>> >> >>Газы для газовой сварки

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

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

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

Газ	Плотность при нормальных условиях, кг/м 2	Теплота сгорания при нормальных условиях, кДж/м 3	Температура пламени в смеси с кислородом, °C	Коэффициент замены ацетилена	Предел взрываемости (%) при смешивании с:		Область применения
					воздухом	кислородом
Ацетилен	1,09	529200	3200		2,2-81,0	2,3-93,0	Все виды газосварки
Водород	0,084	10080	2400		3,3-81,5	2,6-95,0	Для сварки тонкого металла (до 2мм), сварки чугуна, алюминия, латуни
Коксовый	0,4-0,55	14700-18480	2000-2300		4,5-40,0	40,0-75,0	Для пайки, сварки легкоплавких металлов, кислородной резки
Нефтяной	0,87-1,37	36540-62160	2000-2400		3,8-24,6	10,0-73,6	То же
Метан	0,67	33600	2400-2700		4,8-16,7	5,0-59,2	То же
Пропан	1,88	87360	2600-2800		2,0-9,5	2,0-48,0	Пайка и сварка цветных металлов, газовая резка, сварка сталей толщиной до 6мм, правка, огневая зачистка
Бутан	2,54	116760	2400-2500	0,45	1,5-8,5	2,0-45,0	То же
Бензин	0,7-0,76	42840	2400		0,7-6,0	2,1-28,4	Газовая резка сталей, пайка и сварка легкоплавких металлов
Керосин	0,82-0,84	42000	2300		1,4-5,5	2,0-28,0	То же

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

Ацетилен для газовой сварки

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

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

CaO + 3C = CaС 2 + CO

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

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

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

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

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

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

Водород для газовой сварки

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

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

Коксовый газ для сварки

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

Городской газ и природный газ для сварки

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

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

Нефтяной газ, природный газ и пропанобутановая смесь для газовой сварки

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

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

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

Бензин и керосин для газовой сварки

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

Кислород для газовой сварки

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

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

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

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

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

Во многих промышленных и бытовых процессах существует необходимость соединения металлов с помощью газовой сварки. В процессе газовой сварки с помощью горючего газового вещества (ацетилена, пропана, бензина) и кислорода при высокой температуре горения добиваются прочного сцепления поверхностей контактирующих металлов.

Для обеспечения надежного и безопасного процесса газовой сварки понадобится профессиональное оборудование:

1) Газовая аппаратура: баллоны с горючим газом, кислородные баллоны, сварочные порошки, кислородные редукторы, ацетиленовые генераторы, горелки разного типа действия, резиновые шланги;
2) Присадочная проволока
3) Аксессуары для проведения сварки: защитные очки, щетки из стали для очистки поверхности, молоток;
4) Стол для сварки или специальное приспособление для закрепления деталей.

Газовая сварка , как и любой технологический процесс, обладает определенными особенностями, преимуществами и недостатками. К преимуществам газовой сварки можно отнести:

1. Автономность производимых работ. При газовой сварке не требуется выделенного источника электрического питания. Современное газосварочное оборудование наделено небольшими габаритами и весом, что позволяет производить его транспортировку без специальных приспособлений. Газовую сварку можно проводить в отдаленных местах при наличии достаточного количества расходных материалов.
2. Регулируемая температура пламени. Для плавления разных металлов требуется температура определенной величины. Газовая сварка дает возможность варьировать температуру не только с помощью горелки, но также используя угол наклона пламени.
3. Широкий спектр применения. Газовую сварку можно применять при соединении самых разнообразных металлов: углеродистой и легированной стали, чугуна, меди, латуни, бронзы.

Выделим также и недостатки при проведении газосварочных работ:

1. Увеличенная область нагрева. В процессе газовой сварки термическое влияние распространяется на соседние элементы, что может привести к непредвиденным дефектам.
2. Повышенная опасность. Необходимость работы с горючими газами и сжатым кислородом связана с повышенной опасностью газосварочного процесса. При транспортировке и хранении газового оборудования необходимо соблюдать меры предосторожности.
К сварочным работам не допускаются специалисты без защитной маски и костюма из прочной огнеупорной ткани.
3. Невысокая эффективность. При сварке металлов с толщиной свыше 5 мм газовая сварка теряет свою эффективность.
4. Повышенные требования к сварщику. Газовая сварка - процесс, который требует специальной подготовки. Для того, чтобы научиться управляться с оборудованием для газовой сварки необходим профессиональный уровень подготовки.


Газовая сварка незаменима в строительных и монтажных работах, металлургической промышленности, сельском хозяйстве.
Оборудование для газовой сварки дает возможность соединять большинство существующих металлов. Рассмотрим особенности сварки для некоторых из них.

Сварка чугуна

Сваркой чугуна устраняют дефекты отливок, трещины, присоединяют отколовшиеся части. Также с ее помощью производят ремонт деталей или их восстановление. При сварке используют небольшое пламя горелки, чтобы не способствовать образованию зерен белого чугуна в металле сварочного шва.

Сварка бронзы

При работе с бронзой используют проволоку, схожую со свариваемым металлом. В связи с тем, что окислительный характер пламени может способствовать выгоранию металлов из бронзы, используют пламя восстановительного действия.

Сварка меди

Расплавленная медь обладает повышенной текучестью, затрудняющей газосварочные работы. При ее сварке не предусматривают зазор между кромками. В качестве присадке используют медный пруток. Допускается применение флюсов для удаления шлака и раскисления меди.

Сварка углеродистых сталей

Углеродистые стали очень удобны в работе с газовой сваркой. Их можно соединить многими способами газовой сварки. При сварке используют проволоку из стали с низким содержанием углерода. Сварочный шов получает крупнозернистую структуру.

Газовая сварка относится к группе сварки плавлением. Метод газовой сварки прост, не требует сложного оборудования и источника электрической энергии. К недостаткам газовой сварки относятся меньшая скорость и большая зона нагрева, чем при .

Газовую сварку применяют при изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой стали толщиной 1-3 мм, монтаже труб малого и среднего диаметров, соединений и узлов, изготовляемых из тонкостенных труб, сварке изделий из алюминия и его сплавов, меди, латуни и свинца, сварке чугуна с применением в качестве присадки чугунных, латунных и бронзовых прутков, наплавке твердых сплавов и латуни на стальные и чугунные детали.

Газовой сваркой могут соединяться почти все металлы и сплавы, применяемые в настоящее время в промышленности. Наиболее широкое применение получила при строительно-монтажных работах, в сельском хозяйстве и при ремонтных работах.

Для выполнения сварочных работ необходимо, чтобы сварочное пламя обладало достаточной тепловой мощностью. Мощность пламени горелки определяется количеством ацетилена, проходящего за один час через горелку, и регулируется наконечниками горелки. Мощность пламени выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и его свойств. Количество ацетилена в час, необходимое на 1 мм толщины свариваемого металла, устанавливается практикой.

Пример. При сварке низкоуглеродистой стали на 1 мм толщины свариваемого металла требуется 100-130 дм 3 ацетилена в час.

Для сварки низкоуглеродистой стали толщиной 4 мм минимальная мощность сварочной горелки составит 100х4=400 дм 3 /ч, наибольшая - 130х4=520 дм 3 /ч.

Для газовой сварки различных металлов требуется определенный вид пламени - нормальное, окислительное, науглероживающее. Газосварщик регулирует и устанавливает вид сварочного пламени на глаз. При ручной сварке сварщик держит в правой руке сварочную горелку, а в левой - присадочную проволоку. Пламя горелки сварщик направляет на свариваемый металл так, чтобы свариваемые находились в восстановительной зоне на расстоянии 2- 6 мм от конца ядра. Конец присадочной должен находиться в восстановительной зоне или в сварочной ванне.

Скорость нагрева регулируется изменением угла наклона а мундштука к поверхности свариваемого металла.

Рисунок 1 - Угол наклона (а) и способы перемещения мундштука горелки (б)

Величина угла выбирается в зависимости от толщины и рода свариваемого металла. Чем толще металл и больше его теплопроводность, тем больше угол наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла. В начале сварки для лучшего прогрева металла угол наклона устанавливают больше, затем по мере прогрева свариваемого металла его уменьшают до величины, соответствующей данной толщине металла, а в конце сварки постепенно уменьшают, чтобы лучше заполнить и предупредить пережог металла.

Рукоятка горелки может быть расположена вдоль оси шва или перпендикулярно ей. То или иное положение выбирается в зависимости от условий (удобств) работы газосварщика, чтобы рука сварщика не нагревалась теплотой, излучаемой нагретым металлом.

В процессе газовой сварки газосварщик концом мундштука горелки совершает одновременно два движения: поперечное - перпендикулярно оси шва и продольное - вдоль оси шва. Основным является продольное движение, поперечное служит для равномерного прогрева кромок основного и присадочного металла и получения шва необходимой ширины.

Способ 1, при котором пламя периодически отводится в сторону, применять при газовой сварке не рекомендуется, так как при этом возможно окисление расплавленного металла кислородом воздуха. Способ 2 - по спирали и способ 3 - полумесяцем рекомендуются при сварке металла средней толщины, способ 4 - при сварке тонких листов (рисунок 1).

Присадочной можно совершать такие же колебательные движения, но в направлении, обратном движениям конца мундштука горелки.

Конец присадочной проволоки не рекомендуется извлекать из сварочной ванны и особенно из восстановительной зоны пламени. Движения, совершаемые концом мундштука горелки и концом присадочной проволоки в процессе сварки, зависят от положения шва в пространстве, толщины свариваемого металла, рода металла и требуемых размеров сварочного шва. Для сварки швов в нижнем положении наиболее распространено движение полумесяцем.

Одним из видов сварочных работ плавлением является газовая сварка. Она широко применяется при изготовлении конструкций из тонкой углеродистой стали, при ремонтной сварке изделий из чугуна, при заварке дефектов в литых изделиях из черных и . Газосварка – принципиальная схема

Суть газовой сварки состоит в том, что кромки деталей нагреваются до расплавленного состояния в месте соединения высокотемпературным пламенем, образующимся при сжигании смеси горючего газа и технически чистого кислорода. Зазор между кромками заливается расплавленным металлом присадочной проволоки.

Используемые газы

В качестве горючих газов для газовой сварки применяют природный газ, ацетилен, и пары бензина. Все эти газы хорошо горят на воздухе, но при этом не развивают высокой температуры, достаточной для сваривания и поэтому сжигаются в кислородной струе. Большой популярностью пользуется и .

Наибольшей популярностью пользуется ацетилен. Он образуется при взаимодействии воды и карбида кальция. Температура пламени при его сгорании в струе кислорода достигает 3200 – 3400 °С. Ацетилен получают с помощью специальных устройств – генераторов, широко выпускаемых промышленностью. Кислородный редуктор

Кислород подают из специального баллона, окрашенного в голубой или светло-синий цвет. Для обеспечения нормальной работы необходимо, чтобы кислород в сварочную горелку подавался равномерно под маленьким давлением в 3 – 4 атм. С этой целью на баллонах используется редуктор, регулирующий подачу газа.

Во время работы к горелке подводят рукава для газовой сварки (шланги) – ацетиленовый (от белого баллона или генератора) и кислородный. Кислород подают в центральный канал, его струя создает большое разрежение и засасывает ацетилен, попадающий в горелку под меньшим давлением. Оба газа смешиваются в смесительной камере горелки и через наконечник выходят наружу.

Технология сваривания газом

Выполняя газовую сварку своими руками, для того чтобы получить высококачественное сварное соединение, необходимо тщательно подготовить свариваемые кромки, выбрать способ соединения металла, установить горелку в соответствующее положение и определить необходимые параметры мощности горелки и диаметра присадочной проволоки.

Подготовка кромок

Кромки изделия очищают от окалины, масла и других загрязнений. Скос кромок выполняют ручным или пневматическим зубилом либо с помощью специальных станков. Эта операция может выполняться также механизированной или ручной кислородной резкой. Образующиеся при этом окалину и шлаки удаляют металлической щеткой или зубилом.

Перед свариванием следует выполнить прихватку кромок свариваемых деталей для предотвращения изменения их взаимного положения в течение выполняемых работ. При работах с тонким металлом и короткими швами длина прихваток должна составлять 5 – 7 мм, а расстояние между ними – 70 – 100 мм. При работе с толстым металлом и при швах значительной длины прихватки должны быть длиной 20 – 30 мм, а интервал между ними – 300 – 500 мм.

Техника сваривания газом

Производительность сварки и качество в значительной степени зависят от расположения горелки и направления перемещения вдоль шва. Существует два основных способа выполнения газовой сварки: левый и правый. При левом способе горелку ведут справа налево с ее перемещением над присадочным прутком, при этом пламя направляется на еще несваренные кромки и прогревает их, подготовляя к свариванию. При правом способе горелку ведут слева направо с ее перемещением перед присадочным прутком и направлением пламени на формирующийся шов.
Техника сваривания газом, левый и правый способы

Правым способом пользуются при сварке металла более 5 мм толщиной. Сварку вертикальных швов по направлению снизу вверх лучше выполнять левым способом. Потолочные швы удобнее варить правым способом. Сварочную ванну с целью предотвращения вытекания расплавленного металла рекомендуется формировать с небольшим перекосом.
Углы на клона и способы перемещения горелки при газовой сварке

Во время сварочного процесса мундштук горелки вместе с присадочной проволокой одновременно совершают два движения: первое – вдоль оси шва, а второе – колебательное движение поперек оси шва. Конец присадочного прутка при этом перемещается в направлении, противоположном движению мундштука.

Техника безопасности при газовой сварке

Запрещено выполнять газовую сварку в непосредственной близости от огнеопасных и легко воспламеняющихся веществ. Сваривание в котлах, резервуарах и закрытых тесных помещениях необходимо проводить с частыми перерывами и выходом на свежий воздух. В полузакрытых и закрытых помещениях удаление вредных должно проводиться местными отсосами. При сваривании в резервуарах необходимо присутствие второго рабочего – наблюдающего, находящегося снаружи.

Средства защиты – ваша безопасность

Газовая сварка и должна выполняться с использованием специальных защитных очков, препятствующих негативному воздействию возникающих ярких лучей на кровеносную и сетчатую оболочки глаз, а также защищающих от брызг шлака и металла.
Комплект для газосварки

Оборудование и всегда должно находится в исправном состоянии. Сварочный пост для газовой сварки должен содержать в своем составе кислородный баллон, ацетиленовый генератор либо баллон с горючим газом, редукторы для уменьшения давления выходящего из баллона газа, газовые горелки для сварки и резак, набор сменных наконечников, рукава (шланги), обеспечивающие подачу горючего газа и кислорода в горелку или резак, комплект инструментов сварщика, сварочный стол, приспособления, требующиеся для сборки изделий, защитные очки и спецодежду сварщика.

Транспортировка и хранение баллонов

Газовые баллоны нужно переносить на специальных носилках или везти на тележке. Иные способы транспортировки баллонов небезопасны. Ни в коем случае баллоны не должны стучаться друг об друга либо падать при транспортировке. При перевозке баллонов на них должен быть надет защитный колпак. На месте выполнения работ хранить кислородные баллоны запрещено. Исключение составляют монтажные и строительные работы. Перемещать на небольшие расстояния их можно кантовкой с малым наклоном.
Транспортировка баллонов

Если используется более 10 сварочных постов, то газоснабжение должно распределяться по газопроводам от ацетиленовых и кислородных станций. Ацетиленовый генератор должен быть установлен строго вертикально в хорошо вентилируемом помещении или на воздухе с температурой не ниже 5°С. Необходимо постоянно контролировать требуемый уровень воды в водном затворе. Последний во время работы должен быть исправным и включенным.

Обращение с огнем

Пламя горелки необходимо направлять в противоположную от источника питания сторону. При невозможности выполнения этого условия источник питания следует оградить с помощью металлического щита. Газопроводящие рукава во время работы должны быть расположены сбоку от сварщика. Во время перерыва пламя горелки следует потушить.

Газовую сварку с полной ответственностью можно назвать царицей сварочных полей.

Все в ней хорошо: она проста в исполнении, оборудование для газовой сварки совсем недорогое, экономна в потреблении электрической энергии, список достоинств можно продолжать.

Если начали с плюсов, будет честным остановиться и на минусах. Недостаток в скорости нагревания металла – она низкая.

Кроме того, рабочий участок при таком методе «распластан» – уж очень большая зона нагревания металла, из-за чего теряется много тепловой энергии. Имеет место и такое неприятное явление как коробление.

Таким образом производительность рабочего процесса не очень высокая, а с увеличением толщины кромок свариваемых заготовок снижается еще больше.

Поэтому, если толщина вашего металлического листа больше шести миллиметров, начинайте думать о применении газовой сварки где-нибудь в другом месте. А толстый край лучше варить, к примеру, дуговым способом.

Инжекторная и безинжекторная горелка.

Газовая сварка – не самый дорогой способ сварки, это общеизвестно. Но газ для сварки – ацетилен и кислород, которые любят использовать в качестве сварочной газовой смеси, стоят все-таки дороже, чем электричество.

А если добавить довольно высокие риски взрывов и серьезную пожар опасность, которые мгновенно возникнут при неправильном обращении с горючими жидкостями, газами, кислородными баллонами и элементарным карбидом кальция, энтузиазм немного снижается.

Технология газовой сварки отлично подходит для широкого спектра сварочных работ: от соединения деталей из алюминия и стали до работы по бронзе и чугуну.

Сразу отметим, что газовой сварке по силам практически все металлы, включая такие капризные как медь, свинец или чугун: они варятся легче именно газовой технологией, чем какими-либо другими.

Технические стороны процесса газовой сварки

Особенности газовой сварки – демократичность ее швов, которые можно делать во всех положениях в пространстве – от нижнего до потолочного.

Труднее всего приходится с потолочными швами, так как в этом случае расплавленный металл нужно поддерживать и быстро распределять по всей длине шва с помощью повышенного давления газовой смеси от пламени.

Самые популярные швы при этом способе – стыковые. Не дружит газовая сварка со швами внахлестку и тавровыми. Дело в том, что для обоих видов швов нужен чрезвычайно сильный нагрев металла. Кроме того, в этом методе высок риск выраженного коробления.

Если края заготовок тонкие и отбортованные, их варят без использования присадочной проволоки с формированием непрерывных или прерывистых швов, которые также могут быть одно- и многослойными.

Понятно, что перед сваркой необходимо очистить края и поверхности металлических заготовок самым тщательным способом.

Один из важнейших технических компонентов ГС – манипуляции с газовой горелкой. Техника газовой сварки подразумевает, чтобы пламя держали на расстоянии около 5 мм от конца ядра, не касаясь металлической поверхности.

Сварочная ванна образуется под давлением газов на жидкий металл, они как бы раздувают его по краям.

Присадочная проволока погружается в сварочную ванну. Интенсивность нагрева рабочей зоны можно менять. Делается это с помощью изменения угла наклона медного мундштука горелки к поверхности заготовки. Зависимость здесь прямая и понятная: чем больше угол наклона, тем выше нагрев металла от пламени.

Мундштук горелки следует двигать вдоль шва. Одновременно необходимо следить за состояние сварочной ванны: металл в ней должен быть защищен давлением газов от нежелательного воздействия окружающего воздуха. Делать это необходимо для защиты металла от оксидной пленки.

Самые востребованные способы

Сварка в нижнем положении.

Способы газовой сварки могут описываться и перечисляться в нескольких толстых томах.

Возьмем самые распространенные из них:

Левая сварка

Левый способ газовой сварки – самый распространенный среди мастеров любой квалификации. Используется для соединения металлов с тонким краем и невысоким уровнем температуры плавления. Левая и правая сварка – две стороны одной медали, запомнить это легко.

Правая сварка

Правый способ сварки годится для работы с металлами с толщиной больше 3-х мм и высокой теплопроводностью. Нужно заметить, что сварочный шов при правой сварке получается более качественным благодаря лучшей защите металла пламенем.

Использование тепла пламени при правом способе экономичнее, а скорость процесса выше почти на 20%. В эту же копилку плюсов можно добавить экономию расходов газов около 10%.

Присадочную проволоку нужно брать с диаметром, меньшим ровно в два раза толщины металлической заготовки. Проволока не может быть толще 8-ми мм.

Сварка с использованием сквозного валика

Эта технология газовой сварки предполагает постепенное, шаг за шагом, перемещение пламени с плавлением верхней кромки отверстия в заготовке и накладыванием слоя расплавленного металла на нижний край этого же отверстия.

Предварительно листы металла фиксируют вертикально, оставляя зазор между ними в половину толщины самой заготовки. Шов формируется в форме валика, который и соединяет детали. Он отличается плотностью, без каких-либо пор или шлаковых остатков.

Сварка с помощью ванночек

Здесь название говорит само за себя. Принцип метода заключается в образовании новых и новых ванночек по ходу шва. Как только образовывается одна из них, в нее вводится конец присадочной проволоки, там плавится, а затем перемещается в восстановительный участок огня горелки.

Тем временем мундштук сопла перемещается дальше по шву – на следующий участок. Каждая новая ванночка перекрывает предыдущую примерно на одну треть диаметра проволоки.

Этим способом соединяют тонкие листы, когда нужно выполнить стыковые или угловые типы швов. Это любимый вид сварки для труб из стальных низколегированных или малоуглеродистых сплавов.

Многослойная газовая сварка

Применяется при очень ответственных видах работ, так как характеризуется довольно низкой производительностью, да и сварочные газы здесь требуются в большом объеме – метод не из дешевых. В нем происходит отжиг нижних слоев при наплавке верхних – последующих.

В результате идет отличная проковка каждого слоя перед формированием следующего шва. Такой способ значительно повышает качество металла шва.

Процесс идет в коротких участках. Особое внимание уделять очистке поверхности нижележащего слоя перед наложением следующего.

Сварка окислительным пламенем и раскислением

Баллоны для газовой сварки.

Эта технология создана для соединения деталей из малоуглеродистых стальных сплавов. Пламя здесь имеет резко окислительный характер, вследствие чего в сварочной ванне образуются окислы железа. Если есть окисление, необходимо и так называемое раскисление.

Его добиваются с помощью специальной присадочной проволоки с высокими долями марганца и кремния. Отличный способ с производительностью выше на 10%, чем остальные методы.

Нюансы с разными швами и разными металлами

Горизонтальные швы формируются с использованием правого способа газовой сварки. Бывают ситуации, когда процесс ведут справа налево с мундштуком внизу ванны, а проволокой сверху. Так шов образуется быстрее и легче, а расплавленный металл в ванне не стекает вниз.

Вертикальные швы наоборот, производятся левым способом с направлением снизу-вверх. Если металл толстый, применяют шов с двойным валиком.

Потолочные швы – одни из самых сложных для исполнения. Здесь нужно сначала нагреть кромки заготовки, затем до момента их оплавления в ванну помещают проволоку, которая быстро оплавляется.

Жидкий металл в ванне удерживается от стекания вниз давлением газов из горелки. Сварку делают правым способом. Лучше всего использовать технологию многослойных швов с несколькими проходами.

Низкоуглеродистую сталь можно варить практически с любыми газами. Важно выбирать правильную присадочную проволоку: она должны быть выполнена также из стали с низким содержанием углерода.

Легированные стали бывают с очень разными составами. Поэтому единого метода газовой сварки для них нет и не может быть. Если сплав жаропрочный нержавеющий, детали из него варятся с помощью проволоки с содержанием никеля и хрома.

Встречаются отдельные марки, которые можно варить только с применением молибдена в составе присадочной проволоки.

Медь и ее сплавы всегда требуют сильного пламени. Во время расплавления она чрезвычайно текучая, поэтому зазор нужно делать минимальным. Помимо проволоки из меди, в работе применяются флюсовые смеси для раскисления металла шва.

Латунь – весьма непростой металл для работы из-за его состава. Здесь высокий риск образования пор в сварочном шве из-за летучести цинка. Этот риск можно значительно снизить, подавая в смеситель горелки больше кислорода и применяя латунную проволоку в качестве присадки.

Бронза – еще один капризный сплав. Во время сварки важно не выжечь из состава его важные элементы: олово, кремний и алюминий. Поэтому пламя должно быть восстановительное, а присадка – бронзовая с добавкой кремния, который поможет в дальнейшем раскислению шва.

Достоинства и недостатки сварки с газовой горелкой

Газовая сварка металлов имеет солидный список преимуществ:

• Метод не предполагает покупки и использования сложного и дорогого оборудования. Для него не нужны, к примеру, инвертор или полуавтомат.
• Расходные материалы, применяемые при газовой сварке, широко предлагаются на рынке, можно найти любой состав или модель без трудностей.
• Не требуются специальные защитные средства, даже при газовой сварке труб.
• Главные параметры сварки хорошо регулируются: пламя любой требуемой мощности, уровень температуры нагрева металла.

Способ сварки газовой горелкой.

Есть и недостатки, куда без них:

• Слишком медленный разогрев металла, особенно в сравнении с электрической дугой.
• Слишком обширная зона нагрева вокруг газовой горелки, вследствие чего теряется много энергии без толку.
• Тепло от горелки рассеянного типа, его трудно концентрировать.
• Метод все-таки дороже электродугового: цена газов выше стоимости электричества.
• С увеличением толщина кромок заготовок снижается скорость рабочего процесса из-за высокого рассеивания тепла.
• Практически невозможно автоматизировать процесс.

Пара слов о расходных материалах

Какой газ используют при сварке – вопрос не маловажный, в котором нужно разбираться, чтобы сделать верный выбор. Типы используемых газов разные, выбор зависит от нескольких факторов.

Кислород

Кислород, к примеру, отличается полным отсутствием цвета и запаха. Роль у него особая, он выполняет функцию катализатора процессов плавления металлов во время сварки. Хранение и транспортировка кислорода производятся в баллонах с постоянным давлением. Это дело непростое, но вполне выполнимое.

Главное – знать и выполнять правила безопасности в обращении с кислородными баллонами и самим газом. Например, присутствие технического масла может привести к возгоранию: следовательно, нужно категорически исключить малейший контакт с таким маслом.

Пламя газовой горелки.

В помещениях, где хранятся баллоны, ни в коем случае не должно быть ни источником тепла, ни прямого солнечного света.

Как получают сварочный кислород: это делается достаточно просто – из атмосферного воздуха с помощью специализированного оборудования.

Кислород подразделяется по чистоте на три типа:

• высший сорт с концентрацией газа в 99,5%;
• первый сорт с 99,2%;
• второй – с 98,5%.

Ацетилен

Это второй по популярности газ, применяемый в ГС как для сварки, так и для резки. Он также без цвета и запаха. При повышенном давлении или нагревании ацетилен может взорваться. Производится он из карбида кальция и воды.

Ацетилен – не самый дешевый газ, но его преимущество делает его очень востребованным среди сварщиков. Все дело в температуре горения – она у ацетилена замечательно высокая, особенно в сравнении с такими более дешевыми газами как метан, пропан или пары керосина.

Флюс и присадочная проволока

Это главные участники процесса формирования сварочного шва. Присадочная проволока должна быть абсолютно очищенной от малейших признаков грязи или коррозии. Иногда вместо проволоки можно применять полоску из такого же металла, что и заготовки для сваривания.

Флюсы необходимы для защиты сварочной ванны от вредного воздействия внешних факторов. Чаще всего в качестве составных элементов флюсовых смесей берутся бура и борная кислота, которые могут наноситься прямо на свариваемые заготовки или на присадочную проволоку.

Единственный металл, который может обойтись без флюсовой смеси, это углеродистая сталь. Ну а особая нужда в присутствии флюса возникает при сварке меди, алюминия и их сплавов.

Необходимое оборудование для газовой сварки

Водяной затвор

Это простая и эффективная защита трубы, генератора ацетилена и других элементов от огня в виде обратной тяги из газовой горелки. Вода в этом затворе должна быть на уровне, за которым нужно следить. Обычно он находится между горелкой и ацетиленовой трубой.

Газовые баллоны

Эти баллоны разного цвета в зависимости от вида газа. Ко всем баллонам применяется строгое правило: никогда не красить верхнюю часть, чтобы не случилось контакта краски и газа. Еще один технический нюанс: на ацетиленовые баллоны нельзя ставить медные вентили из-за высокого риска взрыва от взаимодействия ацетилена и меди.

Шланги разного назначения

Шланги нужно много для чего: подачи газов и горячих жидкостей. Кроме того, они должны работать под давлением, так что это совсем не садовые шланги для полива огородика, а серьезные приспособления с особыми техническими характеристиками.

• с красной полосой для давления до 6-ти атмосфер;
• с желтой полосой для горючих веществ;
• с синей полосой для давления вплоть до 20-ти атмосфер.

Газовые горелки

Газы и пары от горючих жидкостей смешиваются в смесителе горелки. Они выпускаются в огромном разнообразии, делясь на инжекторные и горелки без него, разной мощности и так далее.

Редуктор

Необходимая вещь там, где имеет место высокое давление газа.

Редукторы снижают давление газа, выходящего из баллона. Они бывают двух типов: прямого и обратного действия. Продвинутые модели с серебрением выпускаются для работы с сжиженным газом: они не позволяют такому газу замерзнуть на выходе из баллона.

Газовый пост

Это специальный рабочий стол для сварки. Лучший вариант поста – столешница с возможностью ее поворачивать и фиксировать. Хороший пост оборудован вытяжной вентиляцией и хорошей системой складирования и хранения инструментов сварщика.

Газовая сварка: гибридный вариант с полуавтоматом

В этой методике добавляется использование электрической дуги и защитного газа – чаще всего аргона. При таком раскладе технологию вполне можно назвать гибридной.

Швы при газовой сварке.

Вот какие этапы действий выполняются:

• подключение аппарата к сети;
• фиксация присадочной проволоки через отверстие в горелке;
• регулировка давления газа с помощью редуктора;
• определение и выставление скорости подачи присадочной проволоки;
• регулирование остальных параметров – силы сварочного тока и напряжения;
• фиксация горелки под углом к поверхности заготовок перед зажиганием горелки;
• начало сварки.

Следует отметить, что технические характеристики всех расходных материалов, равно как и элементов оборудования, четко и ясно прописаны в ГОСТах. Иными словами, процесс газовой сварки отлично регламентирован.

Подпадают под ГОСТы, к примеру, следующие параметры:

• характеристики ацетиленового генератора;
• типы шлангов;
• давление газа, регулируемой редуктором;
• тип газовых горелок;
• виды присадочной проволоки;
• стандарты по газовым баллонам и т.д.