Loading ...
10 423 
- 1 Пальне для виробництва газополуменевого зварювання
- 2 Витрата газу і кисню для виробництва газополуменевого зварювання
- 3 Присадкові метали і флюси для газополуменевого зварювання
- 3.1 Таблиця марок присадкових матеріалів для зварювання міді
- 3.2 Таблиця марок присадкових матеріалів для зварювання латуні
- 3.3 Таблиця марок присадкових матеріалів для газового зварювання олов’яної бронзи
- 3.4 Таблиця марок присадкових матеріалів для газового зварювання алюмінію
- 3.5 Таблиця марок присадкових матеріалів для газового зварювання чавуну
- 3.6 Таблиця марок присадкових матеріалів для газового зварювання сталей
- 4 Обладнання для виробництва газополуменевого зварювання
Сьогодні в побуті і промисловості розповсюджені різні види електродугового зварювання, але також не варто забувати про газове (не плутайте зі зварюванням у середовищі захисних газів), більш точна назва якого – газополум’яне. Належить воно до категорії зварювання плавленням: вогняний смолоскип нагріває кромки виробу, після чого вони злегка оплавляються, а в технологічний зазор (1-2 мм) в
цей час подається присадочний матеріал – спеціальна дріт тієї або іншої марки металу.
Технічні особливості такі, що газова зварка виконується автономно, незалежно від електроенергії, а в якості джерела робочих речовин – газу і кисню, служать різної ємності балони, які можна переносити з собою. Таким чином, вся принадність даного виду зводиться до мобільності і незалежності від централізованих інженерних систем (електрики, газопроводу).
При цьому важливо розрізняти поняття газове зварювання і зварювання у середовищі захисних газів – це зовсім різні види. Зараз піде мова про саме газове зварювання, що використовує відповідну сировину для роботи. Про принцип роботи коротенько ви можете ознайомитися в статті «Принцип дії газополуменевого зварювання», а ми розглянемо обладнання та витратні матеріали для неї.
Пальне для виробництва газополуменевого зварювання
Пальне в даному випадку представлено рядом газоподібних і рідких (подаються через розпилювач повітряно–крапельним шляхом) речовин, найпопулярнішим з яких є газ ацетилен. Пов’язано це з тим, що він має найбільшу температуру горіння в суміші з технічним киснем – 3200 градусів Цельсія.
Зручність також полягає в тому, що його джерелом може служити карбід кальцію, який, заливаючись водою, виробляє даний газ. Його можуть виробляти на місці в переносних газогенераторах: з кожного завантаженого кілограма карбіду, виходить близько 300 літрів ацетилену. Або ж його купують у балонах, як правило, у виді розчиненого в ацетоні (1 літр ацетону на 20 літрів газу).
З ацетиленом можна виконувати всі види робіт, з будь-якими металами. Крім того, він взятий за основу і при використанні інших газів в суміші з киснем, йде розрахунок за коефіцієнтом заміни ацетилену (у таблиці нижче представлені ці коефіцієнти).
| Вид пального | Температура факела горіння, Цельсія | Коефіцієнт заміщення ацетилену | Застосування у зварюванні |
| Ацетилен | 3200 | 1 | всі можливі роботи |
| Водень | 2400 | 5,2 | зварювання тонкого (до 2 мм) металу; чавуну, латуні, алюмінію |
| Коксовий | 2000-2300 | 3,2 | пайка/зварювання легкоплавких металів і сплавів; різка |
| Нафтовий | 2000-2400 | 3 | |
| Метан | 2400-2700 | 1,6 | |
| Пропан | 2600-2800 | 0,6 | зварювання сталі до 6 мм, зварювання/пайка кольорових металів і сплавів, різання/зачистка |
| Бутан | 2400-2500 | 0,45 | |
| Бензин | 2400 | 1,4 | різання сталей; пайка/зварювання легкоплавких металів і сплавів |
| Керосин | 2300 | 1,6 |
Водень, який, будучи вибухонебезпечним горючим газом в суміші з киснем, їм виконується газове зварювання тонких (не більш 2 мм) металів, їх видів – чавуну, латуні, алюмінію. Раніше його виробляли промисловим способом і заправляли в балони, зараз же з’явилися спеціальні генератори, що працюють за двома різними принципами. В одному випадку водень отримують шляхом електролізного розкладання води на кисень і водень. Інший спосіб – суто хімічний: водень виробляється шляхом реакції сірчаної кислоти і металу – цинку або металевої стружки. В подальшому, при змішуванні водню (2 частини) з технічним киснем (1 частина), виходить так званий «гримучий газ», також іменований газом Брауна. Таку ж назву носять і його генератори.
Коксовий, нафтовий і метан – це ряд чистих і змішаних газів, які застосовуються для зварювання легкоплавких металів, пайки і кисневого різання. Коксовий газ добувають при виробленні з кам’яного вугілля коксу; його заправляють у балони та подають централізовано. Нафтовий газ (пропан-бутан) – синтетичний, який є побічним продуктом переробки нафтопродуктів, має досить високу вартість з тим же природним газом – метаном. Останній видобувається природним чином, його поклади дуже об’ємні, і тому матеріал має помірну вартість. Однак, метан має меншу щільність, і тому, при однакових об’ємах балона, в порівнянні з пропан-бутаном, його виявляється менше.
Пропаном і бутаном зварюють сталь товщиною до 6 мм, а також кольорові метали; проводять термічну зачистку, різання. Ці гази досить складні в роботі в сенсі регулювання полум’я і загасань факела. При цьому, як не дивно, але запалити факел від гарячого металу чомусь не вдається» – говорять зварювальники–любителі. Це синтетичні гази, одержувані від нафтопереробки, її видобутку. Відповідно, ціни на них, по ідеї, повинні бути прив’язані до курсу «чорного золота», але все одно, це дорожче природного метану.
Бензин і гас (керосин) всім відомі види палива, і розглядати, з чого вони зроблені, не будемо. На їх основі виконується різання сталей і зварювання/пайка легкоплавких металів і сплавів. Суть полягає в тому, що газове зварювання такими видами горючих матеріалів проводиться шляхом розпилення, яке відбувається в спеціально призначених пальниках. У вигляді крапельно–кисневої суміші, струмінь підпалюється і з’являється факел, температура горіння якого – 2300-2400 градусів Цельсія, а витрата палива становить приблизно 0,1–0,5 кг/год.
Витрата газу і кисню для виробництва газополуменевого зварювання
Кисень технічний для зварювання газом подається балонами, в яких він міститься у спресованому, рідкому вигляді. Цим забезпечується великий обсяг при виході і переході у газоподібний стан: 1 літр рідкого кисню дорівнює 860 літрів газоподібного. Є сортування по ГОСТ: кисень першого сорту має чистоту 99,7%; другого – 99,5; третього – 99,2%. Суть в тому, що при зниженні чистоти кисню на кожен відсоток, його витрата збільшується приблизно на півтора відсотка, а також спостерігається погіршення якості зварювання.
| Приблизний витрата газу і кисню (л/год) при зварюванні металів різної товщини, мм | ||||||||
| Тип пального | 0,5-1 | 1-2 | 2-4 | 4-6 | 6-9 | 9-14 | 14-20 | 20-30 |
| Кисень | 85 | 165 | 330 | 550 | 825 | 1300 | 1850 | 2750 |
| Ацетилен | 75 | 150 | 300 | 500 | 750 | 1200 | 1700 | 2500 |
| Водень | 390 | 780 | 1560 | 2600 | 3900 | 6240 | 8840 | 13000 |
| Коксовий | 240 | 480 | 960 | 1600 | 2400 | 3840 | 5440 | 8000 |
| Нафтовий | 225 | 450 | 900 | 1500 | 2250 | 3600 | 5100 | 7500 |
| Метан | 120 | 240 | 480 | 800 | 1200 | 1920 | 2720 | 4000 |
| Пропан | 45 | 90 | 180 | 300 | 450 | 720 | 1020 | 1500 |
| Бутан | 33,75 | 67,5 | 135 | 225 | 337,5 | 540 | 765 | 1125 |
| Бензин | 105 | 210 | 420 | 700 | 1050 | 1680 | 2380 | 3500 |
| Керосин | 120 | 240 | 480 | 800 | 1200 | 1920 | 2720 | 4000 |
В даній таблиці наведені вже готові розрахунки за коефіцієнтами заміщення ацетилену. Приміром, той же пропан: для зварювання 0,5-1 мм товщини металу йде 75 л/год ацетилену, а пропан має коефіцієнт заміщення, рівний 0,6. Значить, 75*0,6=45 л/год пропану йде як заступника ацетилену при однаковому обсязі кисню. Це один з найменших коефіцієнтів, коли газу-заступника йде менше, ніж еталонного ацетилену. Є ж і найбільший – це водень, значення якого – 5,2, відповідно: 75*5,2=390 л/ч. До речі, нагадаємо, що зварювання з воднем придатне для металу товщиною не більше 2 мм, воно і не дивно, адже якщо розраховувати далі, то зверніть увагу, які колосальні обсяги витрати.
Присадкові метали і флюси для газополуменевого зварювання
Дуже важливим для отримання якісного шва є правильний підбор присадочного металу – складу у вигляді дроту в бухті або окремих прутків. При цьому маються спеціальні препарати – флюси, які захищають метал від окислення в процесі зварювання і надають кращі технологічні характеристики зварювальних швів. Справа в тому, що під час зварювання, температурний режим і кисень діють на розплавлений метал таким чином, що він виділяє оксиди – речовини, які мають більш високу температуру плавлення, ніж основний метал.
Таким чином, підвищується тугоплавкість, і газове зварювання значно ускладнюється, а флюси не допускають оксидів, захищаючи метал від реакції з киснем. Ці препарати можуть бути в складі дроту сучасного зразка (порошковий присадковий дріт), в якості спеціальної пасти, якою обробляють кромки перед зварюванням (а також присадні прутки/дріт/обрізки металу), або як порошковий/гранульований матеріал, який засипають у зазор між зварюваними виробами.
Зварювання міді виконується з флюсами, в якості яких є речовини, що містять бор. Найбільш поширені з них – це борна кислота і бура. Остання перед зварюванням підлягає прокалке, інакше вона буде пузиритися, виділяючи воду. Також в технічній літературі для зварювання міді і її сплавів згадуються такі речовини в якості флюсів, як дифосфат натрію, потаж безводний (також прожарений) і хлористий натрій. Ще застосовують для зварювання цих кольорових металів газоподібні флюси, які подаються через розпилювач в пальнику, прямо в полум’я факела, де вони, взаємодіючи з металом, вигорають. Але їх застосовують переважно для зварювання і наплавлення, пайку/зварюванні цих металів.
Таблиця марок присадкових матеріалів для зварювання міді |
||
| Марка міді | Хімічні компоненти | Застосування |
| М-1 | чиста мідь (електролітична) | зварювання відповідальних конструкцій помірної товщини |
| МСр-1 | з домішкою срібла (0,8–1,2%) | зварювання відповідальних конструкцій |
| МНЖ-5-1 | з розкислювачем фосфором (0,2%) | |
| МНЖКТ-5-1-0,2-0,2 | з розкислювачами – фосфор (0,2%), кремній (0,3%), марганець (0,2%) | |
| М-0 | для розкислювачів | зварювання конструкцій слабонавантажених |
В даній таблиці наведені різні марки міді, з домішками інших металів, які діють як розкислювачі (різновиди флюсу), припиняючи виникнення оксидів в присадному дроту в процесі розплавлення. На сьогодні популярністю у побутовому зварюванні користується дріт з чистої міді, який попередньо обмащують флюс–пастою (як і кромки виробу), перед подачею в епіцентр нагріву.
Зварювання латуні проводиться з усіма тими ж флюсами, що і міді і її сплавів. Це пов’язано з тим, що латунь сама являє собою поєднання міді і цинку, маючи схожі характеристики. Але є серйозна трудність при зварюванні такого сплаву – це низька температура вигоряння цинку (905 градусів Цельсія), яка нижче основного металу (1000 градусів Цельсія), в результаті чого, в зварному шві виникають дефекти у вигляді пор. Більше того, частина цинку при зіткненні з киснем, утворює його окис, яка у вигляді порошку встеляє навколозварювальний простір.
Таблиця марок присадкових матеріалів для зварювання латуні |
|||
| Марка латуні | Хімічні компоненти, % (решта – цинк) | Застосування | Особливості |
| ЛКБО 62-0,2-0,04-0,5 | мідь (60,5-63,5%), бор (0,03-0,07%), кремній (0,15-0,2), олово (0,4-0,6) | зварювання звичайних латуней з звичайними вимогами до міцності шва без обов’язкового застосування флюсу окремо | у складі має флюс (бор), самофлюсирующий матеріал, завдяки чому скорочується час зварювання 20-40% |
| ЛК 62-0,5 | мідь (60,5-63,5%), кремній (0,3-0,7%), домішки (0,6%) | забезпечує малодимний процес зварювання, скорочуючи угар цинку до 2% | |
| ЛК 62-0,2 | мідь (60,5-63,5%), кремній (0,15-0,2%), домішки (0,6%) | ||
| ЛКН 56-0,3-0,6 | мідь (55-57%), кремній (0,25-0,3%), нікель (5,5-6%) | зварювання чавуну або сталі з латунню, зварювання легованих і нелегованих латуней | забезпечує бездимний процес зварювання, зводячи до мінімуму угар цинку |
| Л 62 | мідь (60,5-63,5%), решта – цинк | зварювання звичайних латуней відповідних марок з застосуванням порошкових та газових флюсів | не запобігає вигоряння цинку, але шви міцні, добре сформовані, хорошої якості |
| Л 68 | медь (67-70%), остальное – цинк | ||
| ЛК 80-3 | мідь (78-82%), кремній (3%), домішки (0,3%) | зварювання латуні і інших мідних сплавів із звичайними вимогами до міцності шва | повноцінний замінник оловянистой бронзи, широке застосування |
| ЛО 60-1 | мідь (60,5-63,5%), олово (0,5-1%), домішки (1%) | газова зварка латуні спеціальних відповідальних конструкцій при ацетилен-кисневого зварювання | залежить від виду газового зварювання: краща якість забезпечується при ацетилен-кисневого зварювання; шов виходить високоякісним з високою стійкістю до корозії в умовах морської води |
| ЛОК 59-1-0,3 | мідь (58-60%), кремній (0,2-0,4%), олово (0,7-1,1%), домішки (0,3%) | ||
| ЛОК 62-0,4-0,5 | мідь (60,5-63,5%), кремній (0,3-0,7%), олово (0,3-0,5%), домішки (0,5%) | ||
Зварювання бронзи способом газового пальника має деякі обмеження, в залежності від складу сплавів. Конкретно газовим зварюванням може бути оброблена олов’яна бронза. Подібно латуні, олов’яна бронза має проблему чаду через вміщення в ній, олова та цинку (латуні це тільки один цинк), що вигорають при більш низьких температурах, ніж температура плавлення основного металу. Флюси застосовують ті, що і для зварювання міді і її сплавів: бура, борна кислота, газоподібні флюси БМ–1 і МБ–2.
Таблиця марок присадкових матеріалів для газового зварювання олов’яної бронзи |
||
| Марка олов’яної бронзи | Хімічні компоненти, % (решта – мідь) | Застосування |
| БрО8Ц4 | олово (7-9%), цинк (4-6%), свинець (0,5%), алюміній (0,02%), залізо (0,3%), кремній (0,02%), фосфор (0,05%), сурма (0,3%) | газове зварювання ненавантажених конструкцій з олов’яної бронзи, сантехнічної водопровідної арматури, листової, декоративно–художніх та інших виробів |
| БрО10Ц2 | олово (9-100%), цинк (1-3%), свинець (0,5%), алюміній (0,02%), залізо (0,3%), кремній (0,02%), фосфор (0,05%), сурма (0,3%) | |
| БрО6Ц6СЗ | олово (5-7%), цинк (5-7%), свинець (2-4%), алюміній (0,05%), залізо (0,4%), кремній (0,02%), фосфор (0,05%), сурма (0,5%) | |
| ЛК 80-3 | мідь (78-82%), кремній (3%), домішки (0,3%), інше – цинк | зварювання латуні, бронзи та інших мідних сплавів із звичайними вимогами до міцності шва; повноцінний замінник оловянистой бронзи, широке застосування |
Найкращі присадні матеріали для газового зварювання бронзи в технічній літературі вказані як фосфоровмісні сплави олов’янистої бронзи, вказані в таблиці вище. Однак, можна чудово обійтися і іншими складами, або просто нарізати тонкими смужками з залишків того ж матеріалу, який буде зварюватися.
Зварювання алюмінію значно відрізняється від всіх попередніх. Тут вся справа в тому, що на його поверхні утворюється плівка окису, яка є досить тугоплавкою (більше 2000 градусів Цельсія), що вкрай ускладнює процес. Цю плівку перед роботою можна прибрати механічно, але вона дуже швидко утворюється, і тому її усувають хімічним способом шляхом нанесення флюсу. Найбільш кращим чином зарекомендував себе флюс АФ-4А, але є й безліч інших хлористих сполук натрію, калію, літію, фтористого натрію, калію, кислосернистого натрію, хлористого барію і плавикового шпату. Але незалежно від складу, флюс для газового зварювання алюмінію дуже чутливий до навколишнього середовища, через це він повинен зберігатися в закритому вигляді, і у відкритому стані повинен бути не більш ніж на робочу зміну.
Таблиця марок присадкових матеріалів для газового зварювання алюмінію |
||
| Марка алюмінію | Хімічний склад, % (решта – алюміній) | Застосування |
| А85, А97, Амц | кремній (<0,2%), марганець (0,01%), цинк (0,01%), залізо (0,2%) | зварювання чистого алюмінію, в тому числі і газове; сплавів АД 1, АМц |
| АК5, АК6 | кремній (5%), марганець (0,01%), цинк (0,02%), залізо (0,2%) | зварювання сплавів алюміній–кремній, алюміній–кремній–магній (АД 31,33,35) для відповідальних навантажених конструкцій |
| Св.-1201 | кремній (0,1%), марганець (0,01%), цинк (0,03%), залізо (0,2%), титан (0,15%) | зварювання відповідальних конструкцій з алюмінію та його сплавів; підвищена хімічна стійкість і стійкість до утворення тріщин у шві |
| АМг3 | кремній (0,25%), марганець (0,15%), хром (0,15%), залізо (<0,4%), магній (5%) | зварювання профілів металоконструкцій із сплавів алюміній–магній (>3% останнього), як АМг3, АМг4, АМг5, АМг5 з аналогічними |
| АМг5 | кремній (<0,2%), марганець (0,8%), хром (0,1%), залізо (<0,4%), магній (4,8%) | зварювання конструкцій, що контактують з морською водою сплавів алюміній–марганець, алюміній–магній (до 5%) |
У таблиці наведені вітчизняні марки матеріалів, але існують їх імпортні (і як не дивно, ходові) аналоги: ER 1100/AWS A5.10 відповідають А85, А97; Амц; ER 4043/ AWS A5.10 відповідають АК5, АК6; ER 5356/ AWS A5.10 – АМг3; ER 5183/ AWS A5.10 – АМг5. Багато залежить від домішок магнію: чим його більше, тим гірше зварюваність металів але зменшується ймовірність виникнення тріщин, а чим менше – тим більше ця ймовірність, але при цьому сам шов виходить більш щільним. Взагалі, для зменшення пористості шва беруть присадку з вмістом магнію трохи вище, ніж в основному металі, що зварюється.
Зварювання чавуну супроводжується випаровуванням легуючих компонентів, що містяться в ньому, за рахунок чого підвищується крихкість матеріалу. Сам же чавун являє собою збагачене вуглецем залізо, яке без тих самих легуючих домішок, що легко випаровуються, не є тріщиностійким. Тому, присадочний матеріал для газового зварювання чавуну має у своєму складі достатню кількість даних компонентів. Що стосується флюсу, то у даному випадку може застосовуватися газоподібний флюс БМ-1, що і для кольорових металів. Спеціалізованими є: ФСЧ-1, який застосовується в ремонтних роботах, заварці великих дефектів і ФСЧ-2, який використовується для зварювання невеликих чавунних деталей, а також зварювання з низькою температурою.
Таблиця марок присадкових матеріалів для газового зварювання чавуну |
||
| Марка присадочного матеріалу | Хімічний склад, % | Застосування |
| чавунні прутки марки А | вуглець (3-3,5%), кремній (3-3,4%), сірка (0,08%), фосфор (0,2–0,4%), марганець (0,5–0,8%), хром (0,05%), нікель (0,3%), решта – залізо | для газового зварювання виробів з чавуну, з забезпеченням графітизації вуглецю і запобіганням відбілювання чавуну; надання феритної структури наплавленого металу |
| чавунні прутки марки Б | вуглець (3-3,5%), кремній (3,5–4%), сірка (0,08%), фосфор (0,3–0,5%), марганець (0,5–0,8%), хром (0,05%), нікель (0,3%), решта – залізо | |
| чавунні прутки марки 1 (низьколеговані) | вуглець (3,3–3,5%), кремній (3,4–3,7%), марганець (0,5–0,7%), сірка (не більше 0,04%), фосфор (не більше 0,15%), хром (не більше 0,1%), нікель (0,1%), титан (0,1%), олово (0,3–0,5%), решта – залізо | зварювання чавунних виробів газом з отриманням найбільш щільних перлітних структур металу, що наплавляється |
| чавунні прутки марки 2 (низьколеговані) | вуглець (3,3–3,5%), кремній (3,4–3,7%), марганець (0,5–3,7%), сірка (не більше 0,04%), фосфор (не більше 0,15%), хром (не більше 0,1%), нікель (0,6%), титан (0,1%), мідь (2-2,5%), решта – залізо | |
| НПЧ-1 | мідь (5-7%), бор (1-1,8%), кремній (0,7–0,95%), решта – нікель. | самофлюсуюче порошкове наплавлення на чавун; для застосування зі спеціальними пальниками типів ГН3/4/5 |
| НПЧ-2 | мідь (5-7%), бор (1,7–2,3%), кремній (1-2,5%), решта – нікель | |
| приблизний склад латуні (варіант 1) | мідь (58-59%), цинк (38-40%), свинець (0,9–1,1%), залізо (0,5–1%), марганець (0,4–0,8%), фосфор (0,01%) | пайка чавуну за допомогою кольорових сплавів на основі міді як присадних матеріалів – звичайних та спеціально призначених |
| латунь (варіант 2) | мідь (58-59%), цинк (38-40%), свинець (0,9–1,1%), залізо (0,5–1%), марганець (0,4–0,8%), нікель (0,5%), фосфор (0,12%), сірка (0,25%) | |
| ЛК 62-0,5 | мідь (60,5–63,5%), кремній (0,3–0,7%), домішки (0,6%), решта – цинк | |
| бронза зварювальна («Тобіна») | мідь (56-62%), цинк (38-41%), свинець (1-3,5%), залізо (0,7–1%), марганець (0,5–0,8%), нікель (0,3–0,8%) | |
Зварювання сталі, як і всіх інших металів, супроводжується виділенням тугоплавких оксидів при зіткненні з повітрям, для запобігання чого існує флюс. Однак, при газовому зварюванні вуглецевих сталей, немає необхідності застосовувати ці препарати, так як газове полум’я в достатній мірі захищає оброблювану ділянку від попадання в неї повітря. Але у випадку з такими сталями, як спеціальні леговані хромисті і хромонікелеві, все-таки потрібен флюс, в якості якого застосовуються: прокаленная бура, борна кислота, кремнекислота та ін.
Таблиця марок присадкових матеріалів для газового зварювання сталей |
||
| Марка присадочного матеріалу | Хімічний склад, % | Застосування |
| Св-08 | вуглець (не більше 0,1%), марганець (0,35–0,6%), кремній (не більше 0,03%), хром (не більше 0,15%), нікель (не більше 0,3%), сірка (не більше 0,04%), фосфор (не більше 0,04%) | зварювання газом вуглецевих сталей, з формуванням швів високої пластичності і в’язкості |
| Св-08ГА | вуглець (не більше 0,1%), марганець (0,8–1,1%), кремній (не більше 0,03%), хром (не більше 0,1%), нікель (не більше 0,25%), сірка (не більше 0,03%), фосфор (не більше 0,03%) | |
| Св-08ГС | вуглець (не більше 0,1%), марганець (1,4–1,7%), кремній (0,6–0,85%), хром (не більше 0,2%), нікель (не більше 0,25%), сірка (не більше 0,03%), фосфор (не більше 0,03%) | зварювання вуглецевих і низьколегованих сталей |
| Св-08Г2С | вуглець (не більше 0,1%), марганець (1,8–2,1%), кремній (0,7–0,95%), хром (не більше 0,2%), нікель (не більше 0,25%), сірка (не більше 0,03%), фосфор (не більше 0,03%) | зварювання маловуглецевих і низьколегованих сталей у відповідальних навантажених конструкціях |
| Св-18ХГСА | вуглець (0,15–0,22%), марганець (0,8–1,1%), кремній (0,9–1,2%), хром (не більше 0,8–1,1%), нікель (не більше 0,3%), сірка (не більше 0,025%), фосфор (не більше 0,03%) | зварювання низьколегованих сталей |
| Св-06Х19Н9Т | вуглець (не більше 0,08%), марганець (1-2%), кремній (0,4–1%), хром (18-20%), нікель (8-10%), титан (0,5–1), сірка (не більше 0,018%), фосфор (не більше 0,03%) | зварювання хромоникельовой сталі аустенитиної |
Особливістю зварювання сталі газом є те, що в залежності від кількості вуглецю, залежить зручність зварювання. Чим вуглецю менше, тим легше варити, і тому, високовуглецеві сталі, як правило, цим способом не обробляються, хіба що проводиться пайка і наплавлення. Крім того, з-за найвищої температури плавлення сталі, її краще варити ацетилен-кисневою газовою сумішшю.
Вище представлені лише деякі з марок присадкових матеріалів, які були розроблені за Гостами СРСР і застосовуються до цих пір (2016), поставляються на ринки вітчизняними виробниками. Звичайно, це крапля в морі у порівнянні з усіма існуючими марками та їх імпортними аналогами, але представлені присадні матеріали і флюси є самими ходовими.
Обладнання для виробництва газополуменевого зварювання
Відразу варто зауважити, що обладнання, яке необхідно для виконання зварювання газом, має куди більшу громіздкість, ніж для ручного зварювання (про це є цікавий матеріал «Види, будова, принцип роботи, вибір зварювальних апаратів для дому та дачі»). Але є перевага, як автономність – незалежність від електричної мережі. Для того щоб налагодити процес зварювання газом, крім витратних матеріалів (дріт, флюс, газ), Вам знадобляться різні пристосування, в яких потрібно розібратися, які вони бувають і взагалі, як кажуть, «що почому і де». Перелік обладнання такий:
- балони з киснем та газом;
- газовий генератор;
- різні види пальників з набором наконечників;
- гумові шланги (рукави) для подачі газу та кисню;
- редуктори, що знижують тиск газу з балонів.
Балони зі стисненим киснем або горючим газом виробляються з прокатної труби за ще радянськими ГОСТами. Готовий виріб являє собою ємність циліндричної форми, яка звужується догори в конусоподібну горловину, у яку угвинчують запірну арматуру – вентиль, а зверху передбачено захист спеціальним ковпаком, що уберігає від пошкоджень під час перевезення.
Балони для різних газів і кисню практично не відрізняються конструктивно. Єдина їх відмінність – в якості відмітних знаків використовуються різноманітні колірні забарвлення. Наприклад, балон синього кольору означає, що в ньому повинен бути кисень; білого – ацетилен; сірого – нафтовий газ; темно–зелений – водень і так далі.
Що стосується об’єму балонів, то найбільш поширені ті, в яких вміщуються 40 л. Однак є і більш громіздкі – на 100, 150, 200 л. В порожнину балона для зберігання ацетилену вводять спеціальний пухкий заповнювач (пемза, активоване вугілля) в кількості 290-320 г/дм3. Це міра, яка убезпечить транспортування, а також покращить якість, чистоту і відсутність вологи випущеного з балона ацетилену.
Таблиця характеристик і розпізнавальних знаків балонів |
|||||||
| Міститься речовина в балоні | Стан вмісту речовини | Тиск в повному балоні, мПа |
Колір забарвлення балона | Колір напису балона | Напис на балоні | К-ть газу в балоні, м3 | Залишок тиск, мПа |
| Аргон | стиснений | 15 | сірий | зелений | «Аргон чистий» | 6 | 0,05 |
| Ацетилен | розчинений | 1,6 | білий | червоний | «Ацетилен» | 5,5 | 0,05-0,3 (від т. повітря) |
| Водень | стиснений | 15 | темно– зелений |
червоний | «Водень» | 6 | 0,05 |
| Кисень | стиснений | 15 | блакитний | чорний | «Кисень» | 6 | 0,05 |
| Пропан-бутан | стиснений | 1,6 | червоний | білий | «Пропан-бутан» | 12,3 | 0,02 |
| Вуглекислий | стиснений | 7,5 | чорний | жовтий | «CO2 – зварюв.» | 12,6 | 0,05 |
Плюс до того, щоб збільшити місткість ацетилену, на додачу пористому компоненту, вводять ацетон з розрахунку 300 г на 1 л балона. Тобто, 40–літровий балон заправляється 12 кг ацетону. В залежності від тиску розраховують об’єм ацетилену в балоні щодо його ваги. Зважують порожній балон (83 кг), і потім заповнений (89), віднімають вагу балону і отримують вагу ацетилену (6 кг). Потім цю вагу ділять на щільність ацетилену: 6:1,09=5,5 м3.
Об’єм кисню залежить від тиску речовини: наприклад, для того, щоб дізнатися місткість 40 літрового балона, в якому тиск становить 150 кг с/см2, потрібно помножити між собою ці величини. Так, виходить, що 40*150=6000 дм3, тобто, об’єм випущеного кисню в атмосферному тиску становить 6 м3.
Що стосується відмінностей корпусу балонів для газу або кисню, то тут варто звернути увагу на вентилі. Для кисню вони виготовляються з латуні, а зовнішні деталі можуть бути з алюмінієвих сплавів, сталі, пластмас. Для ацетиленових балонів вентилі роблять із сталі, для пропанобутанових балонів – латунні або сталеві вентилі, що мають в конструкції гумовий ущільнювач ніпель (або застосовуються вентилі мембранної конструкції).
Газові генератори для зварювання – на сьогодні (як і раніше) це прилади, які застосовуються для вироблення ацетилену. Є й ті, що з допомогою електричного струму добувають водень з дистильованої води, але в такому разі втрачається сенс газового зварювання, що полягає у мобільності і незалежності від електрики. І взагалі, водневі генератори це окрема тема, тому, зараз розглянемо тільки класичні прилади, які видобувають газ ацетилен з карбіду.
При реакції з водою карбід починає виділяти ацетилен, і це і є весь принцип роботи генераторів ацетилену, але тут є кілька способів, як саме проводити стикання цих двох речовин. Тому, існує п’ять видів конструкцій цих приладів залежно від способу взаємодії карбіду з водою.
Таблиця характеристик мобільних генераторів ацетилену |
|||||
| Найменування генератора | Тип пристрою | Тиск при роботі, мПа | Маса завантаження карбіду, кг | Фракція карбіду, мм | Вага самого генератора, кг |
| ГНВ-1,25 | ВК, ВВ | 0,002-0,008 | 4 | 25х80 | 42 |
| АНВ-1,25 | ВК, ВВ | 0,0015-0,0025 | 4 | 25х80 | 42 |
| АСМ-1,25 | ВВ | 0,01-0,7 | 2,2 | 25х80 | 18 |
| ГВР-1,25 М | ВК, ВВ | 0,08-0,015 | 5 | 25х80 | 50 |
| АСП-1,25-6 | ВВ | 0,01-0,07 | 3,5 | 25х80 | 21 |
| АМБ-1,25 | ВВ | 0,01-0,07 | 3,5 | 25х80 | 21 |
| АСП-10 | ВК, ВВ | 0,15 | 3,5 | 25х80 | 21,3 |
«Карбід у воду» (КВ) – це конструкція, яка являє собою бункер, заповнений карбідом і розташований нижче газоутворювач, що частково заповнений водою. Карбід поступово падає в ємність газоутворювача, у воду, і починається реакція з виділенням газу. Система дозволяє повністю розкласти карбід без залишку, газ добре охолоджується і промивається; також апарат зручний в обслуговуванні. При цьому пристрій має великі габарити і витрата води дуже велика, становить до 12 л/1 кг. Доцільно застосовувати, якщо потрібна велика продуктивність.
«Вода на карбід» (ВК) – пристрій більш складний конструктивно, а сам процес зіткнення води і карбіду обернений до попереднього, тобто в газоутворювач завантажується мінерал, і в нього в міру необхідності надходить вода. Конструкція така, що вода надходить в залежності від тиску, активності виділення ацетилену: при підвищенні тиску вище певного, вода припиняє надходити, при зниженні – починає надходити. Таке газозварювальне обладнання має відносно просту конструкцію, і тому надійно в роботі. Зате карбід може не до кінця розкластися, а також газ, що виділяється, перегрівається із-за малої кількості води. Великі аналоги установок складні в обслуговуванні.
«Сухий процес з водою на карбід» (К, контактний) подібний до попереднього, тільки вода на карбід поливається суворо в зазначеному дозуванні, що приблизно вдвічі більше, ніж теоретично необхідне дозування для гасіння заданої кількості карбіду. Можливий надлишок води випаровується через утворене в результаті реакції тепло, таким чином, одержуваний вторинний продукт гасіння карбіду кальцію (вапно) виділяється відразу в порошкоподібному вигляді. Ці прилади мають переваги у вигляді відсутності втрати ацетилену на розчинення у воді, полегшується видалення відходів, простіше обслуговування. Широко на сьогодні застосовуються такі генератори як стаціонарні, середньої продуктивності.
«Витіснення води» (ВВ) – спосіб розчинення карбіду необхідною кількістю води в залежності від тиску газу, що виділяється. Такий газозварювальний апарат вміщує в собі дві ємності – газоутворювач і витискувач. В кошику знаходиться карбід, який заглиблюється в воду шляхом підвищення її рівня. Підвищення рівня, в свою чергу, відбувається при малому тиску газу на неї, тобто, недостатньому його виділенню. І навпаки – при високому тиску газу, вода витісняється, рівень знижується і у воді опиняється менша кількість карбіду. Система надійна в роботі і здатна плавно в автоматичному режимі генерувати газ. Але при цьому газ може перегріватися, а у великих установках складне їх обслуговування. На сьогодні (2016) такі генератори застосовуються в мобільних пересувних системах газового зварювання.
«Вода на карбід з витісненням води» (ВК+ВВ) – це пристрій, який має принцип дії як в генераторі системи «вода на карбід», але тільки з модифікацією – витискувачем, який дозволяє регулювати подачу води в залежності від тиску газу, що виділяється. Цей комбінований вид генератора ацетилену застосовується сьогодні (2016) у складі пересувних систем, які володіють хорошим автоматизованим регулюванням тиску газу, зберігаючи його стабільність виділення і подання.
Пальники з набором наконечників це важливі, незамінні елементи всього комплексу, який вміщує в собі газозварювальне обладнання для зварювання/наплавлення/різання різних металів. Основною функцією газового пальника є формування полум’я шляхом проходження суміші горючого газу з киснем через певного діаметра сопло (знімного наконечника) для зварювання/зварювання/різання тієї чи іншої товщини різного металу/сплаву.
Таблиця характеристик і комплектацій газових пальників |
|||||
| Назва пальника | Тип потужності пальника | Товщина зварюваного металу, мм | Номер наконечника |
Витрата кисню, м3/год; /тиск, мПа |
Витрата ацетилену, м3/год; /тиск, мПа |
| «Зірка» | Г3 (пальник середньої потужності) | 0,5…1,5 | 1 | 0.055/0.1-0.4 | 0.105/0.001 |
| 1…2,5 | 2 | 0.13/0.15-0.4 | 0.12/0.001 | ||
| 2,5…4 | 3 | 0.25/0.2-0.4 | 0.23/0.001 | ||
| 4…7 | 4 | 0.43/0.2-0.4 | 0.4/0.001 | ||
| 7…11 | 5 | 0.74/0.2-0.4 | 0.66/0.001 | ||
| 10…18 | 6 | 1.15/0.2-0.4 | 1.03/0.001 | ||
| 17…30 | 7 | 1.95/0.2-0.4 | 1.7/0.001 | ||
| «Зірочка» | Г2 (пальник малої потужності) ГС–2 | 0,2…0,7 | 0 | 0.065/0.05-0.4 | 0.06/0.001 |
| 0,5…1,5 | 1 | 0.135/0.05-0.4 | 0.125/0.001 | ||
| 1…2,5 | 2 | 0.260/0.15-0.5 | 0.24/0.001 | ||
| 2,5…4 | 3 | 0.44/0.2-0.4 | 0.4/0.001 | ||
| ГС-2 | Г2 (пальник малої потужності) | 0,25…0,6 | 0 | 0.065/0.05-0.4 | 0.06/0.001 |
| 0,5…1,5 | 1 | 0.135/0.1-0.4 | 0.125/0.001 | ||
| 1…2,5 | 2 | 0.26/0.15-0.4 | 0.24/0.001 | ||
| 2,5…4 | 3 | 0.44/0.2-0.4 | 0.4/0.001 | ||
| ГС-3 | Г3 (пальник середньої потужності) | 0,5…1,5 | 1 | 0.055/0.1-0.4 | 0.125/0.001 |
| 1…2,5 | 2 | 0.13/0.15-0.4 | 0.24/0.001 | ||
| 2,5…4 | 3 | 0.25/0.2-0.4 | 0.4/0.001 | ||
| 4…7 | 4 | 0.43/0.2-0.4 | 0.7/0.001 | ||
| 7…11 | 5 | 0.74/0.2-0.4 | 1.1/0.001 | ||
| 10…17 | 6 | 1.15/0.2-0.4 | 1.75/0.001 | ||
| 17…30 | 7 | 1.9/0.2-0.4 | 2.8/0.001 | ||
| ГЗУ-2-62 | Г3 (пальник середньої потужності) | 0,5…1,5 | 1 | 0.26/0,1-0,4 | пропан-бутан |
| 0.07/0.001 | |||||
| 1…2,5 | 2 | 0.54/0,15-0,4 | 0.14/0.001 | ||
| 2,5…4 | 3 | 0.84/0,2-0,4 | 0.24/0.001 | ||
| 4…7 | 4 | 1.4/0,2-0,4 | 0.4/0.001 | ||
| – | 5 | 2.2/0,2-0,4 | 0.65/0.001 | ||
| – | 6 | 3.6/0,2-0,4 | 1.05/0.001 | ||
| – | 7 | 5.8/0,2-0,4 | 1.7/0.001 | ||
| ГЗМ-2-62М | Г2 (пальник малої потужності) | 0,27…0,7 | 0 | 0.14/0.05-0.15 | 0.04/0.001 |
| 0,5…1,5 | 1 | 0.26/0.05-0.25 | 0.07/0.001 | ||
| 1…2,5 | 2 | 0.54/0.15-0.4 | 0.14/0.001 | ||
| 2,5…4 | 3 | 0.84/0,2-0,7 | 0.24/0.001 | ||
Важливо зауважити, що по конструкції вони бувають інжекторні і безінжекторні. Перші відрізняються тим, що подача газу в змішувальну камеру пальника проводиться «інжектуванням» за допомогою струменя кисню, тобто примусово збільшуючи тиск газу. Безінжектроні ж конструкції більш прості конструктивно і призначені для однакового тиску газу і кисню, які без додаткового нагнітання в необхідній пропорції подаються в змішувальну камеру пальника.
Вони розрізняються також по вживаному для газового зварювання металів паливу: бувають пальники для ацетилену, окремо – для його замінників, а також для рідкого палива – бензину, гасу (керосину). Ще їх конструкція може бути доповнена спеціальним розпилювачем для подачі рідкого флюсу повітряно–крапельним шляхом в зону зварювання.
Шланги (рукави) для газового зварювання необхідні для транспортування по ним пального паливо у вигляді газу або рідкого палива (бензину, гасу), а також для подачі кисню. Сьогодні їх розрізняють за трьома категоріями, але конструкція їх однакова: внутрішня частина, виконана зі спеціальної хімічно стійкої технічної гуми, проміжна частина із спеціального нитяного обплетення і зовнішня, захисна частина з гуми, що має стійкість до певного рівня температурних і фізичних навантажень.
Що стосується температурних впливів, то існують шланги для клімату помірного поясу (від -30 до +70 градусів Цельсія) і для холодного клімату (від -55 до +70). Внутрішній діаметр їх може бути від 6,3 до 16 мм. Випускаються від виробника бухтами по 100 м кожна, а далі можна вже придбати їх за метражем в спеціалізованих магазинах.
Таблиця характеристик шлангів (рукавів) для газового зварювання |
|||||
| Клас шланга, № | Робочий (внутрішній) діаметр, мм | Зовнішній (захисний) діаметр, мм | Робочий тиск пального, мПа | Робоча речовина | Відмітні знаки |
| 1 | 6,3 | 13 | 0,63 | газ ацетилен і його газоподібні замінники (пропан, метан, бутан і т. д.) | суцільна червона поздовжня смуга або цілком червоного кольору резина |
| 8 | 16 | ||||
| 9 | 18 | ||||
| 10 | 19 | ||||
| 12 | 22 | ||||
| 2 | 6,3 | 13 | 0,63 | рідке пальне – бензин, гас, скипидар, Уайт–спирит, їх суміші та ін. | суцільна жовта подовжня смуга або повністю з гуми жовтого кольору |
| 8 | 16, 19 | ||||
| 9 | 18 | ||||
| 12 | 22 | ||||
| 3 | 6,3 | 13 | 2 | кисень | шланг з гумою синього/блакитного кольору |
| 8 | 16 | ||||
| 10 | 18 | ||||
| 12 | 22 | ||||
Першого класу шланги призначені для проходження по них газу ацетилену і його газоподібних замінників, вони мають маркування у вигляді суцільної червоної смуги або цілком червоного кольору. Верхня межа робочого тиску таких шлангів першого класу становить не більше 6,3 атмосфер.
Другий клас шлангів відносяться до таких для транспортування пального в рідкому стані (бензин, гас, скипидар, Уайт–спірит), яке також використовується в газополуменевому зварюванні замість газоподібного пального газу. Відмітним знаком такого шланга служить жовта вертикальна смужка або він сам жовтого кольору. Верхня межа робочого тиску – 6,3 атмосфери.
До третього класу належать шланги для подачі кисню. Вони мають забарвлення синього кольору і працюють при більш високому тиску – до 20 атмосфер.
Редуктори, що знижують тиск газу з балонів і газопроводу, є обов’язковою частиною, яку вміщує в собі обладнання для газового зварювання, що працює на газоподібному паливі. Але, оскільки різноманітніття газів досить велике, плюс до того вони мають хімічну активність до різних металів і подаються під різним тиском індивідуально, то і редукторів є таке ж безліч. Є редуктори для кисню, ацетилену, водню і багатьох інших газів.
Це прилади, які стабілізують тиск, а також прибирають його різкі перепади. Конструктивно можна розрізнити два види редукторів: однокамерні і двокамерні. Другі забезпечують кращу стабілізацію тиску, через наявність другої камери. Часто редуктори для газового зварювання комплектуються механічного типу манометрами – контрольно–вимірювальними приладами, які є індикаторами тиску в даний момент часу. Їх на одному редукторі можна спостерігати два – для низького і високого тиску, тобто, для вхідного і вихідного.
Залишити відповідь