Кислородно-ацетиленово заваряване и оборудване за него. Методи на заваряване

Ацетиленовото заваряване е изпитана във времето технология, която ви позволява да правите красиви, висококачествени и надеждни връзки на метални елементи. Ацетиленът е горим газ, произведен от вода, кислород и калциев карбид. Тази технология е универсална, което позволява да се използва за работа с метали с различна огнеупорност. Оборудването за такова заваряване с ацетилен включва подходящи бутилки с кислород, който се смесва с карбид по време на работа, което позволява да се получи висококачествен горим ацетилен на изхода.

Използвано оборудване

В близкото минало беше трудно да се осигури висококачествена връзка с помощта на ацетилен, което се обясняваше с несъвършенството на използваните технологии. Днес обаче се появи висококачествено оборудване, което ви позволява да получите пламък с равномерни параметри на изхода, а заварчикът има способността лесно да регулира интензивността и температурата на горящия пламък на горелката. Такова оборудване за ацетиленово заваряване включва подходящ генератор, който се зарежда с карбид по време на работа и ви позволява да контролирате нивото на налягане в системата. Модерни инсталацииза такова заваряване с ацетилен те са напълно безопасни при работа, надеждни са и лесни за използване.

Възможно е също така да се използва цилиндър, пълен с ацетилен вместо кислород и генератор, което прави възможно значително опростяване на изпълнението заваръчни работи. Това намалява разходите за труд и повишава производителността на такова заваряване. Трябва обаче да се има предвид, че използването на вече пълни ацетиленови бутилки води до известно увеличение на цената на изпълняваните елементи.

Ацетиленово газово заваряване на метални изделия

Едно от несъмнените предимства на тази технология за заваряване е нейната простота. За такава работа ще са необходими специални горелки за работа с ацетилен. Такива горелки са маркирани с индекси от 0 до 5. Оборудването с индекс 0 има най-ниска производителност и е предназначено за работа с леки легирани метали. Но инсталациите, маркирани с 5, се характеризират с максимална производителност, което им позволява да се използват за работа с огнеупорни метали.

Ключът към висококачественото изпълнение на такова заваряване с ацетилен ще бъде правилен изборгорелка и нейното компетентно регулиране. Трябва също да се има предвид, че броят на използваните електроди трябва да съответства на маркировката на горелката. Като цяло изборът на електроди не е труден. По параметри те трябва да отговарят на показателите за огнеупорност на металите и да са близки до нея със своята сплав.

Горелката се продухва с горим газ от генератора и едва след появата на характерна миризма на ацетилен горелката може да се запали и да се добави малко количество кислород от цилиндъра. Чрез регулиране на клапана на кислородния цилиндър, заварчикът може да регулира интензитета на пламъка, неговата температура и насищане. Налягането на редуктора трябва да бъде приблизително 2 атмосфери за кислороден цилиндър и 2 до 4 атмосфери за генератор. Във всеки случай тези индикатори трябва да бъдат избрани в зависимост от характеристиките на металните елементи, които се заваряват.

Повърхностите на металните елементи за заваряване с ацетилен трябва да бъдат почистени от боя и други замърсители. Нагласени са възможно най-близо един до друг. След това пламъкът на горелката трябва да бъде насочен към шева на фугата, а пълнежният материал трябва да се движи след горелката. Такава технология на работа ще осигури еластичността и здравината на връзката. Можете също да използвате технология за заваряване, когато пламъкът от горелката е насочен далеч от получения шев. В този случай пълнежният материал се въвежда във високотемпературната заваръчна вана, разтопява се и се влива в получената фуга. Недостатъкът на тази технология е увеличаването на зоната на нагряване, което може да доведе до изкривяване на метални елементи и промяна в структурата на метала.

Заваряване с ацетилен и кислород: предимства и недостатъци на тази технология

Ако говорим за предимствата и недостатъците на тази технология, можем да отбележим следното:

Предимства:

• Ниска цена на работа.
• Качествен пламък на горелката.
• Висока температура на заваряване.
• Качество на връзката.

недостатъци:

• Необходимостта от сложно оборудване.
• Строги изисквания за безопасност.
• Трудности при заваряване на закрито.
• Определени трудности при работа с тънки материали.

При избора на тази технология на заваряване трябва да се вземат предвид съществуващите предимства и недостатъци, както и не забравяйте да спазвате правилата за безопасност, което ще ви позволи да извършите висококачествено свързване на метални елементи.

Заключение

Ацетилен-кислородното заваряване е широко използвано днес в промишлената работа. С помощта на тази технология е възможно да се заваряват различни метални елементи, които се различават по своята огнеупорност. Тази технология може значително да намали разходите за работа с метал, като същевременно няма трудности при извършването на такова заваряване. Важно е да използвате висококачествено надеждно оборудване и да спазвате правилата за безопасност.

Газовото заваряване почти винаги е свързано с ацетилен, тъй като именно този газ дава най-високата температура на пламъка при изгаряне с добавяне на пречистен кислород. Това дава възможност за икономично използване на същите обеми ацетиленов газ в сравнение с други газови смеси.

Широкото използване и производство на ацетилен е намаляло до известна степен през последните десетилетия. Това се дължи на въвеждането на висококачествени електроди за. Някои индустрии завинаги са се отказали от използването на газово заваряване, но някои ремонтни и полеви работи остават невъзможни без него.

Ацетилен за заваряване (C2H2)

Главна информация

Ацетиленът има въглеводороден състав с тройна въглеродна връзка. евтин начиннаправен от калциев карбид и вода го направи най-разпространеният горивен газ за заваряване. Високата температура на горене на ацетилена води до освобождаване на твърди въглеродни частици, които започват да светят ярко от жълт пламък до бял. Това позволи използването на ацетилен за фенерчета.

Ацетиленът се транспортира и съхранява в газови бутилкибял или червен (за втечнено състояние) цвят, всеки по 40 литра под налягане от 1,6 MPa. Той е експлозивен при добавяне на кислород или въздух, както и при високо налягане.

Свойства на ацетилена

• При температура минус 83,3 0 С ацетиленът преминава в течно състояние.
• Когато минусът достигне повече от 90 0 C, газът се втвърдява.
• Този газ е разтворим във вода и напълно разтворим във органични разтворителикато ацетон.
• При високи температури (500 0 С) ацетиленът експлодира, както и при налягане над 2 атм.

Предимства и недостатъци на ацетиленовата горима смес за заваряване

предимства:

• най-висока температура на горене.
• Възможността за получаване на ацетилен от генератори и придобиване на по-добро качество във фабричните бутилки.
• В сравнение с други горими газове, той е най-изгодният.

недостатъци:

• Повишена опасност от експлозия и строги условия за безопасност.
• Високо загазяване на помещенията по време на работа.
• Възможна поява на дефекти: изгаряне и прегряване на тънки метали.

Оборудване и материали за ацетиленово заваряване

При газовото заваряване ацетиленът най-често се използва като горим газ, но поради редица причини се заменя и с други газове. Освен това ацетиленът не е единственият газ и консумативен материал, който е необходим за получаване на висококачествено метално съединение.

Консумативи за газово заваряване

• Ацетилен или алтернативен газ

Той може да е вътре готови(в цилиндър), както и в течността, получена чрез разлагане под действието на електрическа дъга или чрез разлагане на калциев карбид с вода. Други заместващи газове с ниска топлопроводимост се използват за отделни метали като деоксиданти. Тяхното изгаряне изисква различна сумакислород, но не са икономични.

• Кислород

За да се осигурят достатъчни температури и бързо топене на метали, горими газови пари или самият газ се изгарят с добавка на чист кислород. За заваряване се използва технически кислород от три степени, който се изчислява по обем при атмосферно налягане:

1. топ клас - честота 99,5% + 0,5% азот;
2. първи клас - честота 99,2% + азот, аргон;
3. втори клас - честота 98,5% + азот и аргон.

Течен кислород не се използва при заваряване, но е по-удобен и по-безопасен за транспортиране в топлоизолирани контейнери.

• Тел за пълнене

използвани в съответствие с химичен съставзаварени метали. Основният критерий за избора му е точката на топене, която трябва да бъде малко по-ниска от точката на топене на металите. Като изключение за стомана, мед, месинг и олово, жицата може да бъде заменена с нарязани тънки ленти от метал от същия клас.

• Потоци

Заваръчните пасти или прахове, наречени флюси, се използват при заваряване с ацетилен и неговите заместители, за да предпазят разтопения метал от окисляване и бързо да отстранят вече образуваните оксидни филми.

Тел и метални ръбове се обработват с флюсове, които при нагряване образуват шлаки и изплуват на повърхността на течния метал. Шлаковият филм предпазва заваръчната вана от течен метал от окисляване. изборът на състава на флюса, както и на пълнежа, зависи от вида на заварявания метал.

Оборудване за заваряване

изисква един и същ комплект оборудване, независимо от вида на използвания горим газ. Основният комплект на заварчик на заваръчен пост е:

• Водна брава. Необходимо е да се предотврати запалването на ацетилен-кислородната смес в газовите канали по време на т. нар. обратен удар. Предпазното уплътнение винаги е свързано между горелката или горелката и газопровода към цилиндър или ацетиленов генератор.

• Средства за защита на заварчика и инструмента. Заваръчна маска, очила, ръкавици, балонни ключове, чук и метална четка за почистване на заварки.

Целият този комплект оборудване и Консумативие задължителен, но не минимален. За кислородно рязане се използва и фенер-резач. Поради опасност от заваряване с експлозивна смес, цялото оборудване трябва да се проверява редовно и да е в перфектно работно състояние.

Технологичен процес на заваряване с ацетилен

Ацетиленът е най-полезният газ за заваряване на дебели метали, както и най-удобният при използването му в полеви условия. В същото време технологията за получаване на заваръчен шев е доста проста и отдавна е усвоена, но изисква специални грижи от заварчика.

Технология на ацетиленово заваряване

1. Въз основа на дебелината на металите, които ще се заваряват, се избира необходимата горелка (от 0 до 5). Дебелината му ще повлияе на ширината на шева и консумацията на горим газ.
2. Горелката трябва да се продухва с ацетилен, докато се появи миризма и се проверява за готовност за работа.
3. Горим газ се запалва и бавно се добавя кислород, докато се образува постоянен пламък. В същото време изходното налягане върху редукторите: ацетилен - 3-4 атм., кислород - 2 атм.
4. Чрез регулиране на горелката се избират необходимия заваръчен пламък и неговата мощност.
5. Старателно почистените метални повърхности се движат една към друга и бавно се нагряват от горелката.
6. Самият процес на заваряване се извършва отляво или отдясно.
7. Телът за пълнене се движи зад горелката.

Да вземем надеждна връзка, а качеството на шева зависи от уменията на заварчика. Но трябва да се има предвид, че температурата на горене на ацетилена е много висока, така че много зависи от правилното съвпадение на заваръчния пламък с метала.

Избор на заваръчен пламък

Съставът на горимата смес определя температурата, външен види съответно силата на заваръчния пламък. Чрез регулиране на съотношението на кислород и ацетилен в сместа, заварчикът може да получи три основни вида пламък:

1. Карбуризиране (излишък от ацетилен). Използва се при свързване на твърди метали, както и на алуминиеви и магнезиеви сплави.
2. Нормално (неутрално). Най-често използваният вид пламък за заваряване на "черни" метали. Пламъкът има ясно изразена корона и се състои от три цветови зони: сърцевината е ярко синя, зоната за възстановяване е бледосиня, а факлата е жълта. Зоната за възстановяване и горелката са работните зони на пламъка на горелката.
3. Окислителен (излишен кислород). Използва се при рязане на метал, заваряване на месинг и запояване заедно с тел за пълнене.

Заваръчният пламък влияе пряко върху качеството и здравината на заваръчния шев. Неговата мощност трябва да съответства на топлофизичните свойства на метала и неговата дебелина. Също така избор на тел, поток и ъгъл газов котлонса определящите параметри на процеса на заваряване на метали.

Металургични процеси на ацетиленово заваряване

Използването на ацетилен води до характерните особености на процеса на образуване на шев:

• образуван малка баняразтопен метал;
• в точката на заваряване се достига висока температура и основната концентрация на топлина;
• металът бързо се топи и охлажда бързо, но не като при електродъгово заваряване;
• течният метал на ваната има време да се смеси интензивно от газовия поток на пламъка и телта, което осигурява гладкостта на заваръчния шев;
• протича химическо взаимодействие между разтопения метал и газовете на заваръчния пламък.

Основните реакции на газовото заваряване:

• Окисление: метали, които имат афинитет към кислорода (магнезий, алуминий).
• Възстановяване: желязо, никел и т.н.

Използването на определени флюсове и проводници зависи от вида на метала и реакцията, която възниква по време на заваряване.

Структурни промени в заварените метали

Зоната на влияние на пламъка е участък с ширина 3 пъти по-голяма от дебелината на заваряващите се метали. Съответно, процесът на топене на метали с дебелина над 5 mm с ацетилен е труден и в този случай ръбовете трябва да бъдат скосени. Но общата зона на влияние на газовия пламък е по-голяма, отколкото при електродъгово заваряване, което ви позволява да свързвате по-дебели метали.

При равномерно нагряване слоевете от основния метал, съседни на заваръчната вана, придобиват едрозърнеста структура. Най-голямата и най-ясно проследена структура се наблюдава в района близо до самия шев.

Това е зона на непълно топене на метала, който е най-крехък и податлив на образуване на дефекти. Зоната на възможно разрушаване е последвана и от зона на едрозърнеста метална структура - зона на непрекристализация, която се характеризира с по-ниски температури на топене. Всички следващи зони на разстояние няколко милиметра от шева не променят своята финозърнеста (нормална) структура.

За да се намали зоната на възможни дефекти, се използва или предварително загряване директно в зоната на заваряване, или обща топлинна обработка на детайла, или гореща тел за шева. Всичко това позволява на нанесения заваръчен метал да има по-ниско удължение и по-нисък коефициент на вискозитет в сравнение с основния метал, което осигурява повишена пластичност на фугата.

Режими на ацетиленово заваряване на някои метали

Въглеродна стомана

Високовъглеродните стомани не се препоръчват за заваряване с ацетилен. А за нисковъглеродни стомани, газовото заваряване е приложимо във всеки случай, с избор на всеки метод на заваряване. При нормален пламък на горелката и средна мощност от 120 dm 3 /h се използва правилният метод на заваряване. За подобряване на качеството на шева най-често се използва мека стоманена тел. При нагряване част от мангана, силиция и въглерода изгарят, което осигурява едрозърнеста структура на основния метал. тел със съдържание на 0,17% въглерод, 1,1% манган и 0,9% силиций се използва за получаване на слой от заваръчен метал с равномерна структура.

Стомана

Топлопроводимостта на легираните стомани води до висока степен на деформация при значителни температури, което затруднява заваряването с ацетилен.

• Нисколегирани стомани: добре заварени с нормален пламък, като се използват подходящи флюси.
• Хромоникелови стомани: заварени с нормален пламък с ниска мощност (до 75 dm 3 / h).
• Топлоустойчиви стомани: използва се 25% хром и 21% никелова тел.
• Устойчиви на корозия стомани: използва се тел с 3% молибден, 11% никел и 17% хром.

Излято желязо

Окисляващият пламък влияе неблагоприятно. Когато се използва, силицийът изгаря в зоната на нагряване и в заваръчния метал се образуват зърна от бял чугун. Такава връзка не е силна и се пробожда лесно. Възможно е да се използва нормален или карбуризиращ пламък на газова горелка за свързване на части от чугунени части.

медни

Високият коефициент на топлопроводимост на медта изисква значително захранване от газова горелка Повече ▼топлина, отколкото за стоманите. В този случай медта се топи много бързо и е свръхтечен материал в течно състояние. Следователно, връзката му трябва да се извърши без празнина между ръбовете на частите или с помощта на чиста медна тел. За отстраняване на медната шлака се използват специални потоци, които също осигуряват деоксидация на шева.

месинг

Месинговата връзка не се поддава на електродъгово заваряване, поради което се използва газово заваряване. При оформяне на шев е необходимо да се използват температури от около 900 0 С, които са достатъчни за образуване на фуга, но не са достатъчни за пълното изпаряване на цинка от метала. При газово заваряване допустимият процент на изпаряване на цинк от шева и в близост до зоната на шева е 25%, което прави възможно образуването на непорьозен шев.

Ако количеството ацетилен в горящата смес се увеличи до 35%, тогава количеството на изпарения цинк ще намалее значително. В този случай не можете да направите без пълнежна месингова тел и флюс.

бронзов

Бронзът е силно изложен окислителни реакции, в резултат на което калай, силиций и алуминий бързо се изпаряват от него. Следователно всички връзки, използващи газово заваряване, трябва да се извършват с редуциращ пламък на горелката. Директно свързаният метал се използва като запълваща тел, а към метала се добавя и 0,5% силиций за деоксидиране на заваръчния шев. За бронз са подходящи флюсове от същия състав като за мед и месинг.

Плюсове и минуси на ацетиленовото заваряване

На първо място, всяко ръчно газово заваряване има голям потенциал в сравнение с електродъговото заваряване. Но същото това предимство изисква и повече контрол от страна на заварчика, което означава, че увеличава възможността за грешки и нарушения на целостта на съединението.

предимства:

• Лекота за използване в строителни и монтажни условия, където няма захранващ кабели източник на енергия. Заваръчното оборудване е доста мобилно и лесно за транспортиране.
• Възможност за комбиниране на няколко вида метали с различни точки на топене с помощта на един вид оборудване. Само чрез регулиране на пламъка и концентрацията на ацетилен в горимата смес.
• Незаменим за, месинг, мед.
• Подобряване на качеството на шева чрез използване на правилния проводник.
• Възможността за регулиране на скоростта на нагряване на метала при заваряване с ацетилен.

недостатъци:

• Човешки фактор: висока квалификация на заварчика е необходима за достатъчно ниво на производителност.
• Голяма зона на топлинно въздействие, което е неприемливо в машиностроенето.
• При повече от 5 мм дъговата заварка е по-изгодна по отношение на разходите и по отношение на скоростта на получаване на съединение.
• процесът на газово заваряване не може да бъде механизиран и автоматизиран.
• Газовото заваряване не осигурява висококачествено свързване на високовъглеродни стомани.
• Появата на напрежения в метала, което води до деформация по време на заваряване с припокриване.
• Икономически неблагоприятен вариант в сравнение с използването на дъгова заварка за получаване на висококачествено и надеждно заварено съединение.
• Експлозивност на използваните материали, които не могат да се използват при определени условия.

Характеристики на заваряване с ацетилен:

• Идеален за челни, а не крайни връзки.
• Ефективността на заваряването е право пропорционална на чистотата на кислорода и ацетилена.

С всички недостатъци и опасности при използването и съхранението на ацетилена, той беше и остава основният горим газ за заваряване. От своя страна газовото заваряване никога няма да загуби напълно позицията си и няма да загуби своята популярност, тъй като при някои условия е просто незаменимо и много индустрии вече не могат без него.

Високата квалификация на заварчика и многобройният трудов опит позволяват процесът на ацетиленово заваряване да стане печеливш не само по отношение на консумацията на материали, но и по отношение на производителността на получаване на заварени съединения на различни части от метални конструкции. Стриктното спазване на правилата за безопасност и всички предпазни мерки свежда до минимум появата на опасни ситуациипри използване на ацетиленово заваряване.

Стара технология за заваряване, която винаги произвежда красив и издръжлив шев, ацетиленово заваряване. В основата този процеслежи горим газ - ацетилен, който винаги се получава чрез смесване на вода и калциев карбид. И го направиха в специален контейнер, наречен генератор. Добавено към оборудването кислороден балон, комплект маркучи, горелка, монтирана на специална дръжка, върху която са разположени управляващи клапани. С тяхна помощ се регулира подаването и потреблението на ацетилен и кислород.

С газогенератора винаги е имало много шум. Трябваше да се зареди с карбид и да се напълни с вода преди всеки процес на заваряване. След края на заваряването сместа се излива, като по този начин се получава непредвиден разход на материали. Днес вместо причудливи генератори се използват цилиндри, които се пълнят фабрично с ацетилен под необходимото налягане.

Газовото заваряване с ацетилен, или по-скоро, неговото качество зависи от горелката. От точния му избор на размер, от компетентното подаване на газове в кухината му. Що се отнася до размерите, горелките са маркирани от нула до пет. В този случай "0" е най-малкият размер, съответно "5" е най-големият. Тук това се отнася главно до размера на дупката. И колкото по-голям е, толкова по-широк ще бъде заваръчният шев след заваряване и съответно консумацията на газовата смес ще бъде по-голяма.

Ето защо, когато започнете да заварявате метални заготовки с ацетилен, първо трябва да се уверите, че върхът (неговият номер) съответства на дюзата, през която ще се подава сместа от горимия газ.

Технология на заваряване

Преди заваряване на ацетилен е необходимо да отворите подаването на ацетиленов газ, докато се появи остра специфична миризма. Горелката се запалва, след което е необходимо постепенно да се добавя кислород, докато се образува стабилен син пламък. Моля, имайте предвид, че на всеки цилиндър са монтирани редуктори: ацетилен и кислород. Така че, когато подавате и двата газа, трябва да се инсталира захранване под налягане от 2-4 атм на ацетиленов цилиндър и до 2 атм на кислород. Няма смисъл да се повишава налягането, защото това ще доведе до неправилно регулиране на горимата смес.

При заваряване на черни метали обикновено заварчиците задават така наречения неутрален пламък. Състои се от три части, които се виждат ясно с просто око:

• Вътре е сърцевината, тя има ярко син цвят, често със зеленикав оттенък.
• Следва възстановителният пламък. Това т.нар Работно пространствос бледосин цвят.
• А отгоре има пламъчен факел. И той също е работник.

Общо експертите отбелязват четири разновидности на ацетиленов заваръчен пламък, но най-често се използва неутралният тип. Трябва да се настрои правилно. И ако настройката е извършена неграмотно, тогава заваряването с ацетилен няма да свари метала, а да го отреже. Много е важно пламъкът на горелката да не бъде дълъг и с оранжев връх. Такъв пламък въвежда въглерод в излишък в нагрятия метал. И това също химичен елементза процеса на заваряване - не най-добрият индикатор.

Методи на заваряване

Има два вида заваряване: „на себе си“ и „далеч от вас“. В първия случай горелката се движи първо, загрявайки заваръчната вана до необходимата температура, последвана от пълнителя. В този случай е необходимо пламъкът на горелката да се подава в зоната на заваряване под ъгъл от 45 °. Горелката трябва да се движи в кръгове или полукръгове по шева, добавката трябва да бъде в крак с пламъка и да се движи в зоната на заваряване.

Във втория случай, напротив, прътът за пълнене се движи пред горелката. Обикновено по този начин се заваряват дебели метални заготовки. Тъй като процесът на топене на основния метал и добавката протича едновременно и смесеният разтопен метал напълно запълва заваръчната вана. Но най-важното при този метод на свързване е да се постигне равномерно смесване на двата метала. Ако взаимното проникване е слабо, тогава шевът ще се окаже с лошо качество.

Между другото, взаимното проникване на метали, по научен начин, проникването, може да изглежда чисто външно грозно, но в същото време здравината на свързващия шев ще бъде възможно най-висока. И, обратно, красив шев не осигурява високо качествозаварено съединение. В този случай красотата може да бъде измамна. Но за да се гарантира високо качество на резултата, е необходимо разликата между детайлите да се наведе до минимум, както и да се извършат предварителни закрепвания със същата цел - да се намали разликата.

Характеристики на газовото заваряване

Кислородно-ацетиленовото заваряване има три основни параметъра, които влияят върху качеството на крайния резултат. Това е силата на огъня (пламъка), това е ъгълът, под който горелката е разположена спрямо заваръчната повърхност, диаметърът на използвания пълнеж.

Мощността на пламъка на горелката се избира в зависимост от топлофизичните свойства на метала и от дебелината на заваряващите се детайли. Зависимостта е следната: колкото по-дебели са частите, толкова по-висока е топлопроводимостта и температурата на топене на метала им, толкова по-голяма трябва да бъде мощността на пламъка на горелката. Последното се определя от скоростта на потока на газовата смес. Колкото по-висок е потокът, толкова по-висока е мощността. За всеки тип метал се избира собствен индикатор за мощност. Има формули, по които се определя. Основната зависимост е дебелината на заваряващите се детайли.

• За черни метали (стомана и чугун) мощността е в диапазона (100-150) n, където n е дебелината на детайла.
• За цветни метали, например за мед, диапазонът е (150-200) n.

Мощността на пламъка, както и консумацията на газове, има мерна единица - l / h.

Що се отнася до ъгъла на наклон на горелката, той също варира в зависимост от дебелината на продуктите, които трябва да се съединяват. Например, ако дебелината варира в диапазона от 1 до 15 mm, тогава ъгълът на наклон ще варира от 10 до 80 °. И колкото по-дебел е металът, толкова повече ъгълнаклон. Но в самото начало на заваряването е необходимо да се поддържа максималният ъгъл на наклон, дори до 90 °, тъй като при тази стойност частите, които трябва да се съединят, ще се нагреят по-бързо, плюс заваръчната вана ще се образува по-бързо.

Диаметърът на пръчката за пълнене също се избира в зависимост от дебелината на детайлите. Формулата на дефиницията е проста: половината дебелина плюс един милиметър. Например, ако части с дебелина 4 mm са заварени заедно, тогава за свързването им е необходима добавка с диаметър 3 mm.

Предимства и недостатъци

Предимствата на газовото заваряване включват:

• Пълна независимост от електричество.
• Възможността за промяна на температурата на заваръчната вана само чрез промяна на ъгъла на посоката на пламъка, тоест местоположението на горелката.
• Възможността за избягване на изгаряне чрез промяна на разстоянието от заваръчната повърхност до горелката.
• Апаратът и цялото оборудване за ацетиленово заваряване е мобилно.

Но тази технология има и своите недостатъци.

• Ниска производителност на процеса на заваряване.
• Достатъчно голяма площ на нагряване, което най-често се отразява негативно на самия основен метал.
• Заваръчните работи изискват висококвалифициран заварчик.
• Рядко се използва в търговската мрежа.

Най-често заваряването с ацетиленов газ се използва за свързване на тънкостенни детайли. Например за свързване на тънкостенни тръби, където е невъзможно да се използва флюс или защитен газ отвътре. Не забравяйте да разгледате видеоурока, правилата за провеждане на ацетиленово заваряване.

Един от най-популярните видове газово плазмено заваряване е ацетиленовото заваряване. Той придоби своята популярност заради своята простота и ниска цена на суровините за получаване на необходимия ацетилен и сравнително прост набор от необходимо оборудване. Ацетиленовото заваряване ви позволява да получите добро качествовръзки дори на най-сложните структури.

Как се вари с ацетилен

За да се получат висококачествени шевове и надеждността на полученото съединение, е необходимо да се спазват характеристиките на ацетиленовата технология за заваряване. Необходимо е да се следят основните параметри на процеса на заваряване. Тези опции включват:

• интензитет на горене на газовата смес (мощност на пламъка);
• ъгълът на наклон на газовата горелка към повърхността на закрепените части;
• диаметър на дюзата;
• диаметър на пръта за пълнене.

Първият параметър се избира въз основа на данни за физически и механични свойствазаварени метали. Ъгълът на наклон се задава въз основа на дебелината на елементите, които ще се заваряват. Всички останали параметри се избират въз основа на вътрешните параметри на конструкциите, които ще се заваряват, и външните условия на заваряване.

Преди да започнете работа, е необходимо да изберете метод на заваряване. Този избор зависи от условията на заваряване. Най-често срещаните и технологично напреднали са следните методи:

• на себе си;
• Натискане;
• с помощта на флюс.

Ако заваряването с ацетилен на избрани части изисква горелката да бъде наклонена към повърхността под ъгъл от приблизително 45 °, се използва първият метод. В този случай е необходимо да се осигурят кръгови движения на пламъка на горелката спрямо посоката на шева.

Използването на втория метод е най-рационално при кислородно-горивно заваряване на части, изработени от дебела стомана. В този случай е необходимо да се поддържа постоянна температура в точката на образуване на шева.

Технологията Flux е доста универсален начин. В този случай се използват електроди, които имат по-ниска точка на топене от точката на топене на самите метали. Особено широко разпространени са пръти, изработени от цветни метали: месинг или бронз. Използването на подходящ флюс позволява обезмасляване на повърхността на образуването на шева. Това позволява значително да се подобри ефектът на дифузия по време на нагряване и да се увеличи така нареченият папиларен ефект. Заваряването с карбид с флюс значително подобрява качеството на полученото съединение.

Използвано оборудване

Кислородното заваряване включва създаването на шев чрез създаване на пламък по време на горенето на смес от два газа, ацетилен и кислород. Следователно е необходимо да се осигури: правилния процент на тези газове, температурата на горене, размера на пламъка.

За решаване на тези технически проблеми се използва следното оборудване:

• цилиндър за съхранение на кислород (обикновено се използва стандартен стоманен цилиндър с капацитет 40 литра);
• специален контейнер за съхранение на карбид и производство на ацетилен (такива агрегати се наричат ​​газогенератори);
• цилиндри, пълни с ацетилен, могат да се използват в промишлени условия;
• редуктори за контрол на налягането на входящите газове;
• тръби за подаване на газ към горелката (трябва да бъдат проектирани за налягане до 16 атмосфери);
• газова горелка (номерът на горелката определя размера на нейния отвор: най-малката има нулево обозначение, най-голямата е петата).

Заваряването с ацетилен и кислород се извършва в различни условия. За тази цел беше извършено разделянето на цялото оборудване на ацетиленова част и кислородна част. Например, редукторът за подаване на ацетилен е направен в черно, кислород в син цвят. Резбови връзкиацетиленовата част е изпълнена с лява посока, кислородната част с дясна посока. Това намалява възможността от грешки по време на монтажа, повишава надеждността и безопасността на сглобения апарат.

Необходими инструменти и материали

Кислородно-ацетиленовото заваряване включва използването на следните инструменти и материали.

Използваните материали са калциев карбид, който при навлизане във водата отделя необходимия ацетилен за заваряване. Кислород, напълнен в бутилки. Допълнителна тел, в зависимост от материалите на частите, които ще бъдат заварени. Ацетиленът и кислородът трябва да отговарят на определените изисквания.

В допълнение към основното оборудване работно мястозаварчикът трябва да бъде оборудван със следните инструменти:

• чук;
• метална четка (за подготовка на мястото за заваряване);
• клещи;
• набор от специални игли (те ви позволяват да почистите дюзата на газовата горелка);
• комплект гаечни ключове за закрепване на редуктори към цилиндри и адаптерни фитинги към маркучи.

Предимства и недостатъци на технологията

Всеки вид заваряване има своите предимства и недостатъци. Предимствата включват следното:

• ацетиленовият процес на заваряване не изисква електрически източникенергия;
• оборудването, необходимо за извършване на работата, е доста мобилно и може да бъде разположено навсякъде (в селската къща, градински парцел, промишлено съоръжение, само на улицата);
• допустимостта на плавна промяна в температурата на газовата струя поради промяна в ъгъла на наклон на горелката спрямо повърхността на частите, които трябва да се заваряват;
• избягвайте така нареченото изгаряне на части поради свободен изборразстояние между горелката и шева;
• висока производителност при заваряване на фиксирани шевове и малко разстояние до най-близките конструкции (например до стена);
• не е необходимо да се произвежда така наречената оперативна става;
• извършват работа при различни температури на стопилката на метали или сплави, от които са направени самите конструкции;
• осигурява се високо качество на заварената връзка;
• ниска цена на оборудване и материали.

Основните недостатъци включват:

• ниска производителност на заваръчни работи;
• създаване на обширна нагревателна площ (води до промяна в механичните характеристики на метала, от който са направени заварените части);
• работата може да се извършва само от добре обучен заварчик;
• използването на горими газове (ацетилен и кислород) определя неговата висока експлозивност;
• на работното място има високо съдържание на газ, което изисква спазване на специални условия за безопасност;
• невъзможност за механизиране и автоматизиране на заваръчните работи;
• невъзможно е да се получи висококачествено свързване на части от легирани стомани и високовъглеродни стомани;
• невъзможността за заваряване с припокриване (това ще доведе до неконтролирана деформация на метала и образуване на отделни секции с повишено напрежение).

Въпреки горните недостатъци и висока експлозивност, кислородно-ацетиленовото заваряване е много популярно при съединяване на тънкостенни конструкции, части от цветни метали.

Пътят към ИТ може да бъде много трънлив за всеки. Например, като дете исках да бъда заварчик - толкова е красиво, когато наоколо летят пръски разтопен метал! Но някак си не се получи: те започнаха да се абонират за списанието “ Млад техник“, къде нататък последна страницаедин от проблемите беше разказан за робот, управляван от компютър BK-0010 ... Но модата остана ...

Също така някой вероятно си спомня програмата „Луди ръце“, където различни креативни (както биха казали сега) неща бяха направени от пластмасови бутилки.

Под разфасовката - ще ви покажа как пластмасова бутилка, инсулинова спринцовка, няколко метра гумен маркуч, пистолет за лепило(къде без него) и някои други неща, които могат да се намерят във всеки дом * правят истинска кислородно-ацетиленова заварка.

теория

Като гориво обикновено се разглеждат въглеводородите. Въглеродът при изгаряне дава въглероден двуокиса водородът е вода. Водата има много висок топлинен капацитет (4,183 срещу 1,4 kJ / (kg * K)), съответно, колкото повече въглерод в горивото и по-малко водород - толкова по-висока, в първо приближение, е потенциално постижимата температура.

Най-добрата комбинация- за ацетилен C 2 H 2, и например за метан CH 4 и пропан C 3 H 8 - това съотношение е много по-лошо.

Но има и други съединения с равни количества въглерод и водород - например бензол, C 6 H 6. Освен токсичността на бензола, при изгарянето му се отделя по-малко енергия, т.к. в ацетилена "допълнителната" енергия се съхранява в нестабилна тройна въглеродна връзка, която му осигурява една от най-високите температури на горене в кислород - 3150 ° C.

Тази допълнителна енергия (~16%) може да се освободи по време на спонтанната детонация на компресиран ацетилен дори без достъп на въздух (продуктът на реакцията ще бъде само бензол и винилацетилен). Уикипедия твърди, че това изисква налягане от само 2 атмосфери - но компресирах ацетилена в спринцовка до 4-5 атмосфери и нищо не се случи (очевидно са необходими катализатори, шок или повишена температура). Във всеки случай, поради този ефект, ацетиленът не се съхранява в компресирана форма, а се разтваря в цилиндри в ацетон. Но има и по-прост и безопасен метод за получаване на ацетилен в малки обеми - реакцията на калциев карбид с вода. Това е методът, който ще се използва.

Забележително е, че можете да достигнете дори по-високи температури - ако използвате вещества, които изобщо не съдържат водород като гориво: цианоген (здравей Android), (CN) 2 - изгаря при 4525 ° C и дицианоацетилен C 4 N 2, изгаря при 4990 ° C (отново поради тройни въглеродни връзки и по-малко относително количество излишен азот). Но практически за тази цел те не се използват поради токсичност.

Сигурност

Ацетиленът ще се генерира от малко количество калциев карбид (~100 g на сесия) в бутилка от 0,5 l. Първоначално исках да използвам 2л, за да е по-равномерно налягането - но след като погледнах в YouTube как литър ацетилен експлодира с кислород- Реших да нарежа есетрата. За да не се създава опасно налягане в генератора, изходът за ацетилен на горелката никога не трябва да бъде блокиран. Ацетиленовият генератор трябва да се охлади - в противен случай ще има „самоускоряване“ на реакцията поради нагряване.

Кислород - ще се генерира от медицински кислороден концентратор, който е относително безопасен.

Все още може да има опасност от изпомпване на кислород в ацетиленовия генератор с последващо пукане - но за това е необходимо защитният клапан в генератора на кислород да не работи и изходът на газ от горелката да е блокиран (от мръсотия, напр. ).

И разбира се, трябва да работите в специални очила - не само за предпазване от метални пръски, но и ултравиолетова радиацияпламък (т.е. прозрачните пластмасови очила няма да работят тук).

За да се предотврати натрупването на експлозивна концентрация на ацетилен в случай на течове, вентилаторът непрекъснато обдухва работното място + всички операции се извършват на открито.

Съществува и проблемът с „обратното изпускане“: когато скоростта на газовия поток в горелката стане твърде нисък, пламъкът преминава вътре в горелката с пукане и ако има въздух в ацетилена, пламъкът може да достигне до генератора на ацетилен. Затова не запалих ацетилена веднага след началото на реакцията, а изчаках ~ 15-30 секунди, докато въздухът се изхвърли. Също така този проблем може да бъде решен чрез добавяне на воден клапан в пътя на ацетилена.

Дизайн

Следва - стандартната ацетиленова горелка "Baby", тя има най-малката дюза, закупена в онлайн магазин (960 рубли):

Моят ацетиленов генератор работи по следния начин: вода от кутия, стояща на височина 1-2 метра (за създаване на налягане) през иглата на инсулинова спринцовка капе на малки капки върху калциев карбид в бутилка. Веднага след като налягането се повиши поради освободения газ, водата спира да капе, докато налягането спадне. Така системата се стабилизира сама. Въпреки това, генераторът в банката с студена вода- за да избегнете прекомерно нагряване:

Резултат

С включването на кислород всичко се променя:

Можете да разтопите и подпалите стомана, но все още няма достатъчно мощност за рязане (трябва да вземете по-дебел връх, увеличете налягането):

Оказа се, че гъвкаво стъклено „влакно“ се получава автоматично - когато разтопеното стъкло капе, веднага щом дебелината на гърлото стане достатъчно малка, то се охлажда много бързо и не изтънява допълнително.

Можете да разтопите стъкло като масло, да запечатате капсули от стъклени тръби:

Задачата на живота е изпълнена, надявам се, че ви е било интересно :-)

PS И не повтаряйте това у дома.

Допълнение от специалист (@freuser):

От гледна точка на професионален заварчик (30 години, 11 години опит, 2 от тях са газово заваряване):
Добра статия, като цяло отказите от отговорност са правилни. Струва си да се добави, че работата се извършва върху огнеупорни повърхности (искри летят на около 2 метра от вятъра, а металните капки, дори потъмнели до нормални цветове, могат да прогорят обувките, ако са обувки.)

Дизайнът на генератора се нарича VK (вода върху карбид), има и KV и VV (google със схеми, авторските права все още са съветски :)).

Няма коментари към видеото, няма нищо специално за гледане (от моя гледна точка), струва си само да се добави, че големи чаши (или цели бутилки), както и камък / бетон / някои тухли, когато се нагряват, могат пукнат/разслояват се с образуването на ниско летящи фрагменти, които са чудесни, залепват и се сливат в кожата (особено по лицето), но с милиметър, не повече, и лесно се отстраняват от там.

Също така бих искал да отговоря конкретно на habrahabr.ru/post/185720/#comment_6461342: това не е обратен удар, или по-скоро не е това, за което Неферхотеп предупреждава, а просто горелката или прегрява, или по-скоро от ниско налягане и препятствие близо до дюзата (или запушване вътре в дюзата) пламъкът отиде към потока, към инжектора (в тази горелка е под съединителната гайка, между нея и клапаните), но не се придвижи по-нататък. И обикновено под обратен удар се разбира случай, когато пламъкът се плъзга през инжектора и преминава през маркуча към източника. Има два вида обратни удари (видях един със собствените си очи): пламъкът преминава през ацетиленов маркуч (нормално горене, само краят на маркуча постоянно гори и пламъкът се движи равномерно към цилиндъра / генератора) и през кислород (тук всичко е по-красиво - маркучът е изведнъж 20-30 см. парчето проблясва и се превръща в дрипи, втора пауза е следващият сегмент и т.н. до самия балон.) Въпреки че вторият случай е рядък. Най-простата защита- прищипвате маркуча в далечината, натискате с крак (не забравяйте за обувките) и викате на партньора си „Санка, затвори цилиндрите, *** !!” За повече гражданска защита можете да направите водни ключалки - също бутилка, две тръби, едната до дъното - входяща, втората къса - към горелката. До половина напълнени с вода и това е всичко, мехурчетата вървят прекрасно))

Етикети:

• ацетилен
• кислород
• горим с напалм
• цианоген