Способы газовой сварки левый и правый

Cпособы газовой сварки

Содержание:

Газовая сварка, как и сварка электрической дугой, предполагает соединение металлоизделия посредством плавления кромок деталей. Преимущества газового сваривания перед дуговым в том, что при таком способе нет необходимости использовать сложное сварочное оборудование, он довольно прост, для проведения газосварочных работ не нужен источник электроэнергии. С другой стороны этот способ сварки имеет меньшую скорость и довольно большую зону нагрева металлоизделия.

Тем не менее, газовая сварка активно используется в разных отраслях наряду с дуговой. Ее используют тогда, когда необходимо произвести ремонт или изготовить что-либо из листов стали толщиной около одного-трех миллиметров, при монтировании небольших труб, создании соединений из тонкостенных труб, для сваривания таких металлов как алюминий, медь, свинец, латунь, чугун и пр. Для проведения этих работ применяют разные режимы и способы газовой сварки. Именно о способах этого вида сварки и предлагаем поговорить детальнее.

Об особенностях газовой сварки в целом.

Газовая сварка осуществляется посредством специальной газовой горелки, в которую подаются горючий газ (например, ацетилен) и кислород. Плавление металла происходит за счет горения смеси этих газов.

Очень важно во время сварочных работ следить за тем, что бы пламя имело нужную тепловую мощность для плавления металлоизделия. Обеспечивает эту мощность определенное количество ацетилена. Этот показатель можно отрегулировать наконечниками газовой горелки.

В зависимости от толщины и типа металла выставляется нужная тепловая мощность. Так, например, для того, чтобы сварить металл, толщина которого составляет миллиметр, необходимо затратить ацетилена порядка 100-130 дм 3 в час.

При газовой сварке учитывается и тип пламени. Оно может быть обычным (нормальным), окислительным и науглероживающим.

Во время сваривания можно отрегулировать и скорость нагрева метала – для этого достаточно просто поменять угол наклона мундштука. Этот угол определяется сварщиком в зависимости от того, какой металл и какой толщины сваривается.

Обычно в начале работ сварщики выбирают наибольший угол наклона мундштука, что позволяет лучше прогреть металл, в процессе угол уменьшается до нужного показателя. На последнем этапе сварки угол еще раз уменьшается, для того, чтобы не допустить пережога изделия и лучше заполнить кратер.

Расположение горелки каждый сварщик выбирает самостоятельно: она может находиться либо по оси шва, либо перпендикулярно ему.

Еще одним важным фактором при таких работах являются и используемые способы газовой сварки.

Способы газовой сварки.

На сегодняшний выделяют два способа газовой сварки:

Последний предполагает, что сварка осуществляется справа налево. При таком способе сваривания пламя из газовой горелки направляется сварщиком на не сваренные кромки металлоизделия, присадочная проволока, в свою очередь, перемещается перед пламенем горелки.

Отметим, что левый способ считается более популярным. Его применяют для сваривания довольно тонких изделий и металлов, относящихся к легкоплавким.

Заметим, что левый способ газовой сварки позволяет хорошо подогреть кромки свариваемого изделия, что, несомненно, способствует хорошему перемещению сварочной ванны. Еще одно достоинство такого способа в том, что сварщик может без проблем контролировать образующееся сварочное соединение. В результате левый способ позволяет получить соединение хорошего качества и лучшего внешнего вида.

В случае использования правого способа газовой сварки, направление меняется – сваривание осуществляется слева направо. Отметим, что при таком варианте сваривания, пламя горелки будет направляться на уже сваренные участки шва. При этом присадочная проволока будет перемещаться следом за пламенем.

К особенностям такого способа можно отнести следующие:

• сварная ванная лучше защищена от воздуха;
• во время кристаллизации охлаждение металла происходит медленнее;
• тепло по металлоизделию рассеивается также медленнее.

Также стоит отметить, что при проведение сваривания правым способом, горелку во время разделки шва держат под углом 60-70 градусов (в отличие от 90 при левом). Эта особенность влияет на количество наплавляемого металла (оно уменьшается) и на коробление всего металлоизделия, которое также сокращается.

Производительность обоих способов газовой сварки зависит от условий их применения. Так, в целом принято считать, что правый способ сварки значительно экономичнее, имеет более высокую производительность, чем левый. Но это только, если производится сваривание металла, толщина которого превышает 5 миллиметров, и при этом он обладает большой теплопроводностью. Левый способ рациональнее использовать для тонких металлов, в этом случае производительность способа наиболее оптимальная.

Напоследок отметим, что оба способа активно используются при монтажных, строительных работах, в сельском хозяйстве и прочих отраслях.

Техника газовой сварки

Техника газовой сварки

Качество сварного соединения зависит от правильного выбора режима и техники выполнения сварки. При сварке деталей из листового металла толщиной до 2 мм сварка ведется без присадочного материала за счет расплавления предварительно отбортованных кромок.

Метод газовой сварки прост, универсален, не требует дорогостоящего оборудования и используется в заводских или цеховых условиях, а также при строительно-монтажных и ремонтных работах на любых производствах. При ручной сварке пламя горелки направляют на свариваемые кромки так, чтобы они находились в восстановительной зоне на расстоянии 2–6 мм от конца ядра. Конец присадочной проволоки держат в восстановительной зоне или в сварочной ванне.

Положением горелки называется угол наклона мундштука к поверхности свариваемого металла. Этот угол зависит от толщины соединяемых кромок изделия и теплопроводности металла (рис. 76).

Рис. 76.

Углы наклона мундштука горелки при сварке различных толщин (а) и способы перемещения мундштука горелки (б):

1 – с отрывом горелки; 2 – спиралеобразный; 3 – полумесяцем; 4 – волнистый

Чем толще металл и чем больше его теплопроводность, тем угол наклона мундштука горелки должен быть больше. Это способствует более концентрированному нагреву металла вследствие подведения большего количества теплоты. При сварке низкоуглеродистой стали вначале для быстрого и лучшего прогрева металла устанавливают наибольший угол наклона, затем в процессе сварки угол уменьшают до нормы, а в конце сварки постепенно уменьшают, чтобы лучше заполнить кратер и предупредить пережог металла.

Различают два основных способа газовой сварки: правый и левый.

При правом способе (рис. 77а) процесс сварки ведется слева направо. Горелка перемещается впереди присадочного прутка, а пламя направлено на формирующийся шов. Этим обеспечивается хорошая защита сварочной ванны от воздействия атмосферного воздуха и замедленное охлаждение сварного шва. Такой способ позволяет получать швы высокого качества.

При левом способе (рис. 77б) процесс сварки производится справа налево. Горелка перемещается за присадочным прутком, а пламя направляется на несваренные кромки и подогревает их, подготавливая к сварке.

Рис. 77. Схема газовой сварки:

а – правым способом; б – левым способом; 1 – металл; 2 – присадочный пруток; 3 – горелка; 4 – пламя горелки; 5 – готовый шов

Правый способ применяют при сварке металла толщиной более 5 мм. Пламя горелки при этом способе ограничено с двух сторон кромками изделия, а спереди наплавленным валиком, что значительно уменьшает рассеивание теплоты и повышает степень его использования.

Однако при левом способе внешний вид шва лучшие, так как сварщик отчетливо видит шов, поэтому может получить его равномерную высоту и ширину. Все это особенно важно при сварке тонких листов. Поэтому тонкий металл сваривают левым способом. Кроме того, при левом способе пламя свободно растекается по поверхности металла, что снижает опасность его пережога.

Способ сварки также зависит от пространственного положения шва.

Нижние швы выполняют как левым, так и правым способом в зависимости от толщины металла.

Вертикальные швы при толщине металла до 2 мм рекомендуется сваривать правым способом сверху вниз и левым способом снизу вверх. При больших толщинах металла сварку следует выполнять способом двойного валика.

Горизонтальные швы выполняют правым способом – пламя горелки направляют на заваренный шов, а присадочный пруток вводят сверху в сварочную ванну, расположенную под некоторым углом к оси шва. Эти меры предупреждают вытекание расплавленного металла.

Потолочные швы легче сваривать правым способом, так как в этом случае газовый поток пламени направлен непосредственно на шов и тем самым препятствует вытеканию металла из сварочной ванны.

В процессе сварки мундштук горелки и присадочный пруток совершают одновременно два движения: одно – вдоль оси свариваемого шва и второе – колебательные движения поперек оси шва. При этом конец присадочного прутка движется в направлении, обратном движению мундштука.

Для получения сварного шва с высокими механическими свойствами необходимо хорошо подготовить свариваемые кромки, правильно подобрать мощность горелки, отрегулировать сварочное пламя, выбрать присадочный материал, установить положение горелки и направление перемещения ее по свариваемому шву.

Подготовка кромок заключается в очистке их от масла, окалины и других загрязнений, разделке под сварку и прихвате короткими швами. Свариваемые кромки очищают на ширину 20–30 мм с каждой стороны шва. Для этой цели можно использовать пламя сварочной горелки. При нагреве окалина отстает от металла, а краска и масло выгорают. Затем поверхность свариваемых деталей зачищают стальной щеткой до металлического блеска. При необходимости (например, при сварке алюминия) свариваемые кромки травят в кислоте, а затем промывают и сушат.

Разделка кромок под сварку зависит от типа сварного соединения, который, в свою очередь, зависит от взаимного расположения свариваемых деталей.

Стыковые соединения являются для газовой сварки наиболее распространенным типом соединений. Металлы толщиной до 2 мм сваривают встык с отбортовкой кромок без присадочного материала или встык без разделки и без зазора, но с присадочным материалом. Металл толщиной 2–5 мм сваривают встык без разделки кромок, но с зазором между ними. При сварке металла толщиной более 5 мм применяют V-образную или Х-образную разделку кромок. Угол скоса выбирают в пределах 70–90°, что обеспечивает хороший провар вершины шва.

Угловые соединения также часто применяются при сварке металлов малой толщины. Такие соединения сваривают без присадочного металла. Шов выполняется за счет расплавления кромок свариваемых деталей.

Нахлесточные и тавровые соединения допустимы только при сварке металла толщиной менее 3 мм, так как при больших толщинах металла неравномерный местный нагрев вызывает большие внутренние напряжения и деформации и даже трещины в шве и основном металле. Скос кромок производят ручным или пневматическим зубилом, а также на специальных кромкострогальных или фрезерных станках. Экономичным способом является ручная или механизированная кислородная резка, образующиеся при этом шлаки и окалину удаляют зубилом и металлической щеткой.

Сборка под сварку производится в специальных приспособлениях или на прихватках, обеспечивающих точность положения свариваемых деталей и зазора между кромками в течение всего процесса сварки. Длина прихваток, их число и расстояние между ними зависят от толщины металла, длины и конфигурации свариваемого шва. При сварке тонкого металла и коротких швах длина прихваток составляет 5–7 мм, а расстояние между прихватками около 70–100 мм. При сварке толстого металла и при швах значительной длины прихватки делаются длиной 20–30 мм, а расстояние между ними – 300–500 мм.

Основные параметры режима сварки выбирают в зависимости от свариваемого металла, его толщины и типа изделия. Определяют оптимальную мощность и вид пламени, марку и диаметр присадочной проволоки, способ и технику сварки. Швы накладывают однослойные и многослойные. При толщине металла до 6–8 мм применяют однослойные швы, до 10 мм – швы выполняют в два слоя, а при толщине металла 10 мм швы сваривают в три слоя и более.

Толщина слоя при многослойной сварке зависит от размеров шва, толщины металла и составляет 3–7 мм.

Перед наложением очередного слоя поверхность предыдущего слоя должна быть хорошо очищена металлической щеткой. Сварку производят поочередно короткими участками. При этом стыки валиков в слоях не должны совпадать. При многослойной сварке зона нагрева меньше, чем при однослойной. В процессе сварки при наплавке очередного слоя происходит отжиг нижележащих слоев. Кроме того, каждый слой можно подвергнуть проковке.

Все эти условия позволяют получить сварной шов высокого качества, что очень важно при сварке ответственных конструкций. Однако следует учесть, что производительность сварки снижается и при этом рекомендуется больше горючего газа.

Низкоуглеродистые стали сваривают газовой сваркой без особых затруднений. Сварка выполняется нормальным пламенем. Присадочным материалом служит сварочная проволока. Ответственные сварные узлы и конструкции из низкоуглеродистой стали выполняют применением низколегированной проволоки. Наилучшие результаты дают кремне-марганцовистая и марганцовистая проволоки марок Св–08ГА, Св–10Г2, Св–08ГС, Св–08Г2С. Они позволяют получить сварной шов с высокими механическими свойствами.

Среднеуглеродистые стали свариваются удовлетворительно, однако при сварке возможно образование в сварном шве и зоне термического влияния закалочных структур и трещин. Сварку выполняют слегка науглероживающим пламенем, так как даже при небольшом избытке в пламени кислорода происходит существенное выгорание углерода. Удельная мощность пламени должна быть в пределах 80–100 л/(чмм). Рекомендуется левый способ сварки, чтобы снизить перегрев металла. При толщине металла более 3 мм следует проводить предварительный общий подогрев детали до 250–300 °C или местный нагрев до 650–700 °C.

Присадочным материалом во время сварки служат марки сварочной проволоки, указанные для малоуглеродистой стали, и проволока марки Св–12ГС. При определении мощности пламени следует иметь в виду, что при сварке правым способом удельная мощность должна быть повышена на 20–25 %. Увеличение мощности пламени повышает производительность сварки, однако при этом возрастает опасность пережога металла.

Диаметр присадочной проволоки d (мм) при сварке металла толщиной до 15 мм левым способом определяют по формуле:

где s – толщина свариваемой стали, мм.

При правом способе сварки диаметр проволоки берут равным половине толщины свариваемого металла. При сварке металла толщиной более 15 мм применяют проволоку диаметром 6–8 мм. После сварки можно рекомендовать проковку металла шва в горячем состоянии и затем нормализацию с температуры 800–900 °C. При этом металл приобретает достаточную пластичность и мелкозернистую структуру.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Правая и левая сварка;

При газовой сварке различают правую и левую сварку. При правой сварке (рис. 46) перемещение газовой горел­ки производится слева направо, при левой сварке — справа налево.

Рисунок 46 — Способы сварки

При левом способе сварки присадочная проволока на­ходится перед пламенем горелки, при правом способе — позади него. При левом способе пламя направлено на несваренную часть шва. Чтобы обеспечить более равномер­ный прогрев кромок и лучшее перемешивание металла сварочной ванны, производятся зигзагообразные движе­ния наконечника и проволоки.

Левая сварка наиболее рас­пространена и применяется для сварки тонких листов (до 5 мм) и легкоплавких метал­лов. В этом случае левый спо­соб сварки обеспечивает наи­большую производительность и наименьшую стоимость.

При левом способе сварки кромки основного металла предварительно прогревают­ся, что способствует хороше­му перемешиванию свароч­ной ванны. Сварщик хорошо видит сварной шов, поэтому внешний вид шва лучше, чем при варке правым способом. Кроме этого, левый способ сварки проще, чем правый, и не требует от сварщика высокой квалификации.

При толщине листов свыше 5 мм выгоднее правый способ сварки. Он применяется также для сварки метал­лов с большой теплопроводностью.

При правом способе пламя направлено на сваренный шов, что обеспечивает лучшую защиту сварочной ванны от кислорода и азота воздуха, а также замедленное ох­лаждение металла шва в процессе кристаллизации. Из-за этого качество шва при правом способе выше, чем при левом способе (именно качество, а не внешний вид шва).

При правом способе сварки тепло пламени рассеивается меньше, чем при левом способе. Поэтому угол разделки кромок составляет не 90°, а меньше — 60-70°. Это уменьшает количество наплавляемого металла, а также коробление изделия.

При правом способе сварки не делают колебательных движений мундштуком горелки, а присадочной проволо­кой выполняют спиралеобразные движения, причем с меньшей амплитудой, чем при левом способе.

Мощность сварочного пламени (для стали) выбирается из расчета 100-130 дм 3 /ч ацетилена при левом способе сварки и 120-150 дм 3 /ч ацетилена на 1 мм толщины сва­риваемого металла при правом способе сварки.

Положение горелки и присадочной проволоки

Пламя газовой горелки направляется так, чтобы кромки свариваемого металла находились в восстановительной зоне пламени на расстоянии от 2 до 6 мм от конца ядра. Нельзя касаться металла и присадочного прутка концом ядра пламени, т. к. это вызывает науглероживание ме­талла сварочной ванны, способствует образованию хлоп­ков и обратных ударов пламени.

Скорость нагрева металла регулируется изменением угла наклона мундштука относительно поверхности сваривае­мого металла. Величина этого наклона (угол α на рис. 47) выбирается в зависимости от толщины и вида свариваемо­го металла. Чем больше толщина металла, тем больше должен быть угол наклона, причем в начале сварки угол наклона устанавливается несколько больше, а по мере про­грева металла его уменьшают до положенного. В конце сварки, наоборот, угол наклона постепенно уменьшают.

Рисунок 47 — График угла наклона мундштука горелки

Угол наклона присадочной проволоки обычно находит­ся в пределах 30-40° и регулируется сварщиком в зави­симости от различных факторов — положения шва в про­странстве, количества слоев многослойного шва и т. п.

Конец сварочной проволоки должен постоянно нахо­диться в сварочной ванне, защищенной от окружающего воздуха газами восстановительной зоны пламени. В про­тивном случае может возникнуть опасность окисления металла проволоки.

В процессе сварки конец мундштука совершает одно­временно два движения — продольное (основное) вдоль оси шва и дополнительное поперечное, перпендикулярно к оси шва. Поперечное движение выполняется для рав­номерного прогрева кромок основного и присадочного ме­талла и получения шва нужной ширины. Эти движения могут совершаться различными спосо­бами (рис. 48).

Рисунок 48 — Способы перемещения горелки

Первый способ, когда пламя горелки пе­риодически отводится в сторону, для газовой сварки не рекомендуется, т. к. возможно окисление расплавленно­го металла воздухом. Второй способ — движение по спи­рали и третий — «полумесяцем» используются при свар­ке металла средней толщины. Четвертый способ приме­няется для сварки тонких листов.

Подготовка и сборка изделий под сварку

Перед газовой сваркой кромки свариваемого металла, а также прилегающие к ним участки очищают от окалины, ржавчины, краски и других загрязнений. Зачистку ведут металлической щеткой или же пламенем варочной горел­ки с последующей зачисткой металлической щеткой.

Чтобы обеспечить полный провар металла по всей тол­щине, перед газовой сваркой производится подготовка кромок свариваемых деталей.

Перед сваркой детали соединяют друг с другом корот­кими швами (прихватками), чтобы в процессе сварки зазор между деталями оставался постоянным. Размеры при­хваток и расстояние между ними выбираются в зависи­мости от толщины свариваемого металла и длины шва.

При сварке тонких листов и коротких швах длина при­хваток не должна быть более 5 мм, а расстояние между ними — 50-100 мм. При сварке толстых листов и швах значительной длины длина прихваток может быть при­мерно 20-30 мм, а расстояние между ними от 300 до 500 мм. Прихватки выполняют при тех же режимах, что и сварку.

Иногда стыковые швы сваривают и без прихваток. Свариваемые листы при этом укладывают так, чтобы они образовали между собой небольшой угол. По мере произ­водства сварки листы стягиваются за счет поперечной усадки шва, и, таким образом, величина зазора остается постоянной по всей длине шва.

Газовая сварка в различных пространственных положениях

Газовой сваркой выполняются нижние, горизонталь­ные и потолочные швы. Наибольшую трудность представ­ляют потолочные швы: капли металла сварочной ванны стекают вниз и сварщик должен удерживать жидкий ме­талл в шве дутьем газового пламени.

Нижние швы свариваются легче всего: расплавленный присадочный металл под действием силы тяжести стекает в кратер и не вытекает из сварочной ванны. Кроме этого, при этом сварщику удобно наблюдать за ходом сварки.

Как уже говорилось, нижние швы сваривают как пра­вым, так и левым способом, в зависимости от толщины металла.

При сварке длинных швов применяются ступенчатый или обратноступенчатый способы сварки. При этом весь шов разбивается на участки, сварка которых ведется в определенном порядке (рис. 49), где показана схема нало­жения швов при разных способах.

а — сварка от кромки; б — сварка от середины шва

Рисунок 49 — Порядок наложения швов

Вертикальные швы сваривают разными способами:

а) тонкие детали — либо правым способом сверху вниз, либо левым способом — снизу вверх (рис. 50);

а — сверху; б и в — снизу вверх; г — схема сварки двойным валиком

Рисунок 50 — Сварка вертикальными швами

б) металл толщиной от 2 до 20 мм целесообразнее сва­ривать методом двойного валика. В этом случае кромки не скашивают, а свариваемые детали устанавливают с зазором, который равен половине их толщины. Сварку ведут снизу вверх.

При сварке горизонтальных швов, когда расплавленный металл, стремится стечь на нижнюю кромку, используют правый способ, держа конец присадочной проволоки сверху, а мундштук горелки снизу сварочной ванны. Тогда свароч­ная ванна располагается под некоторым углом к оси шва, что облегчает его формирование и предотвращает стекание расплавленного металла.

При сварке потолочных швов кромки сначала прогре­вают до тех пор, пока не начнется их оплавление; в этот момент в сварочную ванну вводят присадочную проволо­ку, конец которой быстро оплавляется. Расплавленный металл удерживается от стекания вниз давлением газа пламени. Сварку ведут правым способом в несколько слоев с минимальной толщиной каждого слоя.

При газовой сварке накладываются однослойные и многослойные швы. При толщине стали 8-10 мм швы накладываются в два слоя. Листы толщиной свыше 10 мм сваривают с наложением трех и более слоев.

Многопроходные швы при газовой сварке не применя­ются, т. к. очень трудно накладывать узкие валики.

При выполнении многослойных швов каждый преды­дущий слой должен быть очищен металлической щеткой от шлаков и толстой окалины.

Литература:1осн. [121-154], 1осн. [160-171], 3 осн., 1-3 доп.

1. Какие газы применяются для газовой резки и сварки?

2. Опишите устройство ацетиленового генератора?

3. Как получают ацетилен из карбида кальция?

4. Что такое обратный удар?

5. Что такое газовый редуктор, для чего предназначен и как устроен?

6. Какие типы рукавов Вам известны?

7. Что называется сварочной горелкой?

8. Каким образом классифицируются сварочные горелки?

9. Назовите области применения газовой сварки.

10. Как выбирается и регулируется сварочное пламя?

11. В чем отличие правой и левой сварки?

12. Перечислите виды поперечных движений мундштуком горелки.

Газовая сварка: режимы сварки и их особенности. Параметры, определяющие выбор режима проведения работы

Газовая сварка – соединение металлических деталей путём нагрева мест соединения газовым пламенем.

Виды газовой сварки

Существуют правый и левый способы газовой сварки.

Левый способ

Применяя левый способ, работа выполняется справа налево. Вначале идёт присадочная проволока, а вслед за ней газовая горелка. Из-за этого пламя нацелено на ещё не соединённые кромки заготовок.

При таком методе обеспечивается хорошая видимость сварочного шва, в конечном итоге он будет выглядеть лучше, чем при правом способе.

Такой вид работы чаще всего применяют для легкоплавких и тонких деталей.

Правый способ

Данный метод подразумевает проведение работы слева направо. Пламя газовой горелки направлено на уже соединённый участок деталей. Впереди идёт горелка, которая плавит основной металл, а за ней следует присадочная проволока. Благодаря тому, что пламя направлено на формируемый сварочный шов, удаётся достичь массы положительных факторов:

• улучшенная защита сварочной ванны от попадания в неё кислорода;
• возрастает глубина, на которую проплавляется основной металл;
• свариваемый шов остывает дольше.

При таком методе работы удаётся снизить рассеивание теплоты. Это происходит из-за ограничения газового пламени: по бокам – кромками, а спереди – сварочным швом. При правом способе угол разделки шва составляет 60-70 градусов вместо 90. В результате снижается объём наплавляемого металла.

При правом способе удаётся снизить затраты газа на 15-20%, а производительность повышается на 20-25% по сравнению с левым.

Проведение работы вышеуказанным способом рекомендуется, если толщина соединяемых заготовок превышает 5 мм.

Режимы газовой сварки

Подбор режима газовой сварки зависит от множества факторов.

Для начала необходимо правильно подобрать газовую горелку. В ней в необходимых пропорциях смешивается кислород и ацетилен. С её помощью настраивается уровень пламени путём регулировки подачи горючих газов.

Бывают горелки безынжекторные и с наличием инжектора. На практике чаще всего применяются инжекторные. В таких горелках горючий газ подаётся под низким давлением в смесительную камеру, где проводится его инжектирование струёй кислорода.

Мощность сварочного пламени

Горелки отличаются в зависимости от мощности пламени:

• Г1 – микромалой мощности;
• Г2 – малой мощности с параметрами расхода ацетилена 25-700 л/ч и расходом кислорода 35-900 л/ч;
• Г3 – средней мощности, предполагающие подачу ацетилена 50-2500 л/ч, а кислорода 65-3000 л/ч;
• Г4 – повышенной мощности.

Мощность сварочного пламени определяется уровнем расхода ацетилена. Подбирать мощность необходимо исходя из температуры плавления свариваемого металла, его толщины, а также теплопроводности.

Для расчёта мощности используется формула: Q=A * h:

• расход ацетилена обозначается – Q и измеряется в м 3 /ч;
• толщина металла измеряется в миллиметрах и обозначается h;
• буква А обозначает коэффициент, описывающий затраты ацетилена на 1 мм свариваемого материала. Для стали коэффициент равен 0,10 – 0,12, для чугуна – 0,15, для алюминия – 0,10.

Исходя из соотношения кислорода и ацетилена, направленных в горелку, выделяют три типа пламени: нейтральное, окислительное и науглероживающее. В зависимости от нужных качеств наплавленного металла выбирают соответствующий тип пламени. Чаще всего применяется нейтральное пламя, которое обеспечивает наивысшие механические характеристики наплавленного металла. Иные типы пламени используются редко. Например, для легкоокисляющихся металлов применяется науглероживающее пламя.

Скорость сварки

При газовой сварке нужно соблюдать скорость проведения работы.

Для расчёта скорости используется формула: V =A / S, где:

Диаметр присадочной проволоки

В качестве присадочного материала может использоваться сварочная проволока, различные прутки или металлические гранулы. Диаметр присадочного материала рассчитывается по следующим формулам:

• d = S / 2+1 – при левом способе сварки;
• d = S / 2 – при правом способе сварки.

Если диаметр свариваемого металла превышает 15 мм, тогда диаметр присадочного материала должен быть не менее 6 мм.

Есть некоторые рекомендации для сварки разных металлов. Например, при газовой сварке сталей высокого качества работы получается достичь при использовании марганцевой и кремнемарганцевой проволок таких марок: Св-08ГС, Св-08ГА, Св-10Г2.

Для сварки чугуна используют прутки марок А и Б. Марка А используется в горячей сварке при разогреве всего изделия. Марка Б применяется в сварке с местным подогревом.

Угол наклона мундштука

Ещё одним важным параметром является угол наклона мундштука. Вместе с ростом толщины металла растёт и угол наклона. Рекомендуемые значения представлены в таблице.

Технология газовой сварки

Газовая сварка сравнительно проста, не требует сложного, дорогого оборудования и источника электроэнергии.

Недостатком газовой сварки является меньшая по сравнению с дуговой скорость нагрева металла и большая зона теплового воздействия на металл. При газовой сварке концентрация тепла меньше, а коробление свариваемых деталей больше.

Вследствие сравнительно медленного нагрева металла пламенем и невысокой концентрации тепла производительность газовой сварки снижается с увеличением толщины свариваемого металла. Например, при толщине стали 1 мм скорость газовой сварки составляет около 10 м/ч, при толщине 10 мм — только 2 м/ч. Поэтому газовая сварка стали толщиной свыше 6 мм менее производительна, чем дуговая сварка.

Стоимость ацетилена и кислорода выше стоимости электроэнергии, поэтому газовая сварка обходится дороже электрической. К недостаткам газовой сварки относится также взрывоопасность и пожароопасность при нарушении правил обращения с карбидом кальция, горючими газами и жидкостями, кислородом, баллонами со сжатыми газами и ацетиленовыми генераторами. Газовую сварку применяют при следующих работах: изготовлении и ремонте изделий из стали толщиной 1-3 мм; сварке сосудов и резервуаров небольшой емкости, заварке трещин, вварке заплат и пр.; ремонте литых изделий из чугуна, бронзы, силумина; сварке стыков труб малых и средних диаметров; изготовлении изделий из алюминия и его сплавов, меди, латуни и свинца; изготовлении узлов конструкций из тонкостенных труб; наплавке латуни на детали из стали и чугуна; соединении ковкого и высокопрочного чугуна с применением присадочных прутков из латуни и бронзы, низкотемпературной сварке чугуна.

Газовой сваркой можно соединять почти все металлы, применяемые в технике. Чугун, медь, латунь, свинец легче поддаются газовой сварке, чем дуговой.

ТЕХНИКА ГАЗОВОЙ СВАРКИ

Газовой сваркой можно выполнять нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные швы. Наиболее трудно выполнять потолочные швы, так как в этом случае сварщик должен поддерживать и распределять по шву жидкий металл, используя давление газов пламени. Наиболее часто газовой сваркой выполняют стыковые соединения, реже угловые и торцовые соединения. Газовой сваркой не рекомендуется выполнять соединения внахлестку и тавровые, так как они требуют интенсивного нагрева металла и сопровождаются повышенным короблением изделия.

Отбортованные соединения тонкого металла сваривают без присадочной проволоки. Применяют прерывистые и непрерывные швы, а также швы однослойные и многослойные. Перед сваркой кромки тщательно очищают от следов масла, краски, ржавчины, окалины, влаги и прочих загрязнений.

В табл. 10 показана подготовка кромок при газовой сварке углеродистых сталей стыковыми швами.

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ГОРЕЛКИ ПРИ СВАРКЕ

Пламя горелки направляют на свариваемый металл так, чтобы кромки металла находились в восстановительной зоне, на расстоянии 2—6 мм от конца ядра. Касаться расплавленного металла концом ядра нельзя, так как это вызовет науглероживание металла ванны. Конец присадочной проволоки также должен находиться в восстановительной зоне или быть погруженным в ванну расплавленного металла. В том месте, куда направлен конец ядра пламени, жидкий металл давлением газов слегка раздувается в стороны, образуя углубление в сварочной ванне.

Скорость нагрева металла при газовой сварке можно регулировать, изменяя угол наклона мундштука к поверхности металла. Чем больше этот угол, тем больше тепла передается от пламени металлу и тем быстрее он будет нагреваться. При сварке толстого или хорошо проводящего тепло металла (например, красной меди) угол наклона мундштука а берут больше, чем при сварке тонкого или с низкой теплопроводностью. На рис. 86, а показаны углы наклона мундштука, рекомендуемые при левой (см. § 4 этой главы) сварке стали различной толщины.

На рис. 86, б показаны способы перемещения мундштука по шву. Основным является перемещение мундштука вдоль шва. Поперечные и круговые движения являются вспомогательными и служат для регулирования скорости прогрева и расплавления кромок, а также способствуют образованию нужной формы сварного шва.

Способ 4 (см. рис. 86, б) применяют при сварке тонкого металла, способы 2 и 3 — при сварке металла средней толщины. Во время сварки нужно стремиться к тому, чтобы металл ванны всегда был защищен от окружающего воздуха газами восстановительной зоны пламени. Поэтому способ 1, при котором пламя периодически отводится в сторону, применять не рекомендуется, так как при нем возможно окисление металла кислородом воздуха.

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ГАЗОВОЙ СВАРКИ

Левая сварка (рис. 87, а). Этот способ наиболее распространен. Его применяют при сварке тонких и легкоплавких металлов. Горелку перемещают справа налево, а присадочную проволоку ведут впереди пламени, которое направляют на несваренный участок шва. На рис. 87, а внизу показана схема движения мундштука и проволоки при левом способе сварки. Мощность пламени при левой сварке берут от 100 до 130 дм 3 ацетилена в час на 1 мм толщины металла (стали).

Правая сварка (рис. 87, б). Горелку ведут слева направо, присадочную проволоку перемещают вслед за горелкой. Пламя направляют на конец проволоки и сваренный участок шва. Поперечные колебательные движения производят не так часто, как при левой сварке. Мундштуком делают незначительные поперечные колебания; при сварке металла толщиной менее 8 мм мундштук передвигают вдоль оси шва без поперечных движений. Конец проволоки держат погруженным в сварочную ванну и перемешивают им жидкий металл, чем облегчается удаление окислов и шлаков. Тепло пламени рассеивается в меньшей степени и используется лучше, чем при левой сварке. Поэтому при правой сварке угол раскрытия шва делают не 90°, а 60-70°, что уменьшает количество наплавляемого металла, расход проволоки и коробление изделия от усадки металла шва.

Правой сваркой целесообразно соединять металл толщиной свыше 3 мм, а также металл высокой теплопроводности с разделкой кромок, как, например, красную медь. Качество шва при правой сварке выше, чем при левой, потому что расплавленный металл лучше защищен пламенем, которое одновременно отжигает наплавленный металл и замедляет его охлаждение. Вследствие лучшего использования тепла правая сварка металла больших толщин экономичнее и производительнее левой — скорость правой сварки на 10—20% выше, а экономия газов составляет 10-15%.

Правой сваркой соединяют сталь толщиной до 6 мм без скоса кромок, с полным проваром, без подварки с обратной стороны. Мощность пламени при правой сварке берут от 120 до 150 дм 3 ацетилена в час на 1 мм толщины металла (стали). Мундштук должен быть наклонен к свариваемому металлу под углом не менее 40°.

При правой сварке рекомендуется применять присадочную проволоку диаметром, равным половине толщины свариваемого металла. При левой сварке пользуются проволокой диаметром на 1 мм больше, чем при правой сварке. Проволока диаметром более 6—8 мм при газовой сварке не применяется.

Сварка сквозным валиком (рис. 88). Листы устанавливают вертикально с зазором, равным половине толщины листа. Пламенем горелки расплавляют кромки, образуя круглое отверстие, нижнюю часть которого заплавляют присадочным металлом на всю толщину свариваемого металла. Затем перемещают пламя выше, оплавляя верхнюю кромку отверстия и накладывая следующий слой металла на нижнюю сторону отверстия, и так до тех пор, пока не будет сварен весь шов. Шов получается в виде сквозного валика, соединяющего свариваемые листы. Металл шва получается плотным, без пор, раковин и шлаковых включений.

Сварка ванночками. Этим способом сваривают стыковые и угловые соединения металла небольшой толщины (менее 3 мм) с присадочной проволокой. Когда на шве образуется ванночка диаметром 4-5 мм, сварщик вводит в нее конец проволоки и, расплавив небольшое количество ее, перемещает конец проволоки в темную, восстановительную часть пламени. При этом он делает мундштуком круговое движение, перемещая его на следующий участок шва. Новая ванночка должна перекрывать предыдущую на 1/3 диаметра. Конец проволоки во избежание окисления нужно держать в восстановительной зоне пламени, а ядро пламени не должно погружаться в ванночку во избежание науглероживания металла шва. Сваренные этим способом (облегченными швами) тонкие листы и трубы из малоуглеродистой и низколегированной стали дают соединения отличного качества.

Многослойная газовая сварка. Этот способ сварки имеет ряд преимуществ по сравнению с однослойной: обеспечивается меньшая зона нагрева металла; достигается отжиг нижележащих слоев при наплавке последующих; обеспечивается возможность проковки каждого слоя шва перед наложением следующего. Все это улучшает качество металла шва. Однако многослойная сварка менее производительна и требует большего расхода газов, чем однослойная, поэтому ее применяют только при изготовлении ответственных изделий. Сварку ведут короткими участками. При наложении слоев нужно следить за тем, чтобы стыки швов в различных слоях не совпадали. Перед наложением нового слоя нужно проволочной щеткой тщательно очистить поверхность предыдущего от окалины и шлаков.

Сварка окислительным пламенем. Этим способом сваривают малоуглеродистые стали. Сварку ведут окислительным пламенем, имеющим состав

Для раскисления образующихся при этом в сварочной ванне окислов железа применяют проволоки марок Св-12ГС, Св-08Г и Св-08Г2С по ГОСТ 2246— 60, содержащие повышенные количества марганца и кремния, которые являются раскислителями. Данный способ повышает производительность на 10—15%.

Сварка пропан — бутан-кислородным пламенем . Сварка ведется при повышенном содержании кислорода в смеси

с целью повышения температуры пламени и увеличения провара и жидкотекучести ванны. Для раскисления металла шва применяют проволоки Св-12ГС, Св-08Г, Св-08Г2С, а также проволоку Св-15ГЮ (0,5—0,8% алюминия и 1 — 1,4% марганца) по ГОСТ.

Исследованиями А. И. Шашкова, Ю. И. Некрасова и С. С.Ваксман установлена возможность использования в данном случае обычной малоуглеродистой присадочной проволоки Св-08 с раскисляющим покрытием, содержащим 50% ферромарганца и 50% ферросилиция, разведенного на жидком стекле. Вес покрытия (без учета веса жидкого стекла) составляет 2,8—3,5% к весу проволоки. Толщина покрытия: 0,4-0,6 мм при использовании проволоки диаметром 3 мм и 0,5—0,8 мм при диаметре 4 мм. Расход пропана 60-80 л/ч на 1 мм толщины стали, в = 3,5, угол наклона прутка к плоскости металла составляет 30-45°, угол разделки кромок 90°, расстояние от ядра до прутка 1,5—2 мм, до металла 6-8 мм. Этим способом можно сваривать сталь толщиной до 12 мм. Лучшие результаты получены при сварке стали толщиной 3-4 мм. Проволока Св-08 с указанным покрытием является полноценным заменителем более дефицитных марок проволоки с марганцем и кремнием при сварке пропан-бутаном.

Особенности сварки различных швов. Горизонтальные швы сваривают правым способом (рис. 89, а). Иногда сварку ведут справа налево, держа конец проволоки сверху, а мундштук снизу ванны. Сварочную ванну располагают под некоторым углом к оси шва. При этом облегчается формирование шва, а металл ванны удерживается от стекания.

Вертикальные и наклонные швы сваривают снизу вверх левым способом (рис. 89, б). При толщине металла более 5 мм шов сваривают двойным валиком.

При сварке потолочных швов (рис. 89, в) кромки нагревают до начала оплавления (запотевания) и в этот момент вводят в ванну присадочную проволоку, конец которой быстро оплавляют. Металл ванны удерживается от стекания вниз прутком и давлением газов пламени, которое достигает 100-120 гс/см 2 . Пруток держат под небольшим углом к свариваемому металлу. Сварку ведут правым способом. Рекомендуется применять многослойные швы, свариваемые в несколько проходов.

Сварку металла толщиной менее 3 мм с отбортованными кромками без присадочного металла производят спиралеобразными (рис. 89, г) или зигзагообразными (рис. 89, д) движениями мундштука.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2011.05.31