Газовая горелка для сварки: виды и принцип работы

С годами методы и основы обработки металлов менялись с развитием науки и внедрением новой техники. Газовая сварка — один из популярных способов сварки металлов. С помощью этой статьи вы научитесь основам газовой сварки.

На каком расстоянии от газовых приборов можно устанавливать мебель?

Устанавливать (размещать) мебель и другие горючие предметы и материалы можно на расстоянии менее 0,2 метра от бытовых газовых приборов по горизонтали (за исключением бытовых газовых плит, встраиваемых бытовых газовых приборов, устанавливаемых в соответствии с технической документацией изготовителя) и менее 0,7 метра по вертикали (при нависании указанных предметов и материалов над бытовыми газовыми приборами).

За нарушения данных правил можно как получить административный штраф, так и быть привлеченным к уголовной ответственности при причинении своими действиями вреда здоровью других людей.

Плюсы и минусы газовой сварки

Преимущества:

  1. Газовая сварка является портативным и наиболее универсальным процессом и может применяться для различных производственных и ремонтных работ.
  2. Обеспечивает лучший контроль над температурой металла в зоне сварки, контролируя газовое пламя.
  3. В газовой источник тепла и присадочный металл отличаются в отличие от дуговой сварки. Это обеспечивает лучший контроль над скоростью осаждения присадочного металла.
  4. Может быть пригодна для сварки разнородных металлов с подходящим наполнителем и флюсом.
  5. Стоимость и обслуживание оборудования недорогое по сравнению с некоторыми другими процессами сварки. Оборудование универсальное, автономное и портативное.

Недостатки:

  1. Не подходит для тяжелых секций, поскольку выделяемого тепла недостаточно, и, следовательно, тяжелые секции не могут быть соединены.
  2. Температура пламени меньше температуры дуги.
  3. Скорость нагрева и охлаждения относительно медленная. Но в некоторых случаях это выгодно.
  4. Тугоплавкие металлы, такие как вольфрам, молибден и химически активные металлы, такие как титан и цирконий не подходят для этого типа сварки.
  5. Приводит к большей зоне термического влияния из-за длительного нагрева.
  6. Защита от флюса в газовой сварке не так эффективна и окисления нельзя полностью избежать.
  7. Проблемы безопасности связаны с хранением и обработкой взрывоопасных газов, например, ацетилена и кислорода.

Какие же есть особенности у цветных металлов?

  • Во-первых, это температура плавления. У меди, олова, латуни, бронзы, алюминия она гораздо ниже, чем у стали и чугуна. При чрезмерно высокой температуре металл не только растекается, но и начинает испаряться.
  • Во-вторых, теплоемкость цветных металлов очень высока. Поэтому изделия перед сваркой необходимо нагревать, повышая и поддерживая тепловой режим.
  • В-третьих, цветные металлы при нагревании активно окисляются и впитывают газы. Это приводит к загрязнению сварочной ванны, расплескиванию металла и образованию пор. Механические свойства шва, его прочность и внешний вид значительно ухудшаются.
  • В-четвертых, цветные металлы сильно расширяются при нагревании и дают большую литейную усадку. Результат – внутренние деформации, трещины в швах, большие остаточные напряжения.

Принцип работы газовой сварки и необходимое оборудование.

Газовая сварка – сварка, при которой нагрев и плавление металла происходят с помощью пламени от сгорания газов. Для сварки могут применяться различные газы: кислород, ацетилен, пропан, бутан, аргон и их смеси. Наиболее распространенными являются ацетилен-кислородная и пропано-бутан-кислородная смеси.

Для производства сварочных работ необходимо специальное оборудование: ацетиленовый генератор (аппарат для получения ацетилена путем взаимодействия карбида кальция с водой) или баллоны с горючим газом, редукторы для кислорода и рабочего газа, горелка с набором наконечников, шланги для подачи газа в горелку, сменные сопла для газовой сварки, флюсы и присадочные прутки.

Так же на сварочном посту есть и общее оборудование – сварочный стол, сборочные и удерживающие приспособления, набор инструментов. И, конечно же, мощная вентиляционная установка. Испарения цветных металлов и газов очень вредны для здоровья, так что на этом пункте экономить не следует. Так же, как и при выполнении любых других сварочных работ, не стоит забывать о средствах индивидуальной защиты: одежда, закрывающая все тело, рукавицы, очки с черными стеклами или маска, респираторы.

Какие же есть особенности у цветных металлов?

При газовой сварке, используется большой ассортимент смесей

Читайте также:  Приспособления для гаража своими руками

Подготавливаем детали к сварке.

Правила подготовки деталей к газовой сварке почти не отличаются от ручной дуговой  или полуавтоматической сварки. Детали должны быть чистыми, без следов масла, копоти, грязи, формовочной смеси. Поверхность под работу – ровная, без зазубрин, ям, бугров. Рекомендуем следующий порядок действий:

  • Зачистка кромок и сопряженных поверхностей (можно использовать и механический, и химический способ).
  • Сборка деталей и их закрепление (лучше всего это делать в кондукторе – специальном приспособлении, которое обеспечит ровную установку и не позволит деталям разойтись в процессе соединения).
  • Сделать прихватки (если металл тонкий, то не больше 5 мм, с интервалом в 70-100 мм; если металл толстый, то не более 20 мм с интервалом 400 мм.)
  • Установить угол детали. Лучше всего располагать детали под углом 7-10 градусов к поверхности стола. Это обеспечит равномерное заполнение кромок расплавленным металлом.

Оборудование и принадлежности для газовой сварки и резки.

Оборудование и аппаратура для газовой сварки и резки

Сварочный пост для газовой сварки и резки может включать в себя:

Ацетиленовые генераторы– это аппараты, служащие для получения ацетилена разложением карбида кальция водой. Их классифицируют:

— по производительности – 1,25…640 ч;

— по давлению вырабатываемого ацетилена – низкого давления (до 0,02 МПа), среднего давления (от 0,02 до 0,15 МПа);

— по способу взаимодействия карбида кальция с водой – генераторы системы КВ («карбид в воду»), генераторы системы ВК («вода на карбид»), генераторы системы ВВ («вытеснение воды»).

Все ацетиленовые генераторы имеют следующие основные части: газообразователь, газозборник, предохранительный затвор, автоматическую регулировку вырабатываемого ацетилена в зависимости от его потребления.

Предохранительный затвор защищает генератор от проникновения в него взрывной волны при обратном ударе пламени, а также воздуха и кислорода.

Баллоны для сжатых газов – предназначены для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворённых газов, находящихся под давлением. Различают следующие виды баллонов:

1) кислородный баллон представляет собой стальной цельнотянутый цилиндрический сосуд синего цвета с чёрной надписью «Кислород», вместимость 40 (40 литров), рассчитан на давление 15 МПа;

2) ацетиленовый баллон имеет те же размеры, что и кислородный; его окрашивают в белый цвет с красной надписью «Ацетилен» и заполняют пористой массой из активированного древесного угля; эту массу пропитывают ацетоном, в котором хорошо растворяется ацетилен;

3) пропан — бутановый баллонкрасного цвета с белой надписью «Пропан», рассчитан на давление 1,6 МПа.

Редуктор — это прибор, служащий для понижения давления газа, отбираемого из баллона до рабочего и для автоматического о поддержания этого давления постоянным. Они снабжены манометрами . Сварочная горелка — это устройство, служащее для смешивания горючего газа или паров горючей жидкости с кислородом и получения сварочного пламени. Сварочные горелки согласно подразделяются следующим образом: . по способу подачи горючего газа и кислорода в смесительную камеру — инжекторные и безынжекторные; по роду применяемого горючего газа — ацетиленовые и водородные; по назначению — на универсальные (сварка, резка, пайка, наплавка) и специализированные (выполнение одной операции), по способу применения — ручные и машинные. Инжекторная горелка- это такая горелка, в которой подача горючего газа в смесительную камеру осуществляется за счет подсоса его струей кислорода, вытекающего с большой скоростью из отверстия сопла. Давление кислорода 0,15…0,5МПа, а давление ацетилена 0,001…0,12 МПа.

Безижекторная горелка— это такая горелка, в которой горючий газ и подогревающий кислород подаются примерно под одинаковым давлением 0,05…0,1 МПа.

Резак – имеет такое же устройство, что и горелка, но в отличие от последней, в нем предусмотрен дополнительный канал для подачи режущего кислорода. Классифицируют его также как и горелку.

Рукава — это гибкие резиновые шланги для подвода газа к горелке и резаку.

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 газовых сварочных горелках. Поэтому, перед применением этот газ проходит тщательную очистку.

Нефтяной газ — является побочным продуктом нефтеперерабатывающих предприятий. Он используется, в основном, для резки и сварки металлов малой толщины и для сварки цветных металлов.

Пропанобутановые смеси являются бесцветными смесями, не имеющими запаха. Состоят они из пропана С3Н8 и бутана С4Н10. Эта смесь обладает наибольшей теплотворной способностью, т.е., при её сгорании выделяется наибольшее количество теплоты.

Читайте также:  14 полезных электроинструментов для домашней мастерской

Технология сварки газовых труб

Нередко происходит ситуация, когда возникает необходимость переместить газовый прибор в другое место. В результате требуется выполнить перенос трубы для газа в квартире. К подобной работе следует подходить со всей ответственностью и ею должны заниматься профессионалы, владеющие соответствующими навыками и знаниями.

Подобная услуга специалистов стоит недешево, но неправильные действия способны привести к весьма печальным последствиям.

Нужно сразу отметить, что перенос газовых труб в квартире состоит из двух больших и важных этапов:

  • согласование перемещения газового оборудования в специальных службах,
  • выполнение работ по перемещению газоснабжающей линии.

Инструкция о переносе газопровода

Для профессионалов выполнение переноса газового оборудования не является сверхсложной задачей, его осуществляют в следующей последовательности:

  1. Пользуясь газовым краном, перекрывают подачу газа в помещение.
  2. Затем газопровод продувают, чтобы удалить из него остатки газов.
  3. В месте, где имеется соединение с газопроводом, отрезают ненужный отрезок трубы и получившееся отверстие заваривают (прочитайте: “Как можно обрезать газовую трубу – правила и рекомендации”).
  4. В определенном месте сверлят отверстие и к газопроводу приваривают отвод, представляющий собой металлическую трубку и кран.
  5. Потом монтируют отводку к газовому прибору путем нанесения резьбовых соединений.
  6. Перед началом использования оборудования смонтированный газовый кран и трубу, имеющую сварные соединения, обязательно проверяют на отсутствие утечек.

Для подключения бытовых газовых агрегатов используют гибкий сильфонный шланг длиной не больше двух метров. Прежде, чем перенести газовую трубу в квартире, желательно подумать над тем, что возможно такой протяженности шланга будет достаточно и данное перемещение не потребуется.

Чтобы работать с газовыми трубопроводами, специалистам необходимо иметь допуск, они не реже раза в год проходят переаттестацию с целью подтверждения своей квалификации.

Подготовка к переносу труб

Прежде, чем приступить к переносу газовой трубы владельцу недвижимости следует обратиться в газоснабжающую организацию, по месту своего жительства с заявлением относительно желания внести изменения в систему газоснабжения квартиры. По указанному адресу придет технический специалист, чтобы произвести осмотр на предмет наличия условий для перемещения газового оборудования.

Если это возможно, представитель организации произведет нужные расчеты и составит смету расходов. Возможно, что возникнет необходимость в составлении нового техплана помещения, где проходит газовая труба, в котором перенос будет учтен. После внесения предоплаты за услуги, газовщики назначат день проведения работ.

Владельцу помещения необходимо убедиться в наличии сертификации у газовой компании – потребовать у ее сотрудников соответствующую документацию, которая должна предоставляться клиентам по их требованию.

Когда прибудут специалисты, чтобы перенести газовую трубу, следует проверить наличие у них удостоверений, которые подтвердят их квалификацию. Только тогда мастеров можно допускать в квартиру. После завершения процесса переноса газовики должны составить акт о проделанной работе и сделать в газовом паспорте соответствующую запись.

Положения СНиП об обустройстве газопроводов в квартире

Согласно положениям, прописанным в СНиПе, расстояние между газопроводом, проложенным открыто в помещении или в полу, и инженерными коммуникациями другого назначения (канализационными, отопительными, водопроводными системами) должно позволять производить осмотр и ремонт газового оборудования и соответствующей арматуры.

При этом нельзя допускать, чтобы газопроводы пересекали вентиляционные решетки, проемы окон и дверей.

Между газовой трубой, проложенной в стене, и средствами проводной связи и вещания минимальный промежуток определяют с учетом техники безопасности, которая предусмотрена правилами относительно проведения работ с кабельными линиями.

Минимальное расстояние и допустимость пересечения между газопроводом и электрической проводкой, находящейся внутри помещений, определяют на основании ПУЭ.

Прокладка газопровода производится в жилых строениях на высоте минимум 2,2 метра от уровня напольного покрытия до низа трубы, а при наличии на ней утепления – до низа изоляционного материала.

Оборудование

Виды оборудования для газовой сварки:

  1. Бензино-кислородные.
  2. Ацетилено-кислородные.
  3. Керосино-кислородные.
  4. Пропано-кислородные.

К другим ключевым элементам газосварочного аппарата относятся:

  1. Предохранительный затвор. Это деталь обеспечивает безопасность при работе.
  2. Баллоны для газов. По ГОСТу они должны быть покрашены в определённый цвет, зависимо от того, что находится внутри.
  3. Вентиль устанавливаемый на баллон. Должен изготавливаться из латуни.
  4. Редуктор — ключевой элемент оборудования. Обеспечивает надёжное соединение горелки с баллоном.
  5. Горелка для подачи рабочей смеси. Существует два вида — ацетиленовая, пропановая. Представляет собой рабочую часть оборудования, на которой располагаются вентили для регулировки подачи газов. Они смешиваются с помощью системы трубок, которые расположены на горелке.
Читайте также:  Как пользоваться лазерным уровнем: инструкция

На выходе с резака установлено сопло, через которое готовая смесь подаётся на рабочую поверхность.

Какие газы применяются при сварке

Одним из газов, применяемых для работ, является ацетилен, который получают при реакции воды и карбида кальция, его формула – С2H2. В чистом виде температура возгорания этого газа – +335 °С. При смешении с кислородом – +227 °С. Отличается резким запахом.

При газопрессовом методе используется равная смесь газов: ацетилена и кислорода – в пропорции 1:1. Баллоны, наполненные кислородом, маркируют синим цветом, подключают к аппарату при помощи шланга. Давление не должно превышать 4 атм.

Ацетилен содержится во втором баллоне, также снабженном шлангом. Смешение газов происходит в специальном механизме газовой горелки.

При необходимости замены ацетилена требуется подобрать газ с подходящими характеристиками. При выборе нужно обращать внимание на плюсы и минусы их использования. При этом заменять ацетилен в смеси на иной газ надо в следующих пропорциях:

Какие газы применяются при сварке
  • ацетилен с пропаном – 1:0,6.
  • ацетилен с метаном – 1:1,6.
  • ацетилен с водородом – 1:5,2.
  • ацетилен с парами керосина – 1:1.

Нельзя забывать и о существенном условии применения газовой сварки с использованием пропана и метана – применении электродов с высоким уровнем кремния и марганца.

Для создания более качественного шва требуется повысить показатель расплавленности. Сделать это поможет температура плавления, которую следует сделать выше, но не более чем в 2 раза.

Принцип работы

Идущая в комплекте газовая горелка для полуавтомата – это исполнительное устройство для получения сварочного шва в среде защитного газа.

Газовая горелка для полуавтомата

Принцип работы следующий:

  • Горелка помещается к основному металлу на расстояние образования дуги.
  • Перед началом розжига дуги за несколько секунд в сварочную зону подается защитный газ.
  • Напряжение подается на токоподводящий наконечник, а соответственно и на электродную проволоку.
  • В сварочной дуге электродная проволока плавится и каплями с потоком газа попадает в сварочную ванну.
  • При перемещении горелки вдоль соединяемых элементов образуется сварной шов.
  • Среда защитного газа обеспечивает получение качественного и чистого шва.
Принцип работы

Во время проведения сварных работ элементы горелки подвергаются воздействию высоких температур. Особенно страдают газовое сопло, токоподводящий наконечник и электродный держатель, также именуемый диффузором и газорассекателем.

Устройство горелки для полуавтомата

  • основа горелки;
  • изоляционное кольцо;
  • электродный держатель;
  • токоподводящий наконечник;
  • газовое сопло.

Выход из строя, например, токоподводящего наконечника, препятствует подаче сварочной проволоки для заполнения ванны.

Электродуговое сваривание

Это один из востребованных способов сварки газовых магистральных трубопроводов, который осуществляется автоматическим и полуавтоматическим сварочным оборудованием и установками. Такая операция может производиться под действием защиты инертного газа.

Для прокладки газовых труб применяют и ручную дуговую сварку. Она используется при производстве прихваток и проварки корня шва. Но такую работу может выполнять электросварщик, обладающий высокой квалификацией и допуском.

Сварка магистральных газопроводов большого диаметра, требует особой подготовки. Для качественного шва надо выполнить правильную стыковку и разделку кромок.

Но сначала зачищают и протирают растворителем торцы деталей. Разделку кромок выполняют болгаркой или, при сварке деталей небольшого сечения, напильником. Шов будет качественным, если угол разделки не менее 60°.

Затем детали прихватываются. Качественная прихватка должна быть не менее 3 мм, с катетом шва не менее половины толщины стенки. Прихватки располагаются на небольшом расстоянии для более качественной фиксации стыка трубопровода газоснабжения.

При поворотном стыке можно проводить сварку, совмещая ее с вращением деталей. Такой способ увеличивает скорость работы и качество шва. Сварка даже на небольших диаметрах выполняется в несколько проходов.

Если корень шва можно варить прерывисто, то сварка последнего слоя производится без разрывов. Его выполняют сплошным швом сразу по всей окружности газовой трубы.

Сферы использования сварки

Сварка этого типа отличается от электродуговой плавным разогревом металла. Пожалуй, это и определило сферы ее использования. Сварка газом показывает максимальный эффект при работе со сталью толщиной до пяти миллиметров. Эта технология сварки с успехом используется при обработке цветных металлов. Сварку газом используют для работы с материалами, требующими предварительного прогрева. При выборе газовой сварки, проектировщик должен руководствоваться требованиями ГОСТ.

Сварку газом применяют при проведении ремонтных работ, пайке. С ее помощью проводят восстановление изношенных деталей, например, коленчатых валов. Для этого, на изношенную поверхность наплавляют слой металла. Впоследствии место наплава будет отшлифовано и доведено до необходимого размера.