Все нужное о газовой сварке металла простыми словами

Газовая сварка — это эффективный и универсальный метод соединения металлических деталей, который может быть выполнен с использованием различных газовых смесей. В данной статье мы рассмотрим принцип работы газовой сварки с ацетиленом и другими газами, ее основные преимущества и недостатки, а также обсудим некоторые особенности использования этого метода сварки.

Что такое газовая сварка

Газовая сварка — это процесс соединения двух металлических деталей с помощью тепла, которое получается при горении газовой смеси. Для выполнения газовой сварки металла необходимо выбрать правильный газ или газы, которые будут использоваться в качестве топлива и окислителя. Это ее ключевое отличие от электросварки, в которой используются защитные газы.

Когда применяется

Газопламенная сварка это один из самых распространенных методов сварки, который используется в различных областях промышленности и строительства. Она широко применяется благодаря своей простоте, доступности и универсальности. Рассмотрим, в каких случаях она применяется.

Ремонт и изготовление металлических конструкций

На фото вы видите процесс выполнения газовой сварки. Часто используется для ремонта и изготовления металлических конструкций, таких как ограждения, балконные рамы, кованые изделия и т.д. Она позволяет соединять различные металлические детали и создавать прочные сварные соединения.

Ремонт и изготовление автомобилей

Широко применяется в автомобильной промышленности для ремонта и изготовления автомобилей. Она используется для сварки металлических деталей кузова, рамы, подвески и т.д. Газовая сварка также позволяет проводить ремонт кузовов автомобилей, которые были повреждены в результате аварии.

Ремонт и изготовление судов

Также является неотъемлемой частью судостроительной промышленности. Она используется для изготовления и ремонта металлических конструкций судов, таких как корпус, кормовая часть, рулевая колонка и т.д. Она позволяет проводить ремонт металлических деталей судов, которые были повреждены в результате столкновения или другого воздействия.

Ремонт и изготовление трубопроводов

Используется для ремонта и изготовления трубопроводов различного назначения. Она позволяет соединять металлические трубы между собой, создавая надежные и прочные сварные соединения.

Изготовление и ремонт бытовой техники

Она может использоваться для ремонта и изготовления различных бытовых устройств, таких как холодильники, стиральные машины, печи и т. д.

В целом, применяется в любой ситуации, когда требуется соединить металлические детали, создать прочное сварное соединение или провести ремонт поврежденных металлических элементов. Она находит широкое применение в различных областях промышленности и строительства, а также в бытовых условиях для ремонта и изготовления различных металлических изделий.

Какой газ используют для сварки

Наиболее распространенные газы, которые применяются при газовой сварке:

1. Ацетилен.
2. Пропан.
3. Кислород.
4. Метан.

Самый распространенный сварочный газ – ацетилен.

Ацетилен

Ацетилен является одним из наиболее популярных газов для газовой сварки. Он имеет высокую температуру горения и используется в качестве топлива для создания пламени. Ацетилен хранится в баллонах, наполненных пористым материалом, который наполняется ацетиленом под давлением. Для работы с ацетиленом необходимо использовать специальное оборудование, включающее в себя регуляторы давления и горелки.

Смесь ацетилена и кислорода обычно используется для сварки стали, тогда как смесь пропана и кислорода используется для сварки меди и латуни. Смеси газов могут иметь различные пропорции, что позволяет адаптировать процесс сварки к конкретным требованиям.

Пропан

Пропан является газом, который может использоваться в качестве топлива для газовой сварки. Он хранится в жидком состоянии в баллонах и превращается в газ при выходе из баллона. Пропан имеет более низкую температуру горения, чем ацетилен, но является более экономичным и безопасным в использовании.

Метан

Метан используется в качестве топлива для газовой сварки, особенно при сварке нержавеющей стали. Он хранится в баллонах и имеет более низкую температуру горения, чем ацетилен.

В некоторых случаях газовая сварка может выполняться с использованием смеси газов, которые сочетают в себе различные топлива и окислители.

Важно отметить, что выбор газов для газовой сварки зависит от типа металла, который необходимо сварить, и требуемых сварочных параметров. Также необходимо учитывать безопасность при работе с газами, включая необходимость обеспечения хорошей вентиляции и применения защитной экипировки.

Правильный выбор газов для газовой сварки является ключевым моментом, который определяет качество сварочного шва и безопасность выполнения процесса.

Ацетилен + Кислород

Газовая сварка ацетиленом – это процесс соединения двух металлических деталей при помощи нагрева за счет горения ацетилена с кислородом.

Принцип работы газовой сварки ацетиленом заключается в том, что сначала происходит смешивание газа ацетилена с кислородом в специальной горелке. Затем смесь газов поджигается, и происходит горение, при котором выделяется большое количество тепла и света. Эта тепловая энергия используется для плавления металла и создания сварочного шва.

Также ацетилен можно получить из карбида в специальной установке это так называемая автогенная сварка. В настоящее время применяется редко.

При газовой сварке ацетилена с кислородом температура может достигать 3100 – 3500 градусов Цельсия. Это достигается благодаря химической реакции между газами, в результате которой выделяется большое количество тепла.

Кроме того газосваркапропаном и кислородом, имеет некоторые особенности использования. Например, если варить с ацетиленом необходимо соблюдать правила безопасности и использовать специальную защитную одежду и средства индивидуальной защиты. Также при работе с нагретым газом необходимо следить за температурой и давлением газовой смеси, чтобы избежать возможных опасностей пожара или взрыва.

Пропан + Кислород

Принцип аналогичен сварке ацетиленом. Пропан с кислородом создает яркий, концентрированный пламень, который может достигать температуры до 2100-2410 градусов Цельсия. Это позволяет сварщику быстро нагреть и растопить металл, что обеспечивает быструю и эффективную сварку.

Пропановая сварка также осуществляется с помощью сварочного редуктора, который подключается к баллону пропана и регулирует поток газа. Горелка оснащена креплением для крепления сварочной проволоки, которая используется для соединения металлических изделий.

При использовании кислородной сварки пропаном, сварщик должен обеспечить правильную вентиляцию в рабочем помещении, чтобы избежать накопления газов и их взрывоопасности. Использование пропана для газовой сварки делает процесс более дешевым и универсальным (где нибудь в деревне сложно найти ацетилен, а пропан, пожалуйста, так как на нем плита работает). Также сварка пропаном с кислородом обычно стоит дешевле, чем другие виды сварки

Метан + Кислород

В данном случае все аналогично пропано-кислородным способом за исключением того, что температура будет еще ниже в районе 2000-2120 градусов Цельсия.

Какое нужно оборудование для газовой сварки

Для того чтобы использовать газовую сварку ацетиленом, необходимо иметь специальное оборудование, которое включает в себя газовый баллон с ацетиленом или пропаном (метаном), кислородный баллон, редукторы, горелку, маски и другие инструменты. Это оборудование должно быть установлено на специальной сварочной платформе и настроено на правильный режим работы.

Устройство оборудования и горелки

Горелка для газовой сварки является важным инструментом, который используется для создания пламени, необходимого для сварки различных металлических изделий.

Она состоит из нескольких основных компонентов:

1. Газовые шланги: они соединяются с газовыми баллонами и переносят газы до горелки.
2. Редукторы: они понижают давление газов до нужного уровня перед тем, как газы попадают в горелку.
3. Ручки: они используются для управления газами и регулирования пламени.
4. Горелочный узел: это сердце горелки, в котором смешиваются газы и происходит сжигание.
5. Насадки (мундштук): они крепятся к горелке и позволяют настраивать размер и форму пламени.

В зависимости от типа газа, который используется для сварки, устройство горелки может различаться. Например, для сварки ацетиленом используются особые горелки, которые содержат пористые керамические элементы, а для сварки пропаном с кислородом – более компактные горелки.

Существуют инжекторные и безынжекторные горелки.

Инжекторные

Принцип работы инжекторной газовой горелки заключается в том, что газ проходит через узкое сужение, которое создает зону низкого давления. Это позволяет втягивать второй газ, обычно кислород, в поток первого газа и смешивать их. Затем смесь газов проходит через насадку и поджигается, создавая необходимое пламя для сварки или резки металла.

Преимущества использования инжекторной газовой горелки включают в себя:

1. Экономичность: благодаря использованию принципа инжектора, горелка потребляет меньше газа, чем другие типы газовых горелок.
2. Высокая температура пламени: инжекторная газовая горелка может создавать пламя с высокой температурой, что позволяет сваривать и резать более толстые металлические детали.
3. Удобство использования: инжекторная газовая горелка обычно компактна и легка в использовании, что делает ее удобной для работы в условиях ограниченного пространства.

Безынжекторная

Безынжекторной горелки состоит из мешалки газов, в которой происходит смешивание кислорода и горючего газа, а также сопла, через него горючий газ выходит наружу и смешивается с кислородом. Когда кислород и газ проходят через мешалку, они смешиваются и образуют горючую смесь. Эта смесь затем выходит через сопло, где с помощью искры или пламени зажигается.

Преимуществом безынжекторной газовой горелки является то, что она не требует сложных настроек или регулировок, что делает ее простой и удобной в использовании. Она также имеет более широкий диапазон мощности, чем инжекторная горелка, что позволяет ей выполнять различные задачи, такие как сварка тонких металлических листов и труб различного диаметра.

Кроме того, безынжекторная газовая горелка легче чистится и обслуживается, чем инжекторная горелка, поскольку она не имеет движущихся деталей и механизмов. Однако она не является настолько экономичной, как инжекторная горелка, и требует большего количества газа для выполнения той же работы.

Расходные материалы

Расходниками являются такие элементы горелки как мундштук, ниппель мундштука, наконечник. Также часто выходят из строя обратные газовые клапана, предотвращающие обратный удар.

Расходником являются сварочные материалы: горючий газ и кислород. Также расходуется и присадочный материал (присадка) подаваемая при заполнении кромок.

Виды пламени

Сварочное пламя – это горящий газ, который используется для сварки металлических деталей. В зависимости от типа используемых газов и настроек сварочного оборудования, сварочное пламя может иметь различные виды. Разберем наиболее распространенные виды сварочного пламени.

Нейтральное (или нормальное) сварочное пламя

Нейтральное сварочное пламя получается при смешении кислорода и ацетилена в определенных пропорциях (1:0,9 – 1:1,1). Оно имеет равное количество кислорода и ацетилена, что приводит к нейтральному эффекту. Такое сварочное пламя не оказывает никакого влияния на свариваемый металл и не вносит дополнительных примесей в металлический шов.

Окислительное

Окислительное сварочное пламя получается при использовании большего количества кислорода (1:1,3-1,35), чем необходимо для получения нейтрального пламени. Такое пламя может использоваться для сварки металлов, которые легко окисляются и шов получается пористым, не прочным и хрупким. Оно может оставлять окислы на поверхности сварного шва, что может снижать качество сварки. Характеризуется сильным шумом.

Восстановительное (науглероживающее)

Восстановительное сварочное пламя используется для сварки металлов, которые имеют окисленную поверхность (соотношение газов 1:0,93-0,96). Оно создается путем добавления к пламени большего количества углерода, чем необходимо для получения нейтрального пламени. Это позволяет сваривать такие металлы как чугун и наплавлять твердые сплавы.

Смешанное сварочное пламя

Смешанное сварочное пламя получается при смешении кислорода, ацетилена и других газов, таких как аргон или гелий. Такое пламя может иметь различную степень окислительности или восстановительности, что делает его универсальным для использования при сварке различных металлов и сплавов.

Режимы газовой сварки

С режимами газовой сварки труб и листов, можно ознакомиться в таблице ниже.

Выбор номера наконечника

Правило выбора наконечника смотрите на рисунке ниже.

 Параметры режима

Выбора параметров сварки смотрите на рисунке ниже.

Выбор диаметра присадки

Выбора диаметра присадки в зависимости от способа сварки смотрите на рисунке ниже.

Способы выполнения и технология

Первое, что необходимо седлать это проверить оборудование. Далее производим поджиг горелки и настройку пламени. После начинаем процесс прогрева металла и сварку.

Проверка оборудования

Проверка присоединения шлангов при газовой сварке очень важна, поскольку неправильное присоединение может привести к утечке газов и опасным ситуациям. Следует следить за тем, чтобы все шланги были правильно присоединены, а также проверять их регулярно перед началом работы.

Перед началом проверки необходимо закрыть все клапаны на баллоне с газом и на газовой горелке. Затем следует осмотреть все шланги на наличие повреждений или трещин, которые могут привести к утечке газов. Если обнаружены повреждения, необходимо заменить шланг на новый.

После того как все шланги осмотрены и проверены на наличие повреждений, следует убедиться в правильности их присоединения. Далее нужно выполнить проверку на разряжение. Эта процедура направлена на проверку того, что все газовые баллоны, шланги и арматура находятся в безопасном состоянии и не содержат никаких повреждений или утечек.

Далее нужно выполнить проверку на газонепроницаемость. Это детально изображено на рисунке ниже.

Зажигание горелки

Порядок зажигания горелки.

Откройте кран баллона: перед тем как открыть кран баллона, убедитесь, что газовая горелка закрыта. Откройте кран баллона медленно и осторожно, следуя инструкциям, предоставленным производителем оборудования.

Отрегулируйте давление газа: регулируйте давление газа с помощью регулятора давления на баллоне (кислород – 3,92-3,95 бар; ацетилен 0,95-0,98 бар). Установите необходимое давление в соответствии с рекомендациями производителя оборудования.

Открыть вентили: на четверть оборота кислородный и на полный оборот ацетиленовый.

Зажгите горелку: зажгите горелку с помощью спички или зажигалки. Если горелка имеет пьезоподжиг, используйте его в соответствии с инструкциями.

Регулируйте пламя: регулируйте пламя с помощью ручки регулировки на горелке. Установите необходимый режим сварки в соответствии с рекомендациями производителя оборудования.

Выключите горелку: после завершения сварочных работ, выключите горелку перекрыв сначала кислородный вентиль, а после ацетиленовый/пропановый и закройте кран баллона.

Правый способ

Правый способ газовой сварки — это один из методов, который часто используется для соединения толстостенных металлических деталей.

Этот способ отличается от обычного левого способа тем, что газовую горелку ведут слева на право направляя пламя на сформированный шов и подовая навстречу ему присадку. Это позволяет сварщику лучше контролировать движение горелки и точность сварки.

Левый способ

Левый способ газовой сварки особенно полезен при сварке тонких листовых материалов, таких как алюминий и медь, где точность и контроль очень важны для предотвращения деформации или перекоса деталей. Кроме того, этот метод можно использовать для сварки труб и других криволинейных форм.

Выполняется он, направляя пламя справа на лево, присадка подается в зону сварочных кромок навстречу пламени.

Расположение горелки по отношению к присадке подробно показано на рисунке ниже.

Способы движения горелкой

Основных способа движения 4:

• Полумесяц;
• с паузой в центре;
• кольцеобразные;
• с небольшим отклонением.

Общие рекомендации по выполнению

При использовании газовой сварки ацетиленом необходимо соблюдать следующие рекомендации:

• Перед началом работы необходимо проверить все сварочное оборудование на наличие повреждений или неисправностей.
• Необходимо использовать защитную одежду и средства индивидуальной защиты.
• Необходимо правильно настроить регуляторы и манометры на баллонах.
• Необходимо следить за температурой и давлением газовой смеси в горелке.
• Необходимо правильно настроить горелку для получения требуемой толщины и формы сварочного шва.
• После окончания работы необходимо правильно отключить газовое оборудование и убедиться в отсутствии газовой смеси в помещении.

Достоинства и недостатки

Газовая сварка ацетиленом имеет несколько преимуществ по сравнению с другими методами сварки. Во-первых, она позволяет сваривать металлы различной толщины и формы. Во-вторых, она обладает высокой маневренностью и удобством использования. Также она позволяет получать высококачественные сварочные швы, которые имеют высокую прочность и герметичность.

Однако она имеет и некоторые недостатки. Она является довольно опасным методом сварки, так как при неправильном использовании газ может взрываться или приводить к возгоранию.

Меры предосторожности

Процесс может быть опасен, если не принять необходимые меры предосторожности. Правильная организация рабочего места и использование соответствующей защитной экипировки может существенно снизить риски возникновения несчастных случаев. В этом разделе мы рассмотрим основные меры предосторожности, которые необходимо соблюдать при выполнении газосварочных работ.

Используйте правильное оборудование: перед началом работы убедитесь, что вы используете правильное оборудование для сварки и что оно находится в хорошем состоянии. Если обнаружите какие-либо повреждения или дефекты, немедленно прекратите работу и замените оборудование.

Храните газы и оборудование в безопасном месте: газ для сварки могут быть опасными, поэтому они должны храниться в безопасном месте. Оборудование также должно быть закрыто в безопасном месте и не должно подвергаться воздействию внешних факторов, таких как солнечный свет или высокая влажность.

Проверьте окружающую обстановку: перед началом работы убедитесь, что рабочее место свободно от легко воспламеняющихся материалов, таких как бумага, текстиль или пластмасса. Также убедитесь, что окружающая обстановка не содержит взрывоопасных материалов.

Используйте защитное оборудование: при работе с газами для сварки необходимо использовать защитное оборудование, такое как специальная маска, перчатки и защитные очки. Это поможет предотвратить возможные травмы и ожоги.

Будьте осторожны при зажигании газов: при зажигании газовой горелки необходимо быть осторожным и соблюдать все предосторожности. Никогда не зажигайте газовые баллоны внутри помещения или рядом с легко воспламеняющимися материалами.

Проветрите помещение: при газовой сварке выделяется большое количество дыма и газов, которые могут быть опасными для здоровья. Поэтому перед началом работы необходимо проветрить помещение, где будет происходить сварка, чтобы избежать возможных проблем с дыхательной системой.

И ещё несколько мер предосторожности, которые следует соблюдать при сварке кислородом:

Никогда не сваривайте в закрытом помещении или в недостаточно проветриваемой области. Газовая сварка может производить множество токсичных газов, которые могут привести к опасности для здоровья.

Никогда не оставляйте газовую сварочную установку без присмотра, особенно если она подключена к газовой баллонной установке. В случае утечки газа это может привести к серьезным последствиям.

Избегайте неправильного использования газовой сварочной установки. Не пытайтесь сваривать материалы, для которых данный метод не предназначен и не пытайтесь сварить материалы недостаточно подготовленые для газовой сварки.

Изучайте инструкции и руководства по эксплуатации газовой сварочной установки и следуйте им. Некоторые модели могут иметь свои особенности и требования.

Всегда носите соответствующие средства защиты, такие как защитные очки, перчатки, фартук и т.д. При газовой сварке могут выделяться искры, которые могут привести к ожогам и другим травмам.

Соблюдение этих мер предосторожности поможет защитить вас и окружающих от потенциальных опасностей, связанных с газовой сваркой. Если вы не уверены в своих навыках или знаниях, обратитесь за помощью к профессиональному сварщику или инструктору по газовой сварке.

Похожие методы сварки

Часто под газовой сваркой люди понимают совершенно другие технологии такие как газопрессовая и газоэлектрическая (дуговая сварка с применением газов для защиты ванны)

Газопрессовая сварка

Он является одним из методов сварки металлов, основанным на использовании высокого давления, а с помощью газа происходит предварительный подогрев для соединения металлических деталей. Этот метод используется для сварки материалов с толщиной более 3 мм и имеет ряд преимуществ перед другими методами сварки.

Во-первых, она может быть использована для сварки материалов с большой толщиной, которые не могут быть сварены другими методами. Во-вторых, сварной шов получается очень прочным и герметичным, так как давление газа вытесняет воздух и другие газы из зазора между деталями. В-третьих, сварка давлением является очень точным методом, что обеспечивает высокое качество сварных соединений.

Газоэлектрическая сварка (mig, mag, tig)

В данном случае используется дуговые способы сварки плавлением с применением газов таких как аргон, гелий и углекислота в качестве защиты сварочной ванны. Mig и mag это сварка с механической подачей присадки и защитой зоны шва активным (СО2) или инертным (Ar, He, Ar+He, Ar+CO2 и т.д.)

Таким образом, газовая сварка — это эффективный метод сварки, который позволяет получать качественные сварочные швы. Однако для использования этого метода необходимо иметь специальную подготовку и оборудование, а также соблюдать правила безопасности при работе с газом. При правильном использовании, газовая сварка ацетиленом может быть полезным инструментом для производственных и ремонтных работ.