Технология газовой сварки стали

Содержание

Содержание:

Сварка считается надежным способом, который позволяет производить соединение разнообразных металлических конструкций. Существуют разнообразные виды данной технологии, которые могут использоваться для работы с разными видами металла. Но самым популярным считается метод под названием газовая сварка.

Во время нее используются высокие температуры, под действием которой изделие нагревается и расплавляется до мягкого состояния. Данная технология часто используется для сваривания важных изделий из чугуна, черных металлов, углеродистой стали.

Технология газовой сварки стали

Сущность технологии

Сущность процесса газовой сварки заключается в том, что во время ее проведения используется повышенное газовое пламя, которое и вызывает сильное нагревание кромок элементов и часть присадочного материала (электродов).

После этого металл переходит в жидкое состояние и образует сварочную ванну, эта находится под защитой пламени и газовой среды, которая вытесняет воздух. Металл в расплавленном состоянии медленно остывает и твердеет. В результате образуется сварной шов. Именно в этом и заключается сущность газовой сварки.

Технология газовой сварки стали

Во время сварочного процесса применяется смесь определенного газа с содержанием чистого кислорода, которая будет выполнять функции окислителя. Самые высокие температурные показатели — от 3200 до 34000С, позволяет получить газ ацетилен. Его образуется во время сварочного процесса в результате химической реакции между карбидом кальция и обычно водой. На втором месте стоит пропан, показатель его температуры горения составляет 28000С.

В редких случаях могут использоваться другие газы:

Однако у всех заменителей ацетилена температурные показатели пламени намного ниже. Именно по этой причине газовая сварка металлов с использованием альтернативных газов проводится редко. Обычно ее применяют только для цветных металлов — меди, латуни, бронзы и других, которые обладают небольшой температурой плавления.

Достоинства и недостатки

Что такое газовая сварка мы разобрались, это метод сваривания с использованием газа для нагревания металлической поверхности. В результате основа размягчается, образует сварочную ванну. Процесс горения газовой смеси обеспечивает благодаря введению в нее чистого кислорода.

Технология газовой сварки имеет целый ряд преимуществ:

  1. Данный метод сваривания не требует применения специального оборудования, а именно сварочного инвертора или полуавтоматического аппарата.
  2. Все расходные материалы можно приобрести в любом магазине со сварочными приспособлениями, они имеют не высокую стоимость.
  3. Сварка газом может проводиться даже без применения мощного источника энергии.
  4. Технологический процесс выполняется достаточно просто, его смогут выполнить даже сварщики, не имеющие большого опыта.
  5. Наблюдается возможность контролирования режимов сварочного процесса.
  6. Не всегда обязательно использование средств индивидуальной защиты.
  7. Во время применения качественной придаточной проволоки и правильно подобранного пламени можно получить качественные и прочные сварные швы. По этой причине часто используется при соединении комплектующих трубопроводов.
  8. Рабочее изделие достаточно медленно прогревается, именно это позволяет избежать деформирования или пропала, как при использовании полуавтоматической сварки и электродов.

Помимо положительных качеств газовая сварочная технология имеет отрицательные особенности:

  • во время процесса металл прогревается длительное время, это негативно отражается на производительности;
  • область тепла, которая образуется при помощи газовой горелки, имеет большие размеры;
  • достаточно тяжело удерживать тепло, которое создается газовой горелкой. По сравнению с электродуговой технологией оно получается более рассеянным;
  • сварка с применением газовых смесей считается дорогим методом соединения металлов;
  • во время соединения толстых металлических деталей значительно снижается скорость выплавления швов. Это связано с низкой концентрации тепла, которое исходит от газовой горелки;
  • технология сваривания с применением газа плохо поддается автоматизации. Механизировать можно процесс сварки тонкостенных труб, резервуаров, которые выполняется с использованием многопламенной горелки;

ни в коем случае не стоит проводить сваривание внахлест, это может привести к деформированию швов.

Технические стороны сварочного процесса

Техника газовой сварки имеет некоторые важные особенности, которые стоит учитывать во время ее проведения. Основное положительное свойство, которое выделяют многие сварщики, состоит в том, что .тот метод сваривания позволяет производить швы в любых пространственных положения — от потолочного до нижнего.

Обычно сложности возникают при создании потолочных швов, потому что в данном случае расплавленный металл требуется поддерживать и быстро распределять по всей длине сварного соединения. Это осуществляется при помощи повышенного давления газовой смеси, которая создается благодаря пламени.

Технология газовой сварки стали

Самыми популярными видами швов при проведении этого метода сварки считаются стыковые. Но эта технология никак не дружит с соединениями внахлест, тавровыми швами. Это связано с тем, что для двух видов швов требуется чрезвычайно сильное нагревание металлической основы. Также это может привести к повышению риска коробления.

Если края у заготовок тонкие и отбортованные, то их необходимо варить без применения присадочной проволоки. Во время сварки получаются непрерывные или прерывистые швы, которые могут иметь одно- или многослойную структуру. Но перед началом сварочной технологии рекомендуется провести тщательное очищение краев и поверхностей заготовок из металла.

Важно! Техника и технология газовой сварки предполагает особое обращение с газовой горелкой. А именно при проведении процесса необходимо удерживать пламя на расстоянии около 5 мм от конца ядра, не касаясь металлической поверхности.

Под давлением газовых смесей на жидкий металл образуется сварочная ванна, они производят раздувание металлической основы по краям. Далее присадочная проволока погружается в сварочную ванну. Степень интенсивности нагрева можно изменять.

Выполняется это при помощи изменения угла наклона медного мундштука горелки к поверхности заготовки. Стоит обратить внимание на зависимость — чем больше угол наклона, тем выше степень нагревания металла от пламени.

Мундштук горелки обычно продвигается вдоль шва. Одновременно с этим требуется следить за состоянием сварочной ванны. Металл в ней должен быть защищен давлением газов от нежелательного воздействия окружающего воздуха. Данные действия производятся для защиты металлических изделий от оксидной пленки.

Популярные виды газовой сварки

Существуют разные виды газовой сварки, которые могут обладать некоторыми характерными качествами. Они могут применяться для металлических заготовок с разной структурой, с различными формами и размерами толщины. Но мы рассмотрим основные способы газовой сварки, которые пользуются высокой популярностью.

Технология газовой сварки стали

Левая сварка

Левый способ газовой сварки является самым распространенным методом, который пользуется высокой популярностью среди профессиональных сварщиков. Его часто используют мастера с разной квалификацией.

Левый способ сварки применяется для соединения металлов с тонким краем и невысокими показателями температуры. Он подходит для работы с легкоплавкими и тонкими конструкциями. Левый и правый способы газовой сварки похожи, они являются двумя сторонами одной медали.

Во время проведения левой газовой сварки горелку необходимо двигать справа налево. А вот рассматривая отличия между левым способом сварки и правым, то при проведении последнего горелка проводится слева направо и за ней ведется присадочная проволока. Жар пламени во время сварки практически не рассеивается и уровень угла открытия шва составляет 60-70 градусов.

Правая сварка

Правый способ газовой сварки применяется для работы с металлами, толщина которых составляет больше 3 мм, имеющих высокие показатели теплопроводности. Стоит обратить внимание на то, что во время проведения правой сварки шов получается более качественным, это достигается благодаря защитному действию пламени.

Во время правого способа сварки наблюдается экономичное использование тепла. При этом скорость процесса выше почти на 20 %. Также к положительным качествам данного метода сваривания стоит отнести экономное расходование газов почти на 10 %.

Читать также:  Размеры узо и автоматов

При проведении данной технологии рекомендуется применять присадочную проволоку с диаметром, который почти в два раза меньше толщины металлического свариваемого элемента. Но при этом проволока не может быть толще 8 мм.

Сварка с применением сквозного валика

Данная технология газовой сварки и резки металлов предполагает постепенное перемещение пламени с плавлением верхней кромки отверстия в металлическом изделии и накладыванием слоя расплавленного металла на область нижнего края этого отверстия.

Перед началом процесса листы фиксируются в вертикальном положении, при этом между ними оставляется зазор вполовину толщины заготовки. Соединение производится в виде валика, которое соединяет металлические компоненты. Оно обладает хорошей плотностью, в его структуре не должно быть пор и каких-либо неровностей.

Сварка с использованием ванночек

Газопламенная сварка состоит в образовании новых и новых ванночек по ходу шва. После того как образуется одна, в нее вводится один конец присадочной проволоки, здесь он плавится. Далее он перемещается в область восстановительного участка огня горелки.

Тем временем мундштук сопла перемещается дальше по поверхности сварного соединения, он переходит на следующую зону. Каждая новая ванночка перекрывает предыдущую примерно на одну треть диаметра присадочной проволоки.

При помощи этого метода сварки производят соединение тонких листов, когда требуется сделать стыковые и угловые виды швов. Его часто применяют для сваривания трубных изделий из низколегированных или малоуглеродистых сплавов.

Многослойная сварка

Этот метод сваривания часто используется при проведении ответственных работ. Она характеризуется низким показателем производительности. Кроме этого для ее осуществления требуются газы в большом объеме, поэтому этот метод достаточно дорогостоящий.

Стоит отметить! При проведении многослойной сварки с использованием газа наблюдается отжиг нижних слоев при наплавке верхних. В результате происходит качественная проковка каждого слоя перед формированием основного шва.

Сварка окислительным пламенем и раскислителем

Этот вид газовой сварки и резки создан специально для работы с элементами из низкоуглеродистой стали. Во время него применяется пламя с резко окислительным характером, именно это приводит к образованию окислов железа в сварочной ванне. Если образуется окисление, то обязательно требуется раскисление.

Технология газовой сварки стали

Раскисление получают при помощи специальной присадочной проволоки, в составе которой должно наблюдаться высокое содержание марганца и кремния. Этот способ по сравнению с другими видами имеет производительность выше на 10 %.

Газопрессовая сварка

Газопрессовая сварка подразумевает нагревание до пластичного состояния свариваемых изделий при помощи сварочной адетилено-кислородной горелки. А после того как достигается необходимая температура они сдавливаются и свариваются.

Выделяют два подвида этого метода — соединение в пластичном состоянии с защитой шва и сваривание оплавлением. Во время проведения сварки в пластичном состоянии к элементам, которые приготовлены для сваривания, прикладывается осевое давление и разжигается горелка. После производится нагревание, которое сопровождается сдавливанием. Как только появляется утолщение, нагревание прекращается, давление устраняется.

Во время сварки оплавлением детали для сварки фиксируются с соблюдением зазора, и разжигается горелка. После выполняется нагревание и оплавление концов металлических элементов. Затем производится прикладывание осевого давления и сваривание деталей.

Компоненты газовой сварки

Перед тем как будет начата газовая сварка, технология рекомендует подготовить все необходимые компоненты для ее проведения. Обязательно для работы потребуется специальный газ для пламени горелки. А вот какой выбрать газ стоит рассмотреть подробнее.

Технология газовой сварки стали

Кислород

Этот востребованный вид газа для проведения сварки и резки. Благодаря ему происходит моментальное воспламенение паров материалов с высокой горючестью. Особой популярностью пользуется сварка кислородом и пропаном. Этот метод позволяет получить прочный шов с высоким износом. Сварочный кислород выполняет роль катализатора плавления и резки заготовок из металла, он входит в состав горючей смеси.

Важно! Кислород помещается в баллоны под постоянным давлением, а при контакте с маслом самовоспламеняется. Чтобы этого не произошло, баллоны стоит хранить в месте, защищенном от солнца, а также их требуется периодически чистить от пыли, грязи.

Кислород для сварки получают из обычного воздуха, который отделяется от СО2 и Н2О в воздухоразделительной установке. При проведении газовой сварки пропаном и кислородом используется три вида газа — высший (99,5%), 1 и 2 сорта (99,2 и 98,5 %).

Ацетилен

Ацетилен является газовой смесью, которая состоит из двух компонентов — H и O. Это бесцветное вещество, которое не имеет запаха, в его составе наблюдается небольшое содержание NH4 и H2S.

Обратите внимание! Газовая сварка и резка металлов с использованием ацетилена должна проводиться с максимальной осторожностью. Если во время процесса будет наблюдаться превышение показателей давления более 1,5 кг/см² и температуры больше 400°С, то смесь может взорваться.

Ацетилен добывают при помощи диссоциации жидких углеводородов под воздействием электричества.

Заменители ацетилена

Стоит помнить, что сварка может проводиться не только пропаном и кислородом или ацетиленом, во время нее могут использоваться заменители последнего газа.

В качестве замены могут применяться следующие газы:

Температурные показатели их горения находятся в пределах 2400-28000С. А при горении ацетилена обычно наблюдается 31500С. При использовании заменителей рекомендуется дополнительно применять проволоку с содержанием марганца и кремния, которая будет раскислять сталь. А вот для плавящихся цветных металлов потребуется флюс.

Использование проволоки и флюса

Присадочная проволока и сварочный флюс являются необходимыми элементами, которые применяются при проведении газового сварочного процесса. Оно позволяет получить качественный и прочный шов.

Для проведения сварки рекомендуется использовать присадочную проволоку без масла и краски, на ней не должно быть признаков коррозийного поражения. Порог плавления этого материала должен быть равен или ниже плавления свариваемого металла.

Для плавящихся металлов необходимо использовать флюс. При помощи него до начала сварки делается нанесение на металл или проволоку. Далее флюс плавится и выдает плавкий шлак, который покрывает металлическое изделие поверхностно.

Оборудование для газовой сварки

Основы газовой сварки требуют использования необходимого оборудования. Оно должно соответствовать всем нормам и стандартам, которые указываются в технологии данного сварочного процесса. Кроме этого сварщик обязательно должен уметь им пользоваться и знать принципы его работы.

Технология газовой сварки стали

Сварка пропаном, кислородом, ацетиленом и его заменителями предполагает использование следующего оборудования:

  1. Водяной затвор. Этот элемент защищает генератор ацетилена и трубы от обратной тяги огня из горелки. Он должен быть исправным, его обязательно заполняют водой вровень с краном.
  2. Газовый баллон. У баллона предусмотрена конусная резьба на области отверстия, на которую устанавливается закрывающий вентиль. Снаружи баллон окрашивается в определенный цвет в зависимости от вида газа. Для ацетилена можно применять вентиль из любого металла, кроме меди, с ней газ образует взрывоопасную смесь.
  3. Редуктор. Он вызывает снижение показателей давления выходящего газа. Он может быть одно- и двухкамерным, последний позволяет удерживать стабильное давление. Редуктор может быть прямого и обратного действия.
  4. Шланги. Шланги, которые применяются для горючих газовых смесей. На них часто наносится сплошная линия красного цвета (это обозначение). Их можно применять при давлении в 6 атм. Это шланги первого класса, а вот второго класса используются для передачи горючих жидкостей (бензина, керосина). На них имеется линия желтого цвета. Шланги третьего класса способны выдерживать давление в 20 атм ( на них нанесена линия синего цвета).
  5. Горелка. Данное оборудование производит смешивание газов, выпускает из мундштука под необходимым давлением смесь, которая плавить металлические заготовки. Горелки могут быть инжекторными и безинжекторными. Этот элемент состоит из таких элементов, как ниппель, мундштук, наконечник, камера-смеситель, гайки, инжектор, корпус с рукоятью.
  6. Пост. Это место для проведения сварочного процесса. Оно имеет стол, тумбы для хранения требуемых элементов, сварочного оборудования. Пост может иметь поворотную и неповоротную столешницу. Для работы на крупных производствах может использоваться передвижной или стационарный пост.
Читать также:  Инструменты для разметки металла

Но все же перед тем как приступать к использованию вышеперечисленных элементов стоит разобраться в том, как варить газовой сваркой. Это ответственной процесс, который требует обязательное соблюдение важных мер защиты. Опытные сварщики советуют применять защитную маску, форму из плотной ткани, краги.

Итоги

Чтобы понять, что такое газовая сварка стоит рассмотреть ее основные особенности и технологию. Этот метод предполагает использование специальных газов для нагревания и плавления металлических изделий. Обычно применяется кислород, ацетилен, но иногда допускаются заменители, которые имеют меньшую стоимость. Но чтобы шов получился качественным и прочным особое внимание стоит уделять технике проведения сварочного процесса.

Интересное видео

Газовая сварка применяется уже более сотни лет. Ее технология до сегодняшнего дня является актуальной, хотя и меньше стала использоваться, так как появились новые современные методики сваривания металлических конструкций.

Основные преимущества, недостатки использования газовой сварки

Сущность газовой сварки заключается в предварительном плавлении металлических образцов, и последующим их соединении. Горение газовой смеси осуществляется с присутствием очищенного кислорода.

Преимущества газосварочной технологии

  • Оборудование для сварки недорогое, довольно простое в управлении
  • Проблемы с приобретением газовой смеси отсутствуют.
  • Нет необходимости в наличии мощного источника электропитания, защитной среды.
  • Возможность контроля пламени, регулировки его мощности.
  • Можно использовать разные режимы газовой сварки.

Технология газовой сварки стали

Недостатки

  • Газосварка образует широкую тепловую зону.
  • Низкая скорость нагревания металла.
  • Тепловая энергия плохо концентрируется (интенсивно рассеивается). В результате с увеличением толщины свариваемых изделий существенно снижается производительность.
  • Ощутимый минус в стоимости топлива/электроэнергии
  • Плохо поддается механизации. Автоматическая сварка может применяться при соединении тонкостенных труб в продольном шве с использованием многопламенной горелки.

Материалы, применяемые для газосварки

Технология газовой сварки предусматривает применение газов разного типа, на выбор которых влияет множество критериев. Одним из таких газов является кислород, который не имеет запаха и цвета. Кислород используется катализатор, активирующий процедуру плавления материалов при выполнении их резки/соединения.

Очищенный кислород для сварки получают из обычного воздуха. Для этого используется специальная аппаратура. Кислород подразделяется на три вида в зависимости от степени его очистки: 98,5-процентный, 99,2-процентный, 99,5-процентный.

Технология газовой сварки стали

Также для выполнения разнообразных манипуляций при сварке/резке металла для газовой сварки применяют – бесцветный газ, который получается при взаимодействии воды с карбидом кальция. Ацетилен в определенных условиях способен взорваться: при его нагревании более чем до 400º, давлении более 1,5 атмосферы.

Оборудование для газосварки

Предохранительные затворы водяные

Затворы предназначены для обеспечения безопасности при проведении газосварочных работ. Это основной элемент, входящий в сварочный пост для газовой сварки. Водяной затвор обязан всегда быть исправным, наполненным водой.

Газовый баллон

Баллоны для сжатых газов (кислорода и прочих) – это специальная емкость цилиндрической формы, изготовленная из стали. В горловине выполнено отверстие, в которое вкручивается запорный вентиль. Бесшовные газовые баллоны производят из легированной, углеродистой стали.

Вентили

Для газовых баллонов применяются латунные вентили. Сталь для этих целей не используется, так как поддается сильной коррозии при взаимодействии с влажным кислородом.Технология газовой сварки стали

Редукторы

Данный элемент необходим для снижения газового давления, отбираемого из баллонов, поддерживания его на постоянном уровне, в независимости от уменьшения газового давления в баллоне.Технология газовой сварки стали Технология газовой сварки стали

Резиновые рукава

Рукава предназначены для подведения непосредственно в горелку газа из баллона. Для их производства используется резина, вулканизированная, с тканевыми прокладками. Рукава отдельно производятся под кислород, ацетилен. Рукава (шланги) под керосин, автомобильный бензин изготавливаются из специальной бензостойкой резины.Технология газовой сварки стали

Горелки

Газовые горелки для сварки — это ключевые инструменты для выполнения ручной газосварки. В горелке осуществляется перемешивания в необходимых пропорциях ацетилена, кислорода. Горючая смесь, которая получается в результате смешения, подается через мундштук с установленной скоростью, при сгорании предоставляет устойчивое пламя при сваривании, например, водопровода.

Для обеспечения защиты от внешних воздействий сварной ванне применяется специализированный флюс. Обычно в качестве него применяют борную кислоту, которая непосредственно наносится на поверхность соединяемых металлических конструкций, на проволоку, используемую для сварочных работ. Газосварка без применения флюса применяется для образцов из углеродистой стали. Обязательно использование флюса для свариваемых заготовок из алюминия, магния, меди, сплавов с этими металлами.Технология газовой сварки стали

Проволока

Для выполнения соединения различных металлических конструкций также используется присадочная проволока, за счет которой образуется сварной шов. Используемая проволока для сварочных работ должна обязательно быть чистой, на ее поверхности не должно быть лакокрасочного покрытия, ржавчины. Вместо такой проволоки, в отдельных ситуациях применяется полоска из такого же металла, что и соединяемые детали. При выполнении сварки трубопроводов обязательно нужно надевать очки.

Технология газовой сварки стали

Особенности проведения сварочных работ для разных металлов

Какие материалы позволяют соединять способы газовой сварки?

Соединение заготовок из легированных сталей

Легированные стали характеризуются плохой теплопроводностью в отличие низкоуглеродистой, в результате коробятся при сварке больше. Низколегированные стали прекрасно свариваются газосваркой.

Сварка изделий из углеродистых сталей

Образцы из низкоуглеродистой стали можно сваривать по любой технологии газосварки. При соединении углеродистых сталей используется проволока, изготовленная из малоуглеродистой стали.

Соединение чугунных деталей

Сварка чугуна производится для заварки трещин, отколовшихся элементов конструкций, для восстановления различных дефектов. При этом пламя должно быть науглероживающим, потому что окисление вызывает выгорание кремния, в результате чего формируются чугунные зерна белого цвета.

Сварка медных образцов

Химический элемент медь характеризуется повышенной теплопроводностью. При соединении медных образцов к участку расплавления необходимо проводить больше тепла. В процессе сваривания между кромками больших зазоров не делают. Присадочным материалом при такой сварке является медная проволока, а для раскисления химического элемента используют флюсы.

Сваривание изделий, изготовленных из бронзы

Газосварка бронзы используется для выполнения ремонта литых образцов. Пламя при сварке должно обладать восстановительными свойствами, потому что при окислительном пламени из бронзы эффективно выгорает алюминий, кремний, олово. Присадочным материалом должна быть проволока, изготовленная из близкого по составу сырья соединяемому изделию.

Техника безопасности

Обязательно должна соблюдаться техника безопасности при газовой сварке:

  • запрещено выполнять газосварку вблизи с легко возгорающимися материалами, к примеру, нефтепровода;
  • работы должны выполняться в достаточно проветриваемом помещении;
  • при выполнении газосварки в замкнутом пространстве, необходимо периодически выходить на свежий воздух;
  • при газопламенной обработке металлических изделий, в помещении должна быть оборудована хорошая вентиляционная система;
  • сваривание, резка изделий должна производиться на расстоянии 10 метров от ацетиленовых генераторов, рамп перепускных;
  • запрещается применение кислородных баллонов с давлением ниже установленной нормы;
  • в корпусе генератора постоянно должен быть необходимый объем воды;
  • загрузочные короба не должны быть переполнены карбидом;
  • направление пламени должно быть противоположно источнику газа.

Заключение

Технология газовой сварки требует неукоснительно соблюдать правила техники безопасности и использовать только исправное качественное оборудование.

Технология газовой сварки

Техника выполнения газовой сварки

Качество сварного соединения в значительной степени зависит от пра­вильного выбора режима и техники выполнения сварки.

При ручной сварке пламя горел­ки направляют на свариваемые кром­ки так, чтобы они находились в восстановительной зоне на расстоянии 2…6 мм от конца ядра. Конец при­садочной проволоки также держат в восстановительной зоне или в сварочной ванне.

Положение горелки — угол накло­на ее мундштука к поверхности сва­риваемого металла зависит от толщины соединяемых кромок изделия и теплопроводности металла. Чем тол­ще металл и чем больше его теплопроводность, тем угол наклона мундштука горелки должен быть больше. Это способствует более концентрированному нагреву металла вследствие подведения большего количества теп­лоты. Углы наклона мундштука горел­ки в зависимости от толщины метал­ла при сварке низкоуглеродистой стали показаны на рис. 1.

Технология газовой сварки стали

В начале сварки для быстрого и лучшего прог­рева металла устанавливают наибольший угол наклона, затем в процессе сварки этот угол уменьшают до нормы, а в конце сварки постепенно уменьша­ют, чтобы лучше заполнить кратер и предупредить пережог металла.

Различают два основных способа газовой сварки: правый и левый . При правом способе (рис. 2, а) процесс сварки ведется слева направо. Горелка 4 перемешается впереди присадочного прутка 2 , а пламя 3 направлено на формирующийся шов 1 . Этим обеспечивается хорошая за­щита сварочной ванны от воздей­ствия атмосферного возруха и замедленное охлаждение сварного шва. Та­кой cпособ позволяет получать швы высокого качества. При левом способе (рис. 2, б) процесс сварки произ­водится справа налево. Горелка перемещается за присадочным прутком, а пламя направляется на несваренные кромки и подогревает их, подготавливая к сварке.

Читать также:  Клей для склеивания разнородных материалов

Технология газовой сварки стали

Правый способ применяют при сварке металла толщиной более 5 мм . Пламя горелки при этом способе ограничено с двух сторон кромками изделия, а позади наплавленным валиком, что значительно уменьшает рассеивание теплоты и повышает степень её использования. Однако при ле­вом способе внешний вид шва лучше, так как сварщик отчетливо видит шов и может получить равномерную высоту и ширину его. Это особенно важно при сварке тонких листов. Поэтому тонкий металл сваривают левым способом. Кроме того, при ле­вом способе пламя свободно расте­кается по поверхности металла, что снижает опасность его пережога.

Технология газовой сварки стали

Выбор способа сварки зависит так­же oт пространственного положения шва. При сварке швов в нижнем по­ложении выбор способа сварки, как указано выше, зависит от толщины металла. Сварку вертикальных швов снизу вверх следует производить левым способом (рис. 3, а). Сварку горизонтальных швов выполняют ле­вым способом, направляя пламя горелки на заваренный шов (рис. 3, б). Для предупреждения вытекания рас­плавленного металла сварочную ван­ну формируют с небольшим переко­сом. Потолочные швы легче свари­вать правым способом, так как в этом случае газовый поток пламени направлен непосредственно на шов и тем самым препятствует вытеканию металла из сварочной ванны (рис. 3,в).

Технология газовой сварки стали

В процессе сварки мундштук горелки и присадочный пруток совершают одновременно два движения: одно — вдоль оси свариваемого шва и второе — колебательные движения поперек оси шва (рис. 4). При этом конец присадочного прутка движется в направлении, обратном движению мундштука.

Технология газовой сварки

Для получения сварного шва с вы­сокими механическими свойствами необходимо хорошо подготовить свари­ваемые кромки, правильно подобрать мощность горелки, отрегули­ровать сварочное пламя, выбрать при­садочный материал, установить положение горелки и направление пере­мещения ее по свариваемому шву.

Подготовка кромок заключается в очистке их от масла, окалины и дру­гих загрязнений, разделке под свар­ку и прихвате короткими швами.

Свариваемые кромки зачищают на ширину 20.. 30 мм с каждой стороны шва. Для этой цели можно использовать пламя сварочной, горелки. При нагреве окалина отстает от ме­талла, а краска и масло выгорают. Затем поверхность свариваемых дета­лей зачищают стальной щеткой до металлического блеска. При необходимости (например, при сварке алю­миния) свариваемые кромки травят в кислоте и затем промывают и сушат.

Разделка кромок под сварку за­висит от типа сварного соединения, который, в свою очередь, зависит от взаимного расположения сварива­емых деталей.

Технология газовой сварки стали

Стыковые соединения являются для газовой сварки наиболее рас­пространенным типом соединений. Металлы толщиной до 2 мм свари­вают встык с отбортовкой кромок (рис. 5, а) без присадочного мате­риала или встык без разделки кро­мок и без зазора (рис. 5, б), но с присадочным материалом. Металл толщиной 2…5 мм сваривают встык без разделки кромок, но с зазором между ними (рис. 5, в). При сварке металла толщиной более 5 мм при­меняют V- или Х- образную разделку кромок (рис. 5, г) . Угол скоса вы­бирают в пределах 70…90° ; при этих углах получается хороший провар вер­шины шва.

Угловые соединения (рис 5, д) также часто применяют при сварке металлов малой толщины. Такие соединения сваривают без присадочного металла. Шов получается за счет расплавления кромок свариваемых деталей.

Нахлесточные (рис. 5, е) и тав­ровые (рис. 93, ж) соединения до­пустимы только при сварке металла толщиной менее 3 мм , так как при больших толщинах металла неравно­мерный местный нагрев вызывает большие внутренние напряжения и деформации и даже трещины в шве и основном металле.

Скос кромок производят ручным или пневматическим зубилом, а также на кромкострогальных или фрезерных станках. Экономичным способом под­готовки кромок является ручная или механизированная кислородная резка; образующиеся при этом шлаки и окалины удаляют зубилом и метал­лической щеткой.

Чтобы не допустить изменения по­ложения свариваемых деталей и за­зора между кромками в течение все­го процесса сварки, изделие закреп­ляют в приспособлениях или с по­мощью прихваток. Длина прихваток, их число и расстояние между ними зависят от толщины металла, длины и конфигурации свариваемого шва. При сварке тонкого металла и корот­ких швах длина прихваток состав­ляет 5…7 мм , а расстояние между ними — 70… 100 мм . При сварке тол­стого металла и значительной длине прихватки делают длиной 20…30 мм , а расстояние между ними − 300… 500 мм .

Основные параметры режима свар­ки выбирают в зависимости от сва­риваемого металла, его толщины и типа изделия. Определяют потребную мощность пламени, вид пламени, мар­ку и диаметр присадочной проволоки, технику сварки. Швы накладывают одно- и многослойные. При толщине металла до 6…8 мм применяют однослойные швы, до 10 мм швы вы­полняют в два слоя, а при толщине металла более 10 мм швы сварива­ют в 3 слоя и более. Толщина слоя при многослойной сварке зави­сит от размеров шва, толщины метал­ла и составляет 3…7 мм . Перед наложением очередного слоя поверх­ность предыдущего слоя должна быть хорошо очищена металлической щет­кой. Сварку производят короткими участками. При этом стыки валиков в слоях не должны совпадать. При многослойной сварке зона нагрева меньше, чем при однослойной. В процессе сварки при наплавке оче­редного слоя происходит отжиг ниже­лежащих слоев. Кроме того, каждый слой можно подвергнуть проковке. Все эти условия позволяют получить сварной шов высокого качества, что очень важно при сварке ответствен­ных конструкций. Однако следует учесть, что при этом производитель­ность сварки низкая при большом расходе горючего газа.

Низкоуглеродистные стали свари­вают газовой сваркой без особых затруднений. Сварка выполняется нормальным пламенем. Присадочным материалом служит сварочная прово­лока по ГОСТ 2246—70 . Ответствен­ные конструкции из низкоуглероди­стой стали сваривают, применяя низ­колегированную проволоку. Наилуч­шие результаты дают кремнемарган­цовистая и марганцовистая проволоки марок Св-08ГА , Св-10Г2 , Св-08ГС , Св-08Г2С . Они позволяют получать сварные швы с высокими механи­ческими свойствами. Удельная мощ­ность пламени − 100… 150 л/(ч·мм) .

Среднеуглеродистые стали свари­ваются удовлетворительно, однако при сварке возможно образование в сварном шве и зоне термического влияния закалочных структур и тре­щин. Сварку выполняют слегка науглероживающим пламенем, так как даже при небольшом избытке в пла­мени кислорода происходит сущест­венное выгорание углерода. Удельная мощность пламени должна быть в пределах 80… 100 л/(ч·мм) . Рекомен­дуется левый способ сварки, чтобы снизить перегрев металла. При тол­щине металла более 3 мм следует проводить предварительный общий подогрев детали до 250…300°С или местный нагрев до 650…700°С . При­садочным материалом служат марки сварочной проволоки, указанные для малоуглеродистой стали, и проволока марки Св-12ГС .

При определении мощности пламе­ни следует иметь в виду, что при сварке правым способом удельная мощность должна быть повышена на 20…25% . Увеличение мощности пла­мени повышает производительность сварки. Однако при этом возрастает опасность пережога металла.

Диаметр присадочной проволоки d (мм) при сварке металла толщиной до 15 мм левым способом определяют по формуле d = S/2 +1 , где S — толщина свариваемой стали, мм . При правом способе диаметр проволоки берут равным половине толщины сва­риваемого металла. При сварке ме­талла толщиной более 15 мм при­меняют проволоку диаметром 6…8 мм .

После сварки можно рекомендо­вать проковку металла шва в горя­чем состоянии и затем нормализацию с температуры 800…900°С . При этом металл приобретает достаточную пластичность и мелкозернистую структуру.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *