Как варить автогеном

Сварка автогеном

В наши дни сварка автогеном очень широко распространена. Она может использоваться для сварочных, паяльных процедур, а также для нагрева и резки металлических изделий. Чаще всего к этому способы сварки прибегают в процессе демонтажа конструкций из металла. Весь процесс осуществляется благодаря смеси газов, в которую входит природный газ и кислород.

Природный газ в горящем состоянии расплавляет металлическое изделие, а давление вызванное кислородом режет его. Однако резка металла, это не весь потенциал данного метода. С использованием дополнительных присадочных материалов можно проводить также восстановительные сварочные процедуры. Естественно, подбирать наплавочный материал нужно исходя из химического состава изделия, а также его физических свойств и механических характеристик. Толщина металла, с которым предстоит работать, определяет размер диаметра присадочного материала.

Применять сварку автогеном можно для следующих типов металлов:

  • тонкая углеродистая сталь – до пяти миллиметров;
  • цветные металлы и антикоррозионная сталь;
  • сталь инструментального типа;
  • чугун в чистом виде и его сплавы.

Алгоритм проведения сварки автогеном

Сварка автогеном – это достаточно сложна процедура, выполнять которую нужно поэтапно. Каждый шаг будет описан в нижеизложенном списке. Стоит отметить, что процедуры нужно выполнять именно в таком порядке, в котором они указаны.

  1. Изначально нужно открыть баллоны с кислородом и ацетиленом. После чего зажечь дугу на сварочном оборудовании. Нужно учитывать одну особенность. В том случае, если сварочные рукава длительное время не были подсоединены к баллонам, то дуга сварочного аппарата может зажечься не с первого раза. Если это произошло, то необходимо подождать буквально пару минут и повторить процедуру.
  2. После запуска сварочного оборудования выполняется его настройка, которая заключается в достижении требуемой температуры (в зависимости от конкретной процедуры и типа металла требуемого значения может изменяться).
  3. Далее с помощью сварочного аппарата нужно раскалить рабочую поверхность металлического изделия до такой степени, чтобы нагреваемая поверхность окрасилась в белый цвет.
  4. В случае проведения восстановительных сварочных процедур требуется использование дополнительных сварочных материалов, которые подвергаются плавлению и тем самым заполняют пустое пространство между деталями.
  5. После окончания работ, металлическое изделие со свежим сварным соединением требуется полностью поместить в резервуар с холодной водой для его охлаждения до комнатной температуры.
  6. После того как металл охладился, с помощью специального молотка требуется отбить шлак возникший в области сварного соединения.
  7. Последний шаг заключается в проверке качество итогового результата соединения.

Правила сварки автогеном

Выполнения сварочных процедур с металлическими изделиями, которое требует соблюдение всего технологического процесса и техники безопасности. Ни в коем случае нельзя ими пренебрегать. Перед началом процесса сварки в обязательном порядке требуется ознакомиться со следующими мерами безопасности:

  • баллоны ни в коем случае не должны контактировать с другими горючими материалами, в частности с маслом, если произойдет контакт, то баллоны просто-напросто «взлетят на воздух»;
  • транспортировка всех материалов, в частности баллонов с газами, выполняется только на специально подготовленном для этого транспорте;
  • сварка аргоном должна выполняться на безопасном расстоянии от жилых зданий и других построек и помещений;
  • после окончания сварочных работ хранить баллоны нужно в хорошо проветриваемом металлическом шкафу на открытой местности, ни в коем случае нельзя располагать его в помещениях;
  • во время сварочных процедур время от времени следует проверять баллоны на предмет утечки газа;
  • в обязательном порядке во время сварки рядом с рабочим местом должен находиться огнетушитель и другие средства противопожарной безопасности;
  • выполнять сварочные работы следует вдали от легко-воспламеняемых предметов, изделий и материалов.

Что требуется для газосварки автогеном?

Сварка автогеном требует наличие следующих материалов и оборудования:

  • ацетиленовый баллон с ранее не используемой прокладкой для манометра;
  • баллон с кислородом под давлением;
  • манометры и редукторы для каждого баллона;
  • сварочные рукава требуемого класса для каждого баллона;
  • требуемые присадочные материалы;
  • доступ к резервуарам с холодной водой;
  • сварочная маска и другие защищающие средства для сварки.

В заключение

В заключение хотелось бы сказать об одной особенности, которая получила имя «обратка». Так называется процесс, который заключается в поступление ацетилена в сварочный рукав, предназначенный для кислорода. За этим нужно постоянно наблюдать с помощью манометров, иначе если топливо дойдет до баллона, то он просто-напросто взорвется. Для выполнения сварочных процедур автогеном в обязательном порядке требуется наличие требуемых знаний и умений, а также специализированного оборудования.

Суть газовой сварки

Сварка – это самый надежный и популярный метод скрепления двух металлических деталей в одно целое. Он может производиться несколькими видами, одним из которых является газовая сварка. Рассмотрим подробнее преимущества и недостатки такого метода, область применения данного вида соединения и материалы, которые нужны для пайки газовой сваркой.

Определение газовой сварки

Газовая сварка металлов – это такой способ соединения их, при котором используются газы для создания высокой температуры. Чаще всего используется кислород и ацетилен, хотя возможны и другие варианты. Ведущая роль здесь отводится пламени, ведь именно от него и зависит высота температуры и возможность расплавления разных типов металлов. Пламя состоит из трех зон: ядра (где распадается ацетилен), восстановительной зоны (в которой окисляется углерод и водород) и факела (область полного сгорания газов). Их бывает три вида (в зависимости от соотношения газов – ацетилена и кислорода):

  • нормальное пламя, при котором осуществляется подача газов в равных пропорциях. Оно характеризуется синим цветом всех трех зон, при чем восстановительная имеет яркий синий цвет;
  • науглероживающее пламя свидетельствует о недостатке кислорода и характеризуется ярко-желтым факелом;
  • окислительное – это то, которое возникает при недостатке ацетилена, при котором пламя бледное и короткое.

Для работы газовой сваркой мастер регулирует подачу рабочих газов в зависимости от пламени, показателем которого является их цвет. От типа пламени зависит температура, которая воздействует на металл. Обычно это свыше 3000 градусов, что позволяет плавить и резать различные виды изделий.

Газовая сварка и резка металлов производится обычно на нормальном пламени, при котором ацетилен и кислород подаются в равных количествах. Если же цвет огня меняется, необходимо подкорректировать настройки.

Область применения газосварки

Газовая сварка металлов может реализовываться несколькими способами:

  • газопламенная сварка происходит с помощью присадочной проволоки, которая плавится вместе с основными деталями и заполняет зазор между ними;
  • газопрессовая сварка отличается отсутствием присадочной проволоки, а скрепление происходит с помощью плотного соединения расплавленных кромок.

Газопламенная сварка используется не для всех типов металла. Преимущественное применение она нашла на следующих:

  • жесть и тонколистовая сталь, толщиной не более 5 мм;
  • цветные металлы;
  • чугун;
  • инструментальная сталь.

Все эти металлы имеют одну общую черту – они требуют мягкого и плавного нагрева, который и обеспечивается газовой сваркой.

Газовая сварка и резка металлов нашла широкое применение во многих отраслях промышленного и бытового использования. Благодаря постепенному нагреву детали, она не деформируется и такой способ считается одним из лучших для тонких металлов. Главное – правильно отрегулировать подачу газа и наладить пламя. Это делается следующим образом: открываются полностью вентили кислорода и ацетилена и поджигается горелка (спичкой/зажигалкой). Регулировка происходит вентилем ацетилена на полностью открученном кислороде.

Сущность газовой сварки можно рассмотреть на рисунке ниже:

Применяемые газы и их особенности

Чаще всего для газопламенной сварки применяется специфический газ ацетилен (C2H2). Он характеризуется резковатым запахом и добывается при реакции карбида кальция с водой (в промышленных условиях). При температуре выше 335 градусов он загорается. В сочетании с кислородом, температура воспламенения ниже – 297 градусов минимум.

Основным газом для газопрессовой сварки является кислород, который смешивают с C2H2 в равных пропорциях. Он всегда реализуется в баллонах синего цвета. С помощью шланга к горелке подключается кислород и подается на маленьком давлении, не более 4 атм. В отверстие рядом подключается C2H2. в горелке есть специальный механизм для смешивания газов и через наконечник уже выходит концентрат для процесса сварки.

Газовая сварка и резка металлов может осуществляться не только с помощью ацетилена. Вместо него допустимо применение других газов в жидком и паровом виде. Самые популярные заменители ацетилена:

  • Пары керосина (коэффициент замены ацетилена – 1:1)
  • Пропан (коэффициент замены ацетилена – 1:0,6)
  • Метан (коэффициент замены ацетилена – 1:1,6)
  • Водород (коэффициент замены ацетилена – 1:5,2)

Важно: при газопламенной сварке стальных изделий метаном или пропаном нужно использовать проволоку с повышенным концентратом марганца и кремня.

Для качественного расплавления металла рекомендуется, чтобы температура воздействия была в два раза выше температуры плавления этого металла.

Преимущества и недостатки

Варить газовой методикой не сложно, но она, как и электродуговая, полуавтоматическая или аргонная сварка имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества газового соединения:

  • это идеальный способ сваривания меди, латуни и чугуна;
  • обработке поддаются материалы с разным уровнем плавления, за счет высокой температуры, образующейся в результате горения;
  • варить можно в любом месте, так как не требуется специального оборудования или электрической розетки;
  • при использовании качественной придаточной проволоки и правильно подобранному пламени, получаются качественные и красивые швы (широко используются для соединения комплектующих в трубопроводах);
  • рабочее изделие греется медленно, что позволяет избежать деформации или пропала, как в случае с полуавтоматической сваркой или при использовании электрода).
Читать еще:  Должностные обязанности сварщика

Кроме положительных моментов, сущность газовой сварки имеет и несколько недостатков:

  • зона прогрева достаточно широка, то есть нагревается не только зона шва, но и большая площадь вокруг нее. Это может нанести вред изделию;
  • невозможность работы с деталями, толщина которых превышает 5 мм;
  • крайне не рекомендуется производить газопламенную сварку «внахлест», это приведет к деформации места сплавления;
  • высокая опасность работы, так как газы образуют химическую смесь, которая имеет свойство воспламеняться.

Техника и технология газовой сварки

Чтобы газопламенная сварка порадовала в результате качественным швом, необходимо придерживаться всех рекомендаций и четко блюсти технологию работы. Для начала необходимо подготовить кромки изделий в районе будущего шва, то есть очистить от различных примесей и загрязнений. Это можно сделать при помощи наждачной бумаги или механической железной щеткой. Технология газовой сварки и резки металла выбирается заранее, перед началом процесса.

Техника газовой сварки делится на два метода:

  • правый способ сварки характеризуется движением горелки слева направо. При этом огненное пламя направляется на сваренный участок, а придаточный материал ведется следом за ним.
  • левый способ сварки, соответственно, выполняется наоборот – справа налево. Проволока продвигается впереди пламени, которое направлено на еще не соединенные кромки деталей.

Правый способ сварки менее популярен, так как левый и видно лучше мастеру, и обеспечивает качественный прогрев. Хотя при правом, коэффициент полезного действия на 20% выше, а расход газа меньше.

Способы газовой сварки

Особое внимание требуется уделить выбору присадочной проволоки. Она зависит от толщины металла, который нужно сварить. При левом способе, диаметр присадочной проволоки d=S/2+1 мм, а при правом d-S/2 мм, где S — толщина свариваемого изделия (в миллиметрах).

Техника и технология газовой сварки выбирается, отталкиваясь от нескольких факторов:

  • толщина изделия;
  • положение детали и ширина шва;
  • предпочтения мастера;
  • используемые газы.

Рекомендации

Изучая сущность процесса газовой сварки, необходимо понимать, что работа с горючими газами требует повышенной осторожности и внимательности. Новичку рекомендуется учесть советы опытных сварщиков и применять их на деле:

  • для учебы и тренировки лучше использовать кислород и ацетилен;
  • для сварки пропаном лучше применять горелку ГЗУ 3-02 и проволоку Св08г2с;
  • перед тем, как варить изделие, его необходимо качественно очистить;
  • для газопрессовой сварки лучше применять гидравлическое оборудование (пресс), для надежного скрепления;
  • левый и правый способы имеют свои преимущества и недостатки, поэтому выбор делает мастер, смотря по ситуации.

Мы рассмотрели основные понятия и материалы для пламенной и газопрессовой сварки. Для них преимущественно используется стандартная смесь кислорода и ацетилена. В некоторых случаях, для замены применяется сварка пропаном. Этот процесс не легкий и имеет множество нюансов, которые новичку будет сложно учесть. В связи с этим, начинающим сварщикам не рекомендуется выполнять сварку пропаном. На качество шва и легкость работы влияет предварительная подготовка.

Что такое автоген и как его сделать

автоген — это устройство для получения высокотемпературной струи пламени температурой сгорания около 3150 0С. Главные составные части автогена:

Одна из разновидностей сварки металлов плавлением — автоген. Если при электродной сварке металл плавится при нагревании электрической дугой, то при газовой сварке — открытым пламенем смеси ацетилена и кислорода. По сути, автоген — это устройство для получения высокотемпературной струи пламени температурой сгорания около 3150 0 С. Главные составные части автогена:

  • баллон с кислородом;
  • баллон с ацетиленом или генератор газа;
  • манометры;
  • газопроводные шланги;
  • газовая горелка (резак).

Самым сложным узлом аппарата газовой сварки является резак, который может использоваться как по прямому назначению (для резки черных и цветных металлов), так и для сварки низколегированных сталей. Схематическое устройство газовой горелки автогена показано на рисунке:

К горелке подведены два шланга — с кислородом и горючим газом. В роли последнего может использоваться ацетилен или пропан/бутан. Но если пропаном можно неплохо резать металлы, то сваривать им довольно сложно — по сравнению с ацетиленом он дает температуру в горящей струе на 600-700 градусов ниже, что при сварке тонкостенных деталей ощущается мало, но при работе с толстостенными трубами или массивными деталями вызывает определенные затруднения и значительно замедляет работу.

Необходимо отметить, что промышленное автогенное оборудование можно использовать практически с любым горючим газом, но чаще всего используются эти два вида, как наиболее дешевые и удобные в применении. Для домашней бытовой сварки лучше всего использовать пропан/бутан. Его легче купить и он менее опасный в применении.

С ацетиленом работать сложнее, необходимы определенные навыки и знание особенностей газа. При проникновении ацетилена в кислородные шланги и, наоборот, при поступлении кислорода в емкость с ацетиленом возникает серьезная угроза мощного взрыва. Для предотвращения такой опасности ацетиленовые горелки оборудуются возвратными клапанами, а генераторы газа, о которых будет сказано ниже, водяными затворами. Но, все же, работа с ацетиленом требует определенных навыков и знания техники выполнения основных операций.

С целью соблюдения правил безопасности необходимо придерживаться определенных нормативных величин давления газов — в заправленном ацетиленовом баллоне давление должно быть 1,6 МРа, на горелке — 0,1 МРа, но не более 0,15 МРа. Давление кислорода в баллоне — не более 15МРа, на горелку идет не более 1,5МРа.

Гайка крепления кислородного шланга к баллону — с правой резьбой и на редукторе, и на горелке, а гайки шланга ацетиленового баллона — с левой резьбой и имеют риски (метки) на гранях. Сделаны разнонаправленные резьбы, чтобы не перепутать шланги местами. Смесь горючего газа с кислородом весьма взрывоопасна, поэтому подходить к сборке и работе с автогеном необходимо с полной ответственностью.

Процесс сварки автогеном

Автогенная сварка без присадочного прутка или проволоки невозможна. В этом случае происходит только прожигание металла и его резка на отдельные фрагменты. Смешиваясь в горелке, ацетилен и кислород сгорают и выбрасываются из сопла с высокой скоростью. Струя газа достигает температуры более 3000 0 С. Ее можно регулировать в определенных пределах путем добавления или снижения пропорций подающихся газов.

Сначала в горелку подается кислород, затем ацетилен или пропан и смесь поджигается. После появления устойчивого пламени, поворотом регулирующих вентилей устанавливается требуемая температура. Как правило, измерить ее сложно, поэтому уровень определяется по косвенным признакам — цвету пламени, звуку газового потока, интенсивности прогревания металла.

Как происходит процесс сваривания показано на картинке:

Сначала свариваемые детали устанавливаются в нужном положении, затем их кромки разогреваются до белого цвета и уже потом в пламя горелки вносится присадочный пруток. Он расплавляется и заливает шов между деталями.Купить присадочный пруток марки LNG (I, II, IIIили IV) и другие модификации, а также сварочную проволоку для автогенной сварки можно в любом магазине сварочного оборудования.

Сварка автогеном по своей технике довольно сложный процесс и браться за сваривание ответственных деталей без подготовки не следует. Лучше всего потренироваться на обрезках труб, швеллеров и другого профильного проката, чтобы набраться опыта и освоить практические приемы работы.

Конечно, и кислород, и ацетилен или пропан стоят денег, поэтому расходовать их зря не стоит. Но и сварка автогеном без опыта такой работы может привести к таким же, а то и более ощутимым убыткам.

Сварочный автогенный генератор

Внутри генератора происходит реакция между карбидом кальция и водой, в результате которой и получается ацетилен. Кроме сварки, этот газ можно использовать и для других нужд — подключения газовых светильников, производства уксусной кислоты, выработки этанола и т.д. Но этими операциями ни в частных гаражах, ни в промышленных мастерских никто не занимается — генератор используется исключительно для сварочных работ.

Устройство генератора показано на схеме:

Промышленность производит различные виды генераторов, отличающиеся производительностью и максимальным давлением вырабатываемого газа:

  • Низкого давления — до 0,01 МПа;
  • Среднего — до 0,15 МПа.

Мобильные генераторы могут производить до 3 м 3 газа в час. Среди всех модификаций газогенераторов, сварочный аппарат на базе АСП-10 — самый удобный, безопасный и, вследствие этого, популярный и у производителей, и у домашних мастеров. Он обеспечивает выработку газа в объеме до 1,5 м 3 под давлением до 0,15 МПа. При этом работает в автоматическом режиме — реакция газообразования регулируется вытеснением воды из рабочей зоны при увеличении давления газа внутри.

Автоген своими руками

Собрать автоген своими руками может каждый умелец, знакомый с основами сварочного дела. Но только в том случае, если в наличии есть генератор заводского производства или баллон с горючим газом, кислородный баллон, манометры и шланги. Также необходимо купить автогенную горелку и присадочные прутки.

Изготавливать газовый генератор своими руками крайне опасно — смесь ацетилена и воздуха представляет собой гремучую смесь, поведение которой не всегда прогнозируемо. Бытующие на просторах интернета схемы и чертежи самодельных генераторов ацетилена, базирующиеся на медицинских капельницах или оросителях от садовых шлангов, может и работоспособны, но проверять не рекомендуется — взрыв газового баллона по поражающей способности равен средней авиабомбе.

Мини автоген

Но купить можно и промышленный мини-автоген, все составные части которого помещаются в небольшой кейс. В набор входят два маленьких баллона, резак, тонкие шланги и манометры. Работать с таким оборудованием можно с металлами толщиной от 0,1 до 300 мм. Конечно, запас автономности у него небольшой, но зато такой аппарат отличается высочайшей мобильностью и, конечно же, безопасностью.

Читать еще:  Как варить чугун полуавтоматом

Предлагаем нашим читателям поделиться собственным опытом работы с автогенной сваркой, особенностями ее использования для разных металлов в различных ситуациях. Возможности автогена до сих пор полностью неизученные — самые интересные письма мы непременно опубликуем на сайте.

Сварка автогеном

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.

Комплектация оборудования

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.

Автогенная сварка

АВТОГЕННАЯ СВАРКА, горячее соединение двух частей металла за счет собственного материала или материала, прибавляемого извне, путем сплавления концентрированным пламенем, без применения механического усилия. При автогенной сварке необходимое нагревание и расплавление свариваемого места и присаживаемого материала достигается сжиганием различных газов-горючих в струе кислорода. В зависимости от газа-горючего различают следующие виды автогенной сварки: 1) ацетилено-кислородная сварка, 2) водородо-кислородная сварка, 3) блаугазо-кислородная сварка, 4) бензольно-бензино-кислородная сварка, 5) сварка светильным газом в струе кислорода, 6) сварка одноатомным водородом. Помещенная на ниже таблица характеризует различные виды сварки.

Кислород . Степень химической чистоты применяемого для сварки кислорода д. б. не ниже 98%. Применение кислорода плохого качества значительно ухудшает качество сваренного шва и увеличивает время работы. Кислород хранится в стальных баллонах (бутылях) под давлением 125—150 atm. Баллоны представляют собою цельнотянутые стальные трубы с одним донышком и горловиной, с ввернутым в нее вентилем (фиг. 1 и 2). Водяная емкость баллона: 5, 10, 30, 40 и 50 л. Газовая емкость: 0,75—7,50 м 3 свободного газа (приведенного к 1 atm).

Кислородные баллоны снабжаются в верхней своей части надписью с указанием пробного давления (225—250 atm), допускаемого давления (125—150 atm), даты последнего испытания и водяной емкости баллона в литрах. Единицей измерения газовой емкости служит 1 литр или 1 м 3 кислорода при р = 1 atm. Газовая емкость кислородного баллона определяется умножением водяной емкости его на давление газа по манометру в atm. Кислородные баллоны, для отличия от водородных и ацетиленовых, окрашиваются в синюю краску.

Бутылочный вентиль кислородного баллона снабжен правой нарезкой — на штуцере для манодетандера и левой — для водородных баллонов. Кислородные баллоны требуют большой осторожности в обращении с собой; бутыли, а также весь сварочный инструмент необходимо предохранять от соприкосновения с жиром, маслом. Эти вещества дают моментальное возгорание в кислороде, с большим выделением тепла, вследствие чего может произойти взрыв баллона. Бутыли со всякого рода газом следует держать вдали от очагов тепла и предохранять от толчков и ударов. Открытие вентиля для выпуска газа должно производить медленно: быстрое открытие может вызвать возгорание прокладок вентиля и манодетандера. Пределы рабочего давления кислорода 0,2—3,5 atm. Редуцирование газа производится специальным сварочным редуктором, или манодетандером, устройство которого показано на фиг. 3.

Читать еще:  ВИК контроль сварных соединений

Для пуска в ход и эксплуатации баллона следует: 1) перед открытием бутылочного вентиля повернуть регулирующий винт до момента нажатия пружины; 2) медленно открыть бутылочный вентиль; 3) открыть дроссель-клапан манодетандера; 4) установить рабочее давление; 5) при коротком перерыве в работе, закрыть дроссель-клапан; 6) при длительном перерыве закрыть бутылочный вентиль и ослабить регулирующий винт; 7) остерегаться масла и жира; 8) замерзший вентиль отогревать горячей водой (на фиг. 4 изображено приспособление для предохранения от замерзания — конструкции германского завода Drager-Werke).

Ацетилен, принципы получения его и аппараты . Наиболее широкое применение в автогенном деле имеет ацетилен С2Н2, который получается в результате реакции:

По этой формуле из 1 кг чистого карбида получается 340 л ацетилена при 1,15 кг ила (шлама). Практически 1 кг карбида дает 250—300 л ацетилена, или 4 кг карбида дают 1 м 3 ацетилена. На практике для разложения 1 кг карбида требуется 10 л воды, что объясняется необходимостью предохранить газ от перегревания и вместе с тем избежать ухудшения качества сваренного шва. Предельная температура воды в ацетиленовых аппаратах 40—50°С. Наиболее ходовая грануляция карбида 20—50 мм. Наличие карбидной пыли может вызвать взрыв аппарата и значительно понижает газопроизводительность кускового карбида. Ацетилен под давлением выше 2 atm и смесь ацетилена с воздухом при содержании в смеси от 3 до 65% ацетилена также легко взрывается; эта смесь самовозгорается при 400—450°С. Промышленный ацетилен содержит сернистый водород, фосфористый водород, аммиак и кремнистый водород — вредные для качества сварки примеси. Все они, за исключением фосфористого водорода, удаляются из газа промывкой в холодной воде. Для окисления фосфористого водорода применяются соединения хрома и хлора или патентованный препарат гератол и пр. Для очистки 20 м 3 ацетилена требуется 1 кг гератола.

Ацетиленовые аппараты . Ацетилен добывается в особого рода генераторах подвижного типа и стационарных аппаратах. Все ацетиленовые аппараты делятся на две группы: а) система «карбид в воду» и б) система «вода в карбид». Аппарат для получения ацетилена, основанный на принципе «вода в карбид», представляет цилиндрический сосуд, в нижней части которого расположены две реторты для загрузки карбида, вода подводится к ретортам. Фиг. 5 изображает стационарный аппарат, построенный по принципу «карбид в воду».

Из загрузочной коробки, с помощью механизма подачи карбид попадает через трубу водяной камеры генератора, газгольдер, откуда по трубопроводу, через очиститель и водяной затвор, направляется к месту работы. Аппарат указанной конструкции имеет большой КПД при условии параллельной работы 2 генераторов и является в настоящее время наиболее совершенной конструкцией для больших сварочных мастерских. Аппарат этот воздухонепроницаем при загрузке карбида, спуске ила, наливе воды и пр. На фиг. 6 изображен воздухонепроницаемый спускной клапан для шлама.

Водяной очиститель служит для очистки сырого ацетилена от примесей. Построен он по принципу водяного затвора. Водяной затвор (фиг. 7) должен быть обязательно установлен на каждом сварочном посту и аппарате. От ухода за ним зависит безопасность сварочных работ.

Химический очиститель и осушитель (фиг. 8). На решетках F помещают известь, кокс, гератол — все с прослойками ваты. Ацетилен, получаемый из аппаратов, генераторов, имеет давление в 50—200 мм водяного столба.

Ацетилен под давлением . В практике автогенного дела применяют также ацетилен под высоким давлением, до 20 atm. Ацетилен под давлением, или диссугаз, поступает в продажу в стальных баллонах. В виду большой опасности, представляемой ацетиленом под давлением, его растворяют в ацетоне. Баллон заполняется на 25% своего объема инфузорной землей, на 40% ацетоном. Приблизительный подсчет газовой емкости ацетиленового баллона производится умножением водяной емкости баллона в л на давление газа в atm и на постоянное число 10. Точный подсчет рекомендуется производить по весу газа. Удельный вес его 1,16. Растворенный в ацетоне ацетилен относительно безопасен в обращении; даже в случае вспышки газа, выходящего из баллона, взрыва ожидать не приходится, если немедленно закрыть бутылочный вентиль металлического баллона.

Горелки и шланги . Основным инструментом сварщика является сварочная горелка, которая должна удовлетворять требованиям: 1) безопасности, 2) экономичности, 3) регулируемости, 4) минимального веса. По средней трубке горелки течет кислород и силой инжекции сопла засасывает горючий газ из наружной трубки. На фиг. 9 изображен разрез ацетилено-кислородной горелки.

Сварочное пламя . Температура сварочного пламени (восстановительная зона) равна 3000—3500°С. В горелку кислород и ацетилен поступают по резиновым шлангам диаметром 7—9 мм для горючего газа и 8—10 мм для кислорода. Схема стационарного ацетилено-кислородного устройства дана на фиг. 10.

Сварочное пламя своей яркостью и благодаря наличию значительного количества ультрафиолетовых лучей ослепляюще действует на органы зрения рабочих. При автогенной сварке, а в особенности при автогенной резке металлов, от свариваемого предмета отделяется большое количество раскаленных частиц металла, могущих произвести ожоги лица и одежды работников. При автогенной сварке медных сплавов — бронзы, латуни, фосфористой бронзы — происходит выделение паров цинка, сернистых газов, окиси углерода, отравляющих воздух и вредно действующих на здоровье рабочих. Для предотвращения вредных последствий работы по автогенной сварке необходимы тщательная вентиляция рабочих помещений и снабжение работников специальной одеждой и очками.

Сварка различных металлов . Во всех случаях сварки необходимо, для заполнения и усиления шва, применять припой или сварочную проволоку одинакового с основным материалом качества. Так, для железа, стали и стального литья применяют мягкую малоуглеродистую, чистую от вредных примесей железную проволоку диаметром 0,5—6 мм. Рекомендуется применение шведской проволоки. Ее анализ: С—0,08%, Р—0,06%, Мn—0,02%, S—0,006%, Si—0,01%. Для сварки чугуна применяют сильнокремнистый чугун, отлитый в бруски диаметром 3—20 мм. Для сварки красной меди находит применение электролитическая проволока и специальные припои (Kanzlerdraht). Для сварки различных сплавов меди применяют проволоку тех же составов, что и основной материал. Алюминий сваривается чистой алюминиевой проволокой. В целях предупреждения окисления места сварки необходимо образование в процессе сварки легкоплавких шлаков, которые появляются лишь в присутствии соответствующих флюсов — сварочных порошков. Практика сварочного дела знает следующие сварочные порошки: 1) для чугуна — обезвоженная бура; 2) для красной меди и ее сплавов — обезвоженная бура и специальный сварочный порошок состава: Na2B4O7∙10H2O — 23,4%; Na2HPО4∙12H2О — 17,2%; Na23∙10Н2О — 53,8%; NaCl — 5,6%; 3) для алюминия сварочный порошок состава: КСl- 45%; NaCl — 30%; LiCl — 15%; KF — 7%; NaHSO4 — 3%. .

Механические качества шва . Автогенный метод сварки получил широкое распространение как при ремонтах, так и при изготовлении новых изделий. Отсюда — большое значение механических качеств сварки. Фиг. 11, 12,13 показывают разновидности конструкций сварочных швов и примеры изготовленных изделий.

Механические свойства шва определяются путем сравнения временного сопротивления и удлинения материала шва с соответствующими значениями этих величин для целого места испытуемого материала. Практика дает следующие результаты: временное сопротивление 50—100% от сопротивления целого материала, удлинение 20—90% от удлинения целого материала.

Экономические факторы ацетилено-кислородной сварки . В таблице ниже приведены приблизительные данные для калькуляции ацетилено-кислородных сварочных работ.

Водородно-кислородная сварка . Подвижная установка. Состоит из 2 бутылей (одной для кислорода, другой для водорода), 2 манодетандеров (для водорода и кислорода), 2 рукавов и горелки. Автогенная сварка с применением в качестве горючего водорода значительно удлиняет время работы. Применима при сварке свинца.

Сварка светильным газом . Сварочный пост имеет такой же внешний вид, как при ацетилено-кислородной сварке. Давление газа — 30 мм водяного столба. Область применения светильного газа указана в следующей таблице.

Блаугазо-кислородная сварка . На фиг. 14 показан сварочный аппарат на тележке.

В баллоне А находится блаугаз под давлением в 100 atm. Для понижения давления блаугаза до рабочего (от 0,5 до 6 atm) служит расширитель В. Блаугазо-кислородная сварка по своей экономичности значительно уступает ацетилено-кислородной. Производительность сварщика падает в 2,5 раза, причем расход блаугаза в 1,4 раза больше, чем ацетилена и расход кислорода в 2,5 раза больше, нежели при ацетилене. Блаугаз рекомендуют при сварке чугуна.

Бензольно-кислородная сварка . Сварка с помощью жидких горючих — бензола, бензина и пр., благодаря применению аппарата Фернгольца, должна найти более широкое распространение, нежели сварка светильным газом, блаугазом и водородом. Хотя экономический эффект несколько отстает от экономического эффекта сварки ацетиленом, все же этот вид сварки можно рекомендовать при монтажных работах, в виду легкости передвижения и большой портативности аппарата.

Атомно-водородная сварка основана на том, что водород, пропущенный сквозь пламя вольтовой дуги — между двумя вольфрамовыми электродами, — переходит из состояния молекулярного в атомное. Атомы водородной молекулы под влиянием высокой температуры вольтовой дуги отделяются друг от друга, поглощая при этом энергию дуги. Удаляясь от дуги, атомы вновь соединяются в молекулы. Освобождаемая при этом энергия дает водородное пламя чрезвычайно высокой температуры, при которой плавится даже высокоплавкий молибден. Вместо чистого газообразного водорода применяют метан, этиловый спирт и водяной газ. В Германии вместо вольфрамовых применены с успехом стальные электроды, а вместо газообразного водорода — древесный спирт.

В заключение должно сказать, что первенствующее положение среди всех видов автогенной сварки остается за ацетилено-кислородным способом. Что же касается остальных видов, то применение их оправдывается исключительно или невозможностью осуществления сварки ацетиленом или чрезвычайной дешевизной других горючих.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 1 — 1927 г.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector