Газовая сварка

Газовая сварка

Научно-технический прогресс не стоит на месте и с появлением компактных инверторных ИП дуговой сварки жизнь сильно упростилась. Казалось бы, теперь можно забыть и про старую добрую газовую сварку! Однако у сварщиков газовая сварка по-прежнему пользуется большим уважением, в частности, в сфере ЖКТ при прокладке труб, а также в мастерских.

Тепловую энергию при газосварке, необходимую для плавления металла, получают в результате сжигания топлива. В его качестве могут применяться смеси: Н2+О2; C2H2+02; бензин+ О2 и т.д. Трудно не заметить присутствие кислорода во всех приведенных примерах, добавляется он с целью увеличения температуры пламени.
На практике из всего перечисленного чаще всего используется C2H2 (ацетилено-кислородная сварка) или его дешевый аналог МАФ.

Дуговая и газовая сварка по всем физическим проявлениям относятся к сварке плавлением. Но получается на этом родственные сходства и заканчиваются, а по сути технологически два процесса сильно разнятся. При газосварке разогрев металла происходит медленно, с малой скоростью. В определенных случаях это дает преимущества, в других — и вовсе затрудняет сварочный процесс или делает его невозможным.

Газосварка дает преимущества при сварке:

• Тонкостенных металлов от 0,2 до 5 мм;
• Цветных металлов;
• Сталей, требующих медленного предварительного подогрева и такого же последующего охлаждения;
• Чугуна, который покрывается трещинами при температурных перепадах , и спецсталей.

Также трудно переоценить качество и скорость выполнения работ при твердой пайке коррозионностойких сталей, медных сплавов и наплавке.

Востребована газосварка для многих ремонтно-монтажных видов деятельности. Но существуют и отрицательные стороны. Связаны они с малой скоростью сварки: медленный нагрев еще сильнее замедляется с увеличением сечения детали. Считается, что при толщине детали свыше 8-10 мм выполнение газосварки экономически нецелесообразно, хотя технологически сохраняется де-юре возможность сварки толщин до 40 мм. Медленный нагрев, кроме всего прочего, может привести к нежелательным метаморфозам в металле. Перегрев на структурном уровне проявляет себя укрупнением зерна, что снижает мех.прочность. Также из-за достаточно объемного и длительного термического воздействия на изделие появляется другая проблема – высокое его коробление (если сравнивать с ММА). Поэтому соединения под сварку используют максимально упрощенные, чаще всего это стыковые соединения. Тавровые, нахлесточные, угловые и т.д. соединения применяют крайне редко, так как они требуют интенсивного нагрева, что сопровождается крайне повышенными деформациями. По подготовке стыковых соединений ограничений нет: применяют отбортовку кромок, снятие фасок с одной/двух сторон, а также возможен вариант, когда выполняется сварка встык без мех.подготовки (острые кромки).

Газовую горелку настраивают на нормальное пламя. Для получения нормального пламени отношение О2 к горючему газу должно быть для C2H2 1,1 -1,2.
Пламя устанавливают таким образом, чтобы деталь попадала под действие восстановительной зоны (2-6 мм от ядра). Прикасаться ядром к жидкому металлу сварочной ванны запрещено, так как это вызывает эффект насыщения углеродом. С изменением угла наклона мундштука горелки к поверхности металла меняется интенсивность термического воздействия на соединение. Чем больше угол – тем активнее нагрев. Соответственно, при сварке цветных металлов, например, меди, а также при работе с толстостенными изделиями угол увеличивают При работе с тонкими листами угол наклона уменьшают, и тепловое воздействие снижается за счет его рассредоточения по большей площади.

Газосварку выполняют во всех известных на сегодняшний день положениях. Наиболее сложное из них – это потолок, когда подвижный металл требуется удержать силой пламени.

Для того, чтобы заполнить зазор или усилить шов применяют присадку или, как ее еще называют, пруток, проволоку. Материал проволоки должен быть приближен к материалу детали. Иногда для улучшения мех. свойств в присадку вводят ниобий, вольфрам, кремний и т.д. (смотрите ГОСТ 2246-70).

Для сварки чермета с низким уровнем углерода применяют Св.- 08; Св.-08А; Св.-10ГА и Св.-15Г. Для чугунов — спецпрутки (высокоуглеродистые) с большим количеством Si. Для стойкой к износу наплавки применяют твердосплавы, полученные литейным способом.

Некоторые особенности, которые нужно учитывать:
• Темп. плавления проволоки должна быть не выше, чем у основного металла;
• Проволока без видимых загрязнений. На поверхности не должно быть масла, следов ржавчины, питтинговой коррозии, лакокрасочных покрытий;
• Характер плавления прутка – спокойный, без обильного выделения брызг;

Защита

В процессе сварки все металлодетали окисляются в присутствии О2 . Оксидные пленки имеют темп. плавления на порядок выше, чем у обычного металла, что создает сложности Для защиты сварочной ванны от влияния воздушной атмосферы окружающей среды и растворения окислов используют флюсовые добавки или пасты. Пасты обычно достаточно вязкие, чтобы их можно было наносить кисточкой, флюсовые добавки же чаще всего поступают в зону сварки на кончике прутка. Добавка разрушает окисел и ошлаковывается .
Флюсы применяют для сварки цветметов, высоколегированных сталей и чугуна. Для газосварки чермета с малым содержанием углерода флюсование не используется.
Нужно отметить, что в зависимости от вида металла образуется всегда два вида окислов: основной и кислый. Отталкиваясь от того, какой из них преобладает, выбирают флюсовую добавку. Кислый окисел убирают основной флюсовой добавкой и наоборот.
Например, при сварке чугуна преобладает окисел с кислыми свойствами SiO2 для удаления которого применяется K20 и Na2O, бура.
При работе с Cu и его сплавами получают основные окислы Сu2О, ZnO и т.д. Их эффективно растворяют кислые флюсы, составленные на основе соединений с бором.

Где газовая сварка востребована?

Газосварка пользуется популярностью во многих сферах производства и человеческой хозяйственной деятельности. Например, она и сегодня актуальна в строительстве самолетов, особенно там, где требуется сварка черных сталей с малым содержанием углерода толщиной 1 -3 мм; газовая сварка используется при производстве агрегатов хим.назначения. Популярна она также в сфере коммунального хозяйства; при проведении ремонтно-монтажных работ (прокладка труб небольшого диаметра, до 100 мм; ремонт подвижного состава в мастерских, депо; сельское хозяйство и т.д.).
Качество газосварки выше, чем при ММА сварке электродами с тонким или стабилизирующим покрытием. Некоторые электродные стержни бывают, как это ни странно звучит, покрыты только лишь жидким стеклом, состоящим из силикатов калия и натрия. Подобные электроды относятся к старому типу и устроены примитивно, но все еще активно жгутся сварщиками. Однако газосварка проигрывает сварке добротными (высококачественными) электродами с обмазкой из сплавов Fe с Mn, Ti и Si. Объясняется это тем, что добротный электрод выступает не только в роли присадки, а и оказывает легирующее влияние на сварочную ванну. Прочность легированных швов гораздо выше. Поэтому мех.характеристики швов, полученных в газовой защите, обеспеченной восстановительной зоной газового факела, уступают аналогичным свойствам швов, полученных при работе добротным электродом ММА.
Высокая результативность газосварки резко падает с наращиванием толщины изделия. При толщине 0,5-1,5 мм газовая сварка по эффективности может опережать ММА. Однако эта разница фактически нивелируется при наращивании толщины до 2-3 мм и далее, с прибавлением каждого миллиметра металла скорость ММА значительно возрастает. Также при газосварке тонких деталей расход газа невелик, но с увеличением толщины стенки его расход значительно возрастает и ценник на газовую сварку становится больше, чем при ММА. Поэтому газовая сварка целесообразна только лишь при работе с небольшими толщинами.

Горелки для газовой сварки

Горелка — это инструмент, без которого газосварщик не может обойтись. Он постоянно находится у него в руках, поэтому он должен быть по возможности не громоздкий, удобно лежать в руке.

Принцип работы газовой горелки заключается в том, что газы в ней смешиваются до однородного состава, а приготовленная смесь поджигается и дает пламя необходимое для разогрева и перехода кромок металлического соединения, подлежащего сварке, в жидкое состояние. Горелка сегодня выполняет нетривиальные задачи:

• она должна выдавать высокотемпературный факел определенной формы наиболее эффективный для сварки;
• точно регулироваться;
• установленный режим работы должен поддерживаться на протяжении всего времени выполнения работ;
• горелка должна обладать высокими прочностными характеристиками, обеспечивающими надежность эксплуатации, не требовать постоянного ремонта;
• иметь не большой вес, чтобы не обрывать руки сварщику;
• оборудование должно соответствовать требования ТБ и т.д.

Все эти пункты могут быть выполнены только при условии, что горелка имеет удачные конструктивные особенности и собрана из надежных дорогих материалов, выдерживающих высокотемпературное воздействие, давление и т.д. В основном это медные сплавы и, собственно, сам Сu. Для изготовления основной части горелки используется сплав Cu с Zn (латунь), для наиболее нагреваемой части (мундштук) предусмотрена красная медь, ее темп. плавления (около 1100 градусов) достаточна, чтобы пламя на выходе не оплавляло ее. Температура, конечно, не большая, но и температура пламени у основания ацетилено-кислородного факела не превышает 700 оС и достигает 3200 оС только в середине ядра.

Существуют различные виды горелок. Есть даже сжигающие в своем чреве бензин или керосин, однако по конструктивным отличиям более всего распространены горелки безинжекторные (высокого давления) и инжекторные (низкого давления).

Безинжекторные горелки

Здесь главенствует принцип: если подаваемые газы имеют одинаковое большое давление, тогда и нет необходимости в дополнительном нагнетании (подсосе) горючего газа. Все что нужно, смешать О2 и горючий газ в спец.камере до получения однородной смеси – и все готово для проведения сварочных мероприятий. Горелка имеет наиболее простую сборку. Она состоит из рукавов, по которым подается газ, системы регулирующих барашков, ниппелей, смесителя. Безинжекторные горелки не пользуются большой популярностью у мастеров из-за того, что водород и метан – газы, применяемые при данной технологии, не очень-то востребованы в массах. Ацетилен не используется из-за того, что наше производство выпускает в основном ацетилен низкого давления.

Инжекторные горелки

Более сложно устроены. О2 поступает в горелку под большим давлением 4 атм. В инжекторе он создает разрежение, давление падает ниже атмосферного и таким образом происходит подсос горючего газа. Расход ацетилена увеличивается по мере разогрева мундштука, а также в связи с появлением препятствий, осложняющих выход газов из наконечника. Поэтому в процессе работы сварщик постоянно вынужден откручивать ацетиленовый барашек на горелке, другими словами ему постоянно приходится корректировать режим. При всем этом расход О2 остается неизменным.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Cтоит ли ПОКУПАТЬ, отзывы сварщиков:

• Сварочный трансформатор PATRIOT 200AC 102,00 ₽
• Зарядное устройство GreenWorks G24C 2490,00 ₽
• Стабилизатор напряжения PRORAB DVR 1000 2597,22 ₽
• Стабилизатор Ресанта АСН-2000 Н/1-Ц Lux 3610,00 ₽
• Стабилизатор напряжения Ставр СН-2000 3920,00 ₽
• Сварочный аппарат BauMaster AW-79161 3990,00 ₽
• Hitachi AB17 зарядное устройство 4076,87 ₽

Муфельная печь своими руками. Основные элементы

Корпус

Идеально в качестве основы самодельной муфельной печи для фьюзинга или купелирования подойдет корпус электрической духовки или чудо-печки, поскольку в ней уже предусмотрена вся необходимая изоляция. Понадобится только снять или удалить все пластиковые элементы.

Фото 3 Старая духовка в виде корпуса муфельной печи

Если не получилось найти такую духовку, корпус можно сварить из листа, предварительно нарезанного на заготовки. Свариваете все боковины, зачищаете металлической щеткой или болгаркой швы и покрываете грунтовкой.

Изготовление корпуса из листов, хотя и чуть более сложное, но позволяет сделать ту конструкцию, которая подходит по размерам под конкретное помещение.

Нагревательный элемент

Ключевой компонент устройства, поскольку именно от него зависит температура в печи и скорость нагрева. Также нужно будет сделать и терморегулятор для муфельной печи своими руками, либо приобрести уже готовый. В качестве нагревательного элемента будет выступать нихромовая проволока, диаметр которой подбирается в зависимости от максимальной температуры. Минимальный и самый расходный диаметр – 1,5-2 мм.

Нихром на стандартной спирали выдерживает 1100 градусов, но необходимо исключить попадание воздуха, иначе он сгорит. Лучше всего в муфельную печь подойдет фехраль — его рабочая температура 1300 градусов, да и с воздухом он «дружит».

Фото 4 Нагревательный элемент

Любая электрическая муфельная печь, даже самая маленькая, изготовленная своими руками, при разогреве до 1000 градусов затрачивает около 4 кВт. Перед использованием проверьте всю проводку и установите автомат-стабилизатор на 25 А.

Термоизоляция

Важнейший аспект работы, который отвечает за целостность и эффективность всей конструкции. Внутри муфельной печи устанавливается на огнестойкий клей шамотный кирпич. По размеру печи его обрезают болгаркой. Сверху используется базальтовая вата.

Фото 5 Огнестойкий клей Терракот

На некоторых форумах по изготовлению муфельных печей рекомендуют использовать для кладки асбест. Это действительно огнестойкий материал, но уже при температуре 650 градусов+ он начинает выделять канцерогены.

Сферы применения

Применение газовой горелки весьма обширно:

1. Горелка применяется для пайки проводки или различных кабелей, ремонта крупной электроники. Пайка алюминия газовой горелкой проводится достаточно часто, что связано с низкой температурой плавления этого материала.
2. Применяется устройство для ремонта различных конструктивных элементов автомобиля. Примером можно назвать случай, когда повреждается радиатор, изготавливаемый из плавкого сплава. За счет воздействия высокой температуры течь можно устранить.
3. Пайка медных трубок может проходить при применении газовой горелки. Выполняются ремонтные работы. Устройство применяется и во время монтажа различных конструкций, к примеру, для отпуска металла.
4. Некоторые сплавы обладают повышенной плавкостью. Соединение металлов, к примеру, меди может проходить с применением горелки. Достаточно провести разогрев металлов и соединить их механическим способом. После остывания материала может получиться качественное соединение.
5. Устройство может применяться в случае, когда нужно провести время на природе в зимний период. Использовать ее можно для того, чтобы разогреть костер или опалить дичь, разогреть инструменты или выполнить другую работу.

Пайка ацетиленовой горелкой

Несмотря на достаточно большое распространение горелки, в большинстве случаев она применяется для пайки различных сплавов. К примеру, пайка латунью проводится с применением газовой горелки. Стоит учитывать, что существует достаточно большое количество разновидностей устройства, каждая обладает своими определенными особенностями.

Плавка алюминия

Алюминий, обладающий высокой степенью пластичности, является легкоплавким цветным металлом. Горн для плавки алюминия легко изготовить своими руками. Существует множество конструкций, в которых применяется печная выплавка. Они не имеют между собой принципиальных отличий.

Пошаговая инструкция создания горна для плавки алюминия:

• Корпус изготавливается из кирпича. Материал подбирается без трещин, чтобы не происходило потерь тепла.
• Подбирая обрезки стальных труб, изготавливают из них полки для колосников. Легкоплавкий материал здесь применять нельзя.
• Подбираются стальные полосы толщиной до 6 мм и используют их в качестве колосников.
• Прикручиваются колосники винтами.

• В качестве топлива может применяться как кокс, так и уголь.
• При помощи паяльной лампы или газовой горелки проводится розжиг.

Такой самодельный кузнечный горн можно использовать только на открытом пространстве, ввиду отсутствия дымохода. В процессе работы выделяется много газов, которые не должны скапливаться в замкнутом пространстве.

Устройство пропановой горелки

Перед тем, как приступать к самостоятельному изготовлению газовой горелки стоит разобраться с ее конструктивными особенностями и принципом работы.

Как правило, пропановая горелка состоит из следующих элементов:

• корпус;
• рукоятка;
• распределительное сопло;
• газовый шланг;
• газовая трубка;
• баллон с пропаном;
• редуктор;
• хомуты для крепления.

По шлангу из баллона под давлением подается пропан. Объем газа регулируется рабочим краном на баллоне, но в целях безопасности стоит дополнительно установить понижающий редуктор.

Для открытия/закрытия подачи газа используется запорный кран. Он находится за основным вентилем. Регулировка интенсивности пламени выполняется при помощи рабочего крана.

На один конец газового шланга, по которому происходит подача газа, крепится специальная насадка, на конце которой расположен ниппель. Ниппель вместе с газовой трубкой помещаются в металлический стакан, где собственно и происходит создание горючей смеси.

Далее горючая смесь через сопло под давлением поступает в область сгорания. Для поддержания равномерного процесса горения в сопле специально предусмотрены отверстия.

Ознакомившись с конструкционными особенностями устройства можно приступать к созданию газовой горелки своими руками, тем более, что это не так сложно, как может показаться на первый взгляд.

Устройство и преимущества аппарата

Бензиновая горелка для пайки и сварки имеет следующие составляющие части:

• горелка;
• сопло;
• токоподводящий наконечник с электродной проволокой;
• сварочная дуга;
• сварочная ванна;
• сварочный шов;
• основной металл;
• капли электродного металла;
• газовая защита.

В упрощённом варианте устройство состоит из бензинового бачка или бачка для топлива, воздушного компрессора, бензиновых шлангов и, собственно, самой горелки. Последняя, в свою очередь, также состоит из нескольких элементов.

Бензиновая горелка для проведения пайки металла включает в себя следующие детали (конструктивные части):

• корпус;
• втулка с крючком, выполненная из металла;
• трубка;
• кучка;
• упор;
• наполнитель;
• шарик, регулирующий воздушный поток;
• резиновое уплотнительное кольцо.

При покупке бензиновой горелки для пайки и сварки не следует забывать, что чаще всего в комплект прибора не входят бензостойкие шланги и горелки, поэтому, вероятнее всего, их необходимо будет приобрести отдельно.

Бензиновые и газовые горелки устроены достаточно просто, поэтому их можно также без особого труда изготовить своими руками в домашних условиях.

Несмотря на простоту сборки и конструкции прибора, бензиновая горелка для пайки и сварки имеет неоспоримые преимущества. Во-первых, небольшая масса и размер аппарата делают его лёгким, портативным и удобным для использования в работе. Во-вторых, благодаря созданию бензовоздушной смеси прибор обеспечивает появление и удерживание высокой температуры, что, в свою очередь, гарантирует максимально качественный результат по завершении процесса пайки.

Подготовительные работы

Учитывая, что предстоит работа с высокими температурами, надо тщательно подготовиться. Убрать с рабочего места легковоспламеняющиеся предметы. Побеспокоиться заранее о том, чтобы ничто не отвлекало от процесса. Под рукой должны быть средства защиты (перчатки, фартук) и необходимые инструменты (щипцы и пинцет). Рабочая одежда из плотных материалов должна покрывать все тело. Лучше работать в специальных очках на резинке, которые плотно прилегают к лицу. Какая-нибудь случайно вылетевшая капелька расплавленного металла может вызвать серьезный ожог.

Понадобится огнеупорная посуда или тигель. Тигель — это специальная термоустойчивая емкость для плавления. Неудачно подобранная посуда для плавки может не выдержать нагрева или треснуть из-за перепада температур.

Такая ситуация может нанести вред здоровью. Лучше купить готовый тигель в магазине.

Надо выбрать из ассортимента тот, что выдерживает температуры больше 1000 ° С. Тем более что цена тигля вполне приемлемая. Рисковать не стоит.

Процесс изготовления своими руками

Чтобы сделать самодельное оборудование, нужно учесть некоторые нюансы:

• Устройство на выходе дает температуру 1000 градусов. Поэтому при изготовлении используются тугоплавкие металлы.
• Важное условие безопасной работы — это надежный кран. В случае аварии он должен быстро перекрыть поток воздуха.
• Надежность узла подключения к газу.

Горелку газовую ручную для пайки своими руками можно изготовить в виде миниатюрного приспособления. Для изготовления такого мини-оборудования понадобятся материалы:

• латунные или медные трубки;
• брусок дерева;
• силикон или фторопласт в качестве уплотнительного материала.

Чертеж приспособления состоит из корпуса в виде трубы, заканчивающейся форсункой. С другой стороны устанавливается шланг для подачи газа. Форсунка оснащается рассекателем для регулировки пламени.

Газовая горелка для пайки своими руками изготавливается в следующем порядке:

• Для изготовления корпуса горелки используется латунь в виде куска трубки. Длина подбирается исходя из расчетов удобства работы.
• В качестве ручки используется отслужившее основание паяльника или же она изготавливается из бруска дерева. В осевой части сверлится отверстие под форсунку. Фиксируется она эпоксидной смолой.

• К трубке крепится кран с помощью силикона.
• С другой стороны трубка глушится и в ней проделывается отверстие 0,2- 0,3 мм. Для этого используются специальное сверло и патрон.
• После этого горелка зажимается в тисках и с помощью молотка отверстие расплющивается до 0,1 мм.
• Наждачной бумагой устраняются все заусенцы.

Рассекатель можно устроить из латунной трубки, которая больше диаметра горелки. Крепление ведется параллельно корпусу. Работать система будет по принципу туристического примуса. В месте, где из форсунки выходит газ, образуется разряжение и происходит засасывание воздуха.

Как добиться безопасности

Тем, кто интересуется вопросом, как сделать горелку в домашних условиях, нужно сперва понять все меры безопасности. Для того чтобы самодельная конструкция вышла эффективной в работе, необходимо постоянно следовать чертежам прототипа и вносить туда свои изменения не нужно.

Очень часто возникает ситуация, когда пламя неровно горит и сильно дымится. Для избавления от подобного эффекта следует повернуть корпус на резьбе форсунки на себя. Делать такое нужно до того времени, когда газ будет давать хороший и желаемый оттенок, а также струю огня. Если резьба форсунка очень свободно ходит, её необходимо уплотнить лентой.

Чтобы маленькая газовая мини-горелка или другая конструкция, сделанная своими руками, была безопасной в использовании, её требуется перед первым запуском и в последующем время от времени проверять на герметичность. Особенное внимание нужно обратить на паяльные соединения, места совмещения разъёмов, рукавов и другие важные моменты. После этого необходимо подождать, немного открыв вентель. Ждать следует до того времени, когда пойдёт пламя. Все этапы происходят на автомате, поэтому дополнительных действий предпринимать не нужно. После этого только требуется отрегулировать уровень пламени и можно начинать работу.

Таким образом, горелка — это необходимый инструмент в доме для начинающих и опытных мастеров.

Originally posted 2018-04-18 12:31:17.