Ацетилен для сварки ответственных трубопроводов
?) Ядро увеличенное, расплывчатое, на конце его образуется зеленый венчик. Восстановительная зона отсутствует (сливается с ядром). Пламя имеет желтую окраску.
?) Правым способом, так как при этом давление газов пламени удерживает ванну жидкого металла от стекания. Сварочную проволоку держат наклонно к оси шва.
Каким образом при газовой сварке конструкций из низколегированных сталей добиваются уменьшения выгорания легирующих элементов?
Укажите особенности газовой сварки вертикальных швов (на вертикальной плоскости) с учетом толщины свариваемого металла.
?) Сварку ведут сверху вниз при толщине до 3 мм. левым способом, при толщине свыше 3 мм. сварку ведут снизу вверх правым способом.
При избытке ацетилена в пламени горелки возможно науглероживание металла. Укажите, для каких марок сталей это наиболее опасно?
?) Защитные очки со светофильтрами типа Г, молоток, личное клеймо, шаблоны для проверки размеров и формы шва, пассатижи с бокорезами для проволоки.
Требования, предъявляемые к качеству сварочной углеродистой проволоки сплошного сечения перед выдачей ее на производственный участок:
?) Каждая партия проволоки должна быть проконтролирована путем визуального осмотра проволоки в одной из бухт.
?) Проводится визуальный осмотр проволоки в каждой бухте (не должно быть окалины, ржавчины, следов смазки, задиров, вмятин и других дефектов).
Рекомендуемый способ газовой сварки швов металлоконструкций в горизонтальном положении (на вертикальной плоскости):
Укажите соотношение кислород / ацетилен для нормального (восстановительного) пламени при газовой сварке.
Рекомендуемый способ газовой сварки вертикальных швов металлоконструкций (на вертикальной плоскости) для толщины свариваемого металла более 3 мм:
Укажите диаметр сварочной проволоки при газовой сварке технологического трубопровода, если толщина стенки равна 2-3.5 мм.
?) Кромки свариваемого металла должны находиться в восстановительной зоне. Конец проволоки держат в восстановительной зоне и в ванне расплавленного металла.
?) Пламя горелки направляют так, чтобы кромки свариваемого металла находились на расстоянии 15. 20 мм от ядра пламени. Конец проволоки держат в восстановительной зоне.
Рекомендуемый диаметр присадочной проволоки при выполнении газовой сварки с толщиной стенки трубы 3. 5 мм (при правом способе сварки):
?) Пламя горелки направляют так, чтобы кромки свариваемого металла находились на расстоянии 15. 20 мм. от ядра пламени.
?) Кромки свариваемого металла должны находиться в восстановительной зоне на расстоянии 2. 6 мм. от ядра пламени. Конец проволоки держат в восстановительной зоне и в ванне расплавленного металла.
?) Кромки свариваемого металла должны находиться в окислительной зоне. Конец проволоки держат также в восстановительной зоне сварочного пламени.
Рекомендации по технике правого способа газовой сварки стыковых швов металлоконструкций толщиной свыше 3 мм в нижнем положении:
Качество ацетилена из переносных генераторов зависит от партии карбида. Можно ли использовать его для сварки стыков труб на объектах, подведомственных Госгортехнадзору России?
Укажите, содержанием каких вредных примесей отличается ацетилен, получаемый с помощью переносных генераторов от растворенного.
Рекомендации по технике левого способа газовой сварки стыковых швов металлоконструкций толщиной до 3мм в нижнем положении:
На каком расстоянии от кромок стыков металлоконструкций рекомендуется зачищать прилегающие к ним поверхности перед газовой сваркой?
Как правильно отвести газовую горелку от сварочной ванны при вынужденных перерывах (перехват горелки, переход сварщика на другую сторону стыка трубы), а также по окончании сварки, чтобы избежать образования трещин?
Сколько рекомендуется наплавлять слоев (валиков) шва стыков труб с толщиной стенки до 4мм, выполняемых ручной газовой сваркой?
Какие характерные дефекты может вызвать избыток кислорода в пламени горелки при сварке труб из малоуглеродистой стали?
Рекомендуемый способ ручной газовой сварки стыковых вертикальных швов (на вертикальной плоскости) при толщине металла более 4 мм:
Укажите особенности выполнения ручной газовой сварки стыковых соединений из углеродистых сталей при нормальном характере пламени.
?) Плавление основного и присадочного металла производиться нижней зоной пламени. Конец ядра пламени должен находиться на расстоянии 10. 15 мм. от поверхности металла сварочной ванны.
?) Плавление основного и присадочного металла производится верхней зоной пламени. Конец ядра пламени должен находиться на расстоянии 0,5. 1,0 мм. от поверхности металла сварочной ванны.
?) Плавление основного и присадочного металла производится средней, восстановительной зоной пламени. Конец ядра пламени должен находиться на расстоянии 4. 5 мм. от поверхности металла сварочной ванны.
Получение и применение ацетилена
Прежде чем приступить к объяснению, где применяется ацетилен, давайте рассмотрим, как его получить.
Содержание
Получение ацетилена производят двумя основными способами:
На данный момент способ получения ацетилена из карбида кальция используется редко, поскольку он довольно громоздкий, дорогой и требующий затрат большого количества электроэнергии.
Поэтому на смену ему пришел способ получения ацетилена из природного газа (метана) термоокислительным пиролизом метана с кислородом (так называемый пиролизный ацетилен).
Получение ацетилена пиролизным способом
Пиролизный ацетилен получают путем сжигания метана в смеси с кислородом в реакторах при температуре 1300-1500°C. В результате чего получается смесь, которая содержит:
- ацетилен - до 8%; - 54%;
- окись углерода - 25%;
- примеси – до 13%.
При помощи растворителя (диметилформамида) из нее извлекается ацетилен концентрации 99,0-99,2%. Оставшаяся часть пиролизных газов используется для производства аммиака и других продуктов.
Также ацетилен получают путем разложения жидких горючих (нефть, керосин) действием электродугового разряда, который называется электропиролизом.
Пиролизный и электропиролизный ацетилена по своим свойствам является идентичным ацетилену, получаемому из карбида кальция, но дешевле на 30-40%.
Применение ацетилена
Ацетилен применяется при всех процессах газопламенной обработки металлов (газовой сварке и газовой резки), благодаря высокой температуре пламени, достигнуть которой при использовании других горючих не удается.
Для пайки, резки, наплавки, газопламенной закалки, металлизации, газопрессовой сварки, сварки цветных металлов и сплавов с успехом применяются газы-заменители ацетилена:
- пропано-бутановые смеси
- городской газ
- природные газы
- водород
- пары бензина
- пары керосина
- МАФ
- и др.
По химическому составу все они, за исключением водорода, представляют собой или соединения, или смеси различных углеводородов.
Правильный выбор и использование газов-заменителей позволяет добиться высокого качества сварки и резки, а при газовой резке металлов малых толщин дает более высокую чистоту резки.
Газовая сварка возможна при условии, что температура пламени в два раза превышает температуру плавления свариваемого металла. Поэтому газы-заменители температура пламени которых ниже, чем у ацетилена применяют для сварки металлов с температурой плавления ниже, чем у сталей
Для газовой резки выбор горючего газа основывается на его теплотворной способности, но необходимо учитывать, что газ при сгорании в смеси с кислородом должен образовывать пламя с температурой не ниже 2000°C.
Влияние примесей в ацетилене на качество сварного шва
Давайте остановимся еще на некоторых особенностях применения ацетилена при газовой сварке – влияние примесей на качество сварного шва. Вредное влияние имеют следующие примеси:
Вышеуказанные примеси обязательно удаляются из ацетилена, не только из-за влияния на качество сварного шва, но также из-за пагубного влияния на органы дыхания и зрения сварщика (см. статью Взрывоопасность, ядовитость и самовоспламенение ацетилена).
Сероводород при сгорании образовывает серную кислоту, которая при переходе в металл сварного шва вызывает красноломкость. Установлено, что наличие сероводорода до 0,007% не оказывает вредного влияния на прочность сварного шва.
Определить наличие сероводорода в ацетилене довольно легко, необходимо поднести фильтровальную бумагу, смоченную в растворе хлористой ртути под струю ацетилена. При наличии сероводорода - бумага побелеет.
Процесс очистки от сероводорода тоже довольно простой – необходимо ацетилен пропустить через воду, в результате чего сероводород растворится в воде.
Фосфористый водород при сгорании образовывает фосфорную кислоту, которая при переходе в металл сварного шва вызывает хладноломкость. Установлено, что наличие фосфористого водорода до 0,027% не оказывает вредного влияния на прочность сварного шва.
Для определения наличия фосфористого водорода необходимо кусок фильтровальной бумаги, смоченный в десятипроцентном растворе азотнокислого серебра поднести под струю ацетилена. При содержании 0,01% фосфористого водорода бумага принимает отчетливую светло- желтую окраску, при содержании более 0,02% - бумага темнеет.
Химическим путем очистка ацетилена от фосфористого водорода производится путем пропускания через особую очистительную массу – гератоль. Гератоль представляет собой массу желтого цвета, которая в результате взаимодействия с фосфористым водородом приобретает зеленый цвет.
Применение ацетилена в химической отрасли
Помимо газопламенной обработки ацетилен используют в области химической промышленности в качестве основного исходного вещества для получения ряда важнейших продуктов органического синтеза: синтетического каучука, пластмасс, растворителей, уксусной кислоты и т. п. Далее мы рассмотрим, как ацетилен используется для получения тех или иных химических соединений.
Уксусный альдегид
Продуктом присоединения воды к ацетилену является уксусный альдегид. Впервые этот синтез был осуществлен М. Г. Кучеровым в 1881 г. Реакция протекает по уравнению:
Реакция проводится пропусканием ацетилена через сернокислый раствор соли окиси ртути при температуре 70-80°C.
Применение этой реакции явилось началом промышленного синтеза органических веществ с применением ацетилена в качестве исходного продукта.
Ацетон
При пропускании смеси ацетилена и паров воды в соотношении примерно 1:10 при температуре 430-450°C над цинк-ванадиевым катализатором происходит образование ацетона по уравнению:
Указанный процесс нашел применение в промышленных масштабах.
Хлористый винил
При взаимодействии ацетилена с хлористым водородом при 200°C над катализатором, представляющим собой двухлористую ртуть, нанесенную на активированный уголь, образуется хлористый винил по уравнению:
Винилацетат
C уксусной кислотой также в присутствии ртутных солей ацетилен образует винилацетат:
Хлористый винил и винилацетат широко применяются при производстве пластмасс.
Винилацетилен
При пропускании ацетилена через насыщенный раствор однохлористой меди и хлористого аммония при температуре 50°C образуется винилацетилен.
Реакция протекает по уравнению:
CH ? CH + CH ? CH ? CH ? C-CH ? CH2
В результате присоединения хлороводорода к винилацетилену образуется хлоропрен, который способен к быстрой и самопроизвольной полимеризации с образованием каучука высоких технических качеств.
Химия винилацетилена нашла широкое теоретическое обобщение, что позволило значительно расширить область применения этого продукта.
При взаимодействии ацетилена со спиртами в щелочном растворе образуются простые виниловые эфиры.
Так, например, реакция между ацетиленом и этиловым спиртом протекает по уравнению:
Эта реакция была открыта А. Е. Фаворским в 1887 г.
Подводя итог всему вышенаписанному, мы установили, что ацетилен получают не только из карбида кальция, но также путем сжигания метана. При этом выяснили, что ацетилен применяют не только для газовой сварки и газовой резки, но и в химической отрасли для получения пластмасс, растворителей и т. д.
Ацетиленовая сварка: особенности и технология
Помните, как в юном возрасте мы собирали на стройках или за гаражами куски карбида, дополняли находку пластиковой бутылкой с водой и играли в подрывников? Весёлое было детство и опасное. Теперь мы выросли и знаем, что такие вещи надо использовать строго по назначению с соблюдением всех мер безопасности.
Вспомним уроки химии: ацетилен – бесцветный горючий газ, с резким запахом. Непредельный углерод класса алкинов с формулой С2Н2. Вещество взрывоопасно и способно к самовоспламенению в определённых условиях. При горении пламя достигает температуры 3150 °С. Этого хватает, чтобы перевести в жидкое состояние даже тугоплавкие металлы. Поэтому газ ацетилен идеально подходит для сварки и резки металлоконструкций.
Ацетиленовая сварка
Для начала небольшой экскурс в историю. Патент на ацетилено-кислородную сварочную горелку датируется 1903 годом. Интересно, что её конструкция принципиально не изменилась и в наше время. В промышленности ацетиленовая сварка начала применяться в 1906 году, после того как появились генераторы ацетилена достаточной надёжности. В то время уже был известен электродуговой способ соединения металлов, но сварка ацетиленом уверенно завоевала свои позиции и активно применяется до сих пор.
Раньше сварщикам приходилось самостоятельно получать ацетилен. Карбид кальция засыпали в бак-генератор, наполненный водой. В результате реакции выделялся газ, который по шлангу поступал в горелку. Сюда же подводился из отдельного баллона кислород, выполняющий функцию катализатора. Процесс подготовки занимал много времени, зато оставшийся карбид можно было использовать повторно. В наше время всё проще. Достаточно купить баллон, уже наполненный ацетиленовым газом.
Применение
Ацетилено-кислородную смесь применяют для сваривания практически всех металлов, включая чёрные, цветные и их сплавы. Но есть исключения, к которым относятся стали:
хромистая и высокохромистая;
Ацетиленовая газовая сварка активно применяется в строительно-монтажных процессах, но особое распространение она получила при прокладке труб. Регулируя мощность пламени, можно соединять, резать или проводить газопламенную чистку металла.
Ацетиленовая сварка: технология работы
Во время сварочного процесса расплавляются и перемешиваются кромки соединяемых деталей. Дополнительно вводится присадочный материал. После застывания образуется прочный шов. Чтобы ацетилен сгорал полностью и не дымил, необходим катализатор – кислород. Оба газа из отдельных баллонов подводятся по шлангам к горелке и смешиваются. Оптимальная пропорция смеси – 45% ацетиленового газа и 55% кислорода. Без кислорода ацетилен сгорает не полностью, пламя будет дымить.
Подготовка к сварке
Прежде всего, очистите своё рабочее пространство от всего лишнего. Уберите на безопасное расстояние или надёжно защитите легковоспламеняющиеся материалы. Свариваемые поверхности должны быть очищены от грязи, ржавчины и окислов. При необходимости заранее проведите их правку, разметку, гибку и сборку.
Качество соединения металлов зависит от трёх основных факторов:
Мощность пламени – подбирают в зависимости от свойств (теплопроводности и температуры плавления) и толщины металла. С увеличением мощности возрастает расход горючего газа. Регулируют режим подбором горелок (от Г1 до Г4) и наконечников к ним разной величины.
Диаметр присадочной проволоки – измеряется в миллиметрах и рассчитывается так: померьте толщину свариваемого металла, поделите на два, к получившемуся значению прибавьте 1 мм.
Угол сварки – зависит от толщины. Чем больше, тем тупее угол и наоборот. Рабочий диапазон наклона горелки относительно детали от 10 до 80 градусов. Прогрев поверхности осуществляют всегда под прямым углом. А завершающий этап, на котором формируется кратер, делают с минимальным углом – это исключает риск прожечь металл.
Работа с горелкой
Оба газовых баллона оснащены редукторами, которыми регулируется давление на выходе. Оптимально выставлять значения до двух атмосфер. Большие показатели осложняют регулировку пламени. Открыв вентили на баллонах, выставите нужное давление, затем можно поджигать горелку. Первым открывают вентиль подачи ацетилена и поджигают вырывающийся из сопла газ. Затем плавно откручивают второй вентиль, пуская кислород, и регулируют пламя.
Виды пламени
Горящий факел состоит из нескольких частей, которые можно различить визуально. Самая короткая и ближайшая к горелке – ядро. Дальше идёт восстановительная (рабочая) зона. Внешняя наибольшая часть – факел, отвечающий за нагрев металла.
В зависимости от соотношения количества ацетилена и кислорода пламя делится на три вида:
Нормальное – пропорции газов 1:1 или 1:1,1. Все три зоны чётко видны, ядро имеет ровный округлый конец. Это самый распространённый вид. Применяется при работе с различными сталями и цветными металлами.
С избытком ацетилена – над ядром появляется зелёный ореол, рабочая зона пламени плохо различима, а сам факел жёлтого цвета. Применимо для работы с чугуном.
Избыток кислорода – все зоны укорачиваются, ядро бледнеет, становится конусообразным. Пламя шумит сильнее обычного и приобретает синевато-фиолетовый оттенок. Применимо для сварки латуни.
Способы ведения горелки и введение присадочной проволоки
Чтобы образовалась сварочная ванна, заготовку необходимо прогреть. Пламя направляется под прямым углом так, чтобы ядро находилось в 1-3 мм от поверхности. Когда металл приобретёт светло-жёлтый цвет – ванна готова, можно приступать к формированию шва.
Технология ацетиленовой сварки подразумевает ведение горелки двумя способами: справа налево (на себя) и слева направо (от себя).
В первом случае пламя направлено вперёд от шва, присадка расположена перед горелкой. Работая таким способом, удобно визуально контролировать шов. Применимо для тонкостенных деталей (до 5 мм).
Второй способ (от себя) используют при работе с металлом толщиной более 5 мм. Пламя горелки направлено в сторону шва. Это позволяет замедлить его остывание и повышает качество. Однако из-за того, что визуальный контроль осложняется, такое соединение будет выглядеть не слишком аккуратным.
Присадку подают либо непосредственно в сварочную ванну, либо ведут над швом. Горелку медленно продвигают вдоль соединения с поперечными дугообразными движениями. Ядро не должно касаться сварочной ванны.
Завершающий этап ацетиленовой сварки: как закрывать горелку и баллоны
Первым на горелке перекрывается ацетилен и только затем – кислород. Далее необходимо удалить из рукавов оставшийся газ. Перекройте баллоны, а вентили на горелке приоткройте. Дождитесь, когда прекратится шипение и стрелка на манометре покажет ноль. Затем обязательно закройте все вентили.
Оборудование и средства защиты
Для сварки ацетиленом потребуется минимум оборудования, которое стоит относительно недорого:
Баллоны с газом. Баллоны с ацетиленовым газом обычно окрашиваются в белый цвет, с кислородом – в голубой.
Редукторы для регулировки давления с обратными клапанами для защиты от обратного удара.
Два рукава для подачи газов в горелку.
Газовая горелка с мундштуком необходимой величины.
Горелки
Ацетиленовые горелки различаются по мощности, которая зависит от сменного наконечника. Размер подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла. Минимальный размер – нулевой, максимальный – пятый. Чем больше диаметр сопла, тем больше газовой смеси подаётся в сварочную ванну, а значит сильнее и глубже прогревается металл.
Никогда не покупайте газосварочный инструмент от малоизвестных фирм. От его качества зависит ваша безопасность. Хорошим выбором для ручной ацетиленовой сварки в домашних условиях станет горелка КЕДР Г-2 Малютка с наконечниками размером от 0 до 3 или горелка малой мощности КЕДР Г-2А-02 Малютка. Обе снабжены сменными наконечниками для регулировки мощности и позволяют выполнять все виды газопламенной обработки металла – от нагрева и пайки до сварки и резки.
Средства защиты
Во время сварочного процесса есть риск повредить кожу или глаза. Отлетающие расплавленные частички металла способны привести к серьёзным травмам. Во избежание этого всегда работайте в сварочном костюме из толстой ткани. Большое количество брызг попадает на руки. Их необходимо защитить в первую очередь. Обычные рабочие перчатки здесь не подойдут, они легко прожигаются и не способны противостоять даже мелким искрам.
Сварочные краги должны надёжно защищать руки от температурного и абразивного воздействия, но при этом не сковывать движения и обеспечивать чувствительность. Перчатки сварщика (краги) производства российской компании Кедр максимально соответствуют этим качествам. Они долговечны и удобны.
Во время газовой сварки вспышки отсутствует УФ-излучение. Но варить в обычных сварочных затемнённых очках не рекомендуется. Такая защита становится модной, особенно среди сварщиков-блогеров. Но вам станет плевать на модные тенденции после того как первая капля расплавленного металла попадёт вам на лицо. Присмотритесь к полноценным маскам сварщика от производителя КЕДР. Они удобны и надёжны. Да и те, кому важен дизайн, смогут среди предлагаемого на сайте разнообразия подобрать для себя подходящий вариант. При этом можно заказать доставку не только по Москве, но и во все регионы страны.
Взрывоопасность
Опасная особенность ацетилена – склонность к самовоспламенению. Это может произойти при температуре от 300 °С и давлении 150-200 кПа (1,5-2 атмосферы). При хранении и транспортировке ацетилена соблюдайте технику безопасности:
Храните и используйте баллоны с ацетиленом только в вертикальном положении. Держите их вдали от отопительных приборов и защищайте от прямых солнечных лучей.
Применяйте только специально предназначенные для ацетилена клапаны и регуляторы давления.
Отслеживайте содержание ацетилена в воздухе. Концентрация выше 0,5 % взрывоопасна.
Открывайте баллон только неискрящимся ключом.
Не допускайте долгого контакта с медью или серебром.
Если произошло возгорание, постарайтесь удалить из опасной зоны баллоны с газом, которые ещё не успели нагреться. Оставшиеся охлаждайте, поливая водой. Если загорелся газ, выходящий из баллона, перекройте вентиль и остудите водой. При сильном возгорании находиться рядом с баллонами опасно, тушить огонь лучше с безопасного расстояния.
Плюсы и минусы сварки ацетиленом
Первое и неоспоримое преимущество – это мобильность. Варить можно хоть в чистом поле без привязки к электричеству, причём практически все виды металлов. Нет необходимости в операционных стыках, даже если выполняется поворотный шов с большим расстоянием до стены. Можно сваривать между собой детали из разных металлов. Температура пламени регулируется – это позволяет уменьшить деформацию и точно подобрать режимы. Отсутствует сильное разбрызгивание металла.
К недостаткам можно отнести тот факт, что тепло от пламени распространяется на большую площадь детали и может изменить её свойства. Нельзя варить ацетиленом высокоуглеродистые стали. Детали толщиной более 5 мм тоже лучше доверить электросварке. При варке внахлёст образуется напряжение металла, из-за чего впоследствии возможна деформация. Ну и естественно – взрывоопасность.
Заключение
Сварка ацетилено-кислородной смесью практически незаменима, когда необходимо соединить тонкостенные трубы. С её помощью легко варить изделия из чугуна, цветных металлов и конструкционных сплавов. Сварка ацетиленом с успехом используется для ремонтных работ и пайки, а также для восстановления своими руками изношенных деталей. Например, на выработанную поверхность коленчатого вала можно наплавить новый слой металла, а затем точением и шлифовкой довести его до нужного размера и класса шероховатости.
Однако скорость работы небольшая и напрямую зависит от толщины металла. Так 1-миллиметровую листовую сталь сварщик может варить ацетиленом со скоростью 10-15 метров в час. При увеличении толщины до 5 мм, скорость работы упадёт в 3-4 раза. Это стоит учитывать, при планировании сроков предстоящей работы.
Начинающим сварщикам освоить ацетиленовую сварку не составит труда. Но делать это желательно под руководством опытных мастеров, соблюдая технику безопасности.
Одним из самых популярных видов газоплазменной сварки является ацетиленовая сварка. Свою популярность она получила за простоту и не высокую стоимость сырья для получения требуемого ацетилена и относительно не сложный набор требуемого оборудования. Ацетиленовая сварка позволяет получить хорошее качество соединений даже самых сложных конструкций.
Как варить ацетиленом
Для получения качественных швов и надёжности полученного соединения необходимо соблюдать особенности технологии ацетиленовой сварки. Необходимо следить за основными параметрами сварочного процесса. К этим параметрам относятся:
- интенсивность горения газовой смеси (мощность пламени);
- угол наклона газовой горелки к поверхности скрепляемых деталей;
- диаметр сопла;
- диаметр присадочного прутка.
Первый параметр выбирается на основании данных о физических и механических свойствах свариваемых металлов. Угол наклона задаётся на основании толщины свариваемых элементов. Все остальные параметры выбираются на основании внутренних параметров свариваемых конструкций и внешних условий сварки.
Перед проведением работ необходимо выбрать способ сварки. Этот выбор зависит от условий проведения сварочных работ. Наиболее распространёнными и технологически отработанными считаются следующие способы:
- на себя;
- от себя;
- с применением флюса.
Если сварка ацетиленом выбранных деталей требует наклона горелки к поверхности под углом примерно в 45°, применяют первый способ. В этом случае необходимо обеспечивать круговые движения пламени горелки по отношению к направлению шва.
Применение второго способа наиболее рационально при автогенной сварке деталей из толстой стали. В этом случае необходимо поддерживать постоянную температуру в точке образования шва.
Схема процесса ацетиленовой сварки
Технология с применением флюса является довольно универсальным способом. В этом случае используют электроды, которые имеют более низкую температуру плавления, чем температура плавления самих металлов. Особое распространение получили стержни, выполненные из цветных металлов: латуни или бронзы. Применение соответствующего флюса позволяет провести обезжиривание поверхности образования шва. Это позволяет значительно улучшить эффект диффузии при нагреве и повысить так называемый папиллярный эффект. Карбидная сварка с флюсом значительно повышает качество получаемого соединения.
Используемое оборудование
Кислородная сварка предполагает создание шва за счет создания пламени при горении смеси двух газов ацетилена и кислорода. Поэтому необходимо обеспечить: правильное процентное соотношение этих газов, температуру горения, величину пламени.
Для решения этих технических задач применяется следующее оборудование:
- баллон для хранения кислорода (обычно используют стандартный стальной баллон ёмкостью 40 литров);
- специальная ёмкость для хранения карбида и выработки ацетилена (такие агрегаты называются газогенераторы);
- могут применяться баллоны заправленные ацетиленом в промышленных условиях;
- редукторы контроля давления поступающих газов;
- трубки подачи газов к горелке (должны быть рассчитаны на давление до 16 атмосфер);
- газовая горелка (номер горелки определяет её величину отверстия: самый маленький имеет нулевое обозначение, самый большой пятый).
Сварка ацетиленом и кислородом проводится в различных условиях. С этой целью было проведено разделение всего оборудования на ацетиленовую часть и кислородную часть. Например, редуктор подачи ацетилена выполнен в чёрном цвете, кислорода в синем цвете. Резьбовые соединения ацетиленовой части исполнялись с левосторонним направлением, кислородной с правосторонним направлением. Это снижает возможность ошибки при монтаже, повышает надёжность и безопасность собранного аппарата.
Необходимые инструменты и материалы
Кислородно ацетиленовая сварка предполагает использование следующих инструментов и материалов.
В качестве материалов используется карбид кальция, который попадая в воду, выделяет необходимый ацетилен для сварки. Кислород, заправленный в баллоны. Присадочную проволоку, в зависимости от материалов свариваемых деталей. Ацетилен и кислород должны удовлетворять установленным требованиям.
Мини-установка для сварки ацетиленом Ацетиленовый набор с резаком
Кроме основного оборудование рабочее место сварщика должно быть укомплектовано следующими инструментами:
- молоток;
- металлическая щётка (для подготовки места сварки);
- плоскогубцы;
- набор специальных игл (они позволяют производить очистку сопла газовой горелки);
- набор ключей для крепления редукторов к баллонам и переходных штуцеров к шлангам.
Преимущества и недостатки технологии
Любой вид сварки имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам относится следующее:
- процесс ацетиленовой сварки не требует электрического источника энергии;
- аппаратура, необходимая для проведения работ, достаточно мобильна и может быть развёрнута в любом месте (на даче, садовом участке, промышленном объекте, просто на улице);
- допустимость плавного изменения температуры газовой струи за счёт изменения угла наклона горелки по отношению к поверхности свариваемых деталей;
- избегать так называемых прожогов деталей благодаря свободному выбору расстояния между горелкой и швом;
- высокая технологичность при сварке неповоротных швов и небольшого расстояния до ближайших конструкций (например, до стены);
- отсутствует необходимость производить так называемый операционный стык;
- производить работы при различных температурах расплава металлов или сплавов, из которых изготовлены сами конструкции;
- обеспечивается высокое качество сварного соединения;
- не высокая себестоимость на оборудование и материалы.
К основным недостаткам относятся:
- невысокая производительность сварочных работ;
- создание обширной площади нагрева (приводит к изменению механических характеристик металла, из которого изготовлены свариваемые детали);
- работы могут быть выполнены только хорошо подготовленным сварщиком;
- применение горючих газов (ацетилена и кислорода) определяет её высокую взрывоопасность;
- в месте проведения работ наблюдается высокая загазованность, что требует соблюдения особых условий техники безопасности;
- невозможность механизировать и автоматизировать сварочные работы;
- невозможно получить качественное соединение деталей, выполненных из легированных сталей и высокоуглеродистых сталей;
- невозможность производства сварки внахлёст (это приведёт к неконтролируемой деформации металла и образованию отдельных участков с повышенным напряжением).
Процесс ацетиленовой сварки
Несмотря на перечисленные недостатки и высокую взрывоопасность, ацетиленово-кислородная сварка пользуется высокой популярностью при соединении тонкостенных конструкций, деталей из цветных металлов.
Читайте также: