкостей - бензина и керосина.

В таблице представлены наиболее распространенные газы и газовые смеси для газовой сварки и газовой резки, указаны их основные свойства и область применения:

Выбор того, или иного газа для сварки зависит не только от температуры пламени, но и от количества теплоты (теплотворной способности), которое получается при его сгорании. Коэффициент замены ацетилена, указанный в таблице, это отношение расхода газа-заменителя к расходу ацетилена при одинаковой эффективной тепловой мощности. Данный коэффициент необходим, если потребуется заменить ацетилен другим горючим газом.

Ацетилен для газовой сварки

Ацетилен - один из самых распространённых газов, применяемых для газовой сварки. Наибольшее распространение ацетилен получил из-за того, что ацетиленокислородное газовое пламя имеет наибольшую температуру, по сравнению с другими горючими газами и газовыми смесями (см. таблицу выше).

Ацетилен образуется при взаимодействии карбида кальция CaC 2 с водой. Карбид кальция способен поглощать влагу из атмосферы и разлагаться под её воздействием. Поэтому, его хранят в герметичных барабанах из кровельной стали. Вместимость таких барабанов составляет 100-130кг. Получают карбид кальция при сплавлении в электропечах кокса и обожжённой извести:

CaO + 3C = CaС 2 + CO

Ацетилен С 2 Н 2 представляет собой химическое соединение углерода с водородом. Для получения ацетилена используют , в которые загружают карбид и воду. Химическое взаимодействие карбида кальция и воды протекает интенсивно, с большим выделением теплоты Q:

CaC 2 + 2H 2 O = C 2 H 2 + Ca(OH) 2 + Q

Из 1кг карбида кальция можно получить до 300л ацетилена. При нормальных условиях ацетилен бесцветен и обладает резким специфическим запахом. Ацетилен легче воздуха, его плотность составляет 1,09кг/м3.

Ацетилен взрывоопасен, если он находится в смеси с воздухом и его концентрация составляет 2,2-81% по объёму. В смеси с кислородом ацетилен взрывоопасен, при его концентрации 2,8-93% по объёму. Наиболее взрывоопасны ацетиленокислородные смеси, содержащие 7-13% ацетилена.

При растворении в жидкости взрывоопасность ацетилена существенно снижается. На практике ацетилен растворяют в ацетоне, 1л которого способен растворить до 20л ацетилена. Об этом мы говорили в статье: " ".

Кроме карбида кальция, источниками ацетилена являются природный газ, нефть и уголь. Полученный из природного газа, ацетилен называется пиролизным.

Водород для газовой сварки

Водород представляет собой бесцветный газ, не имеющий запаха. При смешивании с кислородом или воздухом образует "гремучий газ", который является взрывоопасным. Поэтому, в случае применения водорода для сварки металлов, необходимо строго придерживаться правил безопасности при его хранении, транспортировании и использовании.

Водород хранят и транспортируют в стальных газосварочных баллонах при давлении, не превышающем 15МПа. Получить его можно, разлагая воду на водород и кислород при помощи электролиза. Также водород синтезируют в специальных водородных генераторах путём химической реакции серной кислоты H2SO4 и цинка, либо железной стружки. При этом образуются сульфаты цинка или железа, а освободившийся водород скапливается внутри генератора.

Коксовый газ для сварки

Коксовый газ представляет собой бесцветную смесь горючих газов с резким запахом сероводорода. Получают коксовый газ в процессе выработки кокса из каменного угля. В состав коксового газа входят водород, метан и другие углеводороды. Транспортировка этого газа происходит по трубопроводам.

Городской газ и природный газ для сварки

Городской газ состоит из нескольких газов: метан 70-95%, водорода, объёмная доля которого может достигать 25%, тяжёлых углеводородов с их объёмной долей до 1%, азота 3% и углекислого газа до 1%. Транспортирование городского газа происходит по трубопроводам под давлением 0,3МПа.

Природный газ добывается из газовых месторождений. Его основой является метан СН 4 , содержание которого в природном газа составляет 93-99%.

Нефтяной газ, природный газ и пропанобутановая смесь для газовой сварки

Пиролизный газ представляет собой смесь горючих газов, образующихся при распаде нефти, мазута и других нефтепродуктов при воздействии на них высоких температур. В состав пиролизного газа входят сернистые соединения, которые вызывают коррозию мундштуков в . Поэтому, перед применением этот газ проходит тщательную очистку.

Нефтяной газ - является побочным продуктом нефтеперерабатывающих предприятий. Он используется, в основном, для резки и и для .

Пропанобутановые смеси являются бесцветными смесями, не имеющими запаха. Состоят они из пропана С 3 Н 8 и бутана С 4 Н 10 . Эта смесь обладает наибольшей теплотворной способностью, т.е., при её сгорании выделяется наибольшее количество теплоты.

Бензин и керосин для газовой сварки

Бензин и керосин являются продуктами переработки нефти. Они представляют собой бесцветные жидкости со специфическим запахом и легко испаряются. Применяют их при газопламенной обработке, подавая их в виде паров. Для этого в сварочных резаках или горелках предусматривают специальные испарители, которые преобразуют бензин и керосин из жидкого состояния в парообразное. Испарители нагреваются от вспомогательного пламени или при помощи электричества.

Кислород для газовой сварки

Кислород для газовой сварки необходим, чтобы обеспечить сгорание горючих газов или паров горючей жидкости. Кислород несколько тяжелее воздуха и его плотность составляет 1,33кг/м3. Кислород очень активен химически и он поддерживает горение газов при газовой сварке, образовывая, при этом, большое количество теплоты.

Кислород хранят и транспортируют в кислородных газовых баллонах под давлением 15МПа. Баллон объёмом 40л способен под давлением 15МПа хранить до 6м3 кислорода. Кроме газовых баллонов, кислород может поставляться к месту сварки в жидком состоянии в специальных ёмкостях.

Для переходя жидкого кислорода в газообразный, применяют газификаторы и насосы с испарителями для жидкого кислорода. К кислород подаётся по газопроводу. Транспортировка кислорода в газообразном состоянии позволяет уменьшить объём транспортировочной тары, приблизительно, в 10 раз, т.к. из 1л жидкого кислорода, при нормальных условиях, получается 860л газообразного кислорода.

Согласно ГОСТ 5583, для газокислородной и резки металлов применяют технический кислород, который бывает трёх сортов. Первый сорт имеет чистоту 99,7% кислорода. Второй сорт с чистотой 99,5 кислорода. Третий сорт содержит не менее 99,2% кислорода по объёму.

Чистота кислорода имеет большое значение для газовой сварки и резки металлов. При снижении чистоты кислорода на 1%, снижается и увеличивается расход кислорода, приблизительно на 1,5%.