Меры предосторожности и правила использования газовой горелки
Процесс сварки может навредить как работнику, так и окружающим при не соблюдении элементарных правил техники безопасности. Запрещается производить газосварочные работы в замкнутом помещении, или оно должно быть оборудовано хорошей вентиляцией. Защитные очки препятствуют влиянию лучей на сетчатку глаз, а также брызг металла.
Сварочный пост должен содержаться в чистом состоянии, баллоны хорошо закреплены на своих местах, проверены опрессовкой. Газовые баллоны перевозятся на специализированных носилках либо тележке. При транспортировке оператор обязан установить на верхнюю часть емкости защитное устройство. Выполнение работ производится пламенем, отходящим в другую сторону от баллонов. При ограниченном пространстве устанавливается защитный металлический щит, контролируется температура.
Основные виды газопламенной обработки. Сущность газовой сварки
Сущность процесса газовой сварки заключается в том, что свариваемый и присадочный металлы расплавляются за счет тепла пламени горелки, получающегося при сгорании какого-либо горючего газа в смеси с кислородом.
Наиболее распространенным газом является ацетилен. В процессе сварки металл соприкасается с газами пламени, а вне пламени — с окружающей средой, обычно с воздухом. В результате металл подвергается изменениям, характер которых зависит от свойств металла, способа и режима сварки. Наибольшим изменениям подвергается металл, расплавляющийся в процессе сварки. При этом изменяется содержание примесей и легирующих добавок в металле. Одновременно может происходить обогащение его кислородом, в некоторых случаях и водородом, азотом, углеродом. Одним из наиболее распространенных процессов, происходящих при взаимодействии пламени с металлом, является окисление.
При сварке сталей в металле сварочной ванны образуется закись железа FeO, которая реагирует с кремнием и марганцем внутри сварочной ванны; вредные примеси выводятся в шлак либо удаляются в виде газов. Для предотвращения окисления кромок металла и извлечения из жидкого металла окислов и неметаллических включений применяются флюсы. Расплавленные флюсы в основном нерастворимы в металле и образуют на поверхности металла пленку шлака. Шлак предохраняет металл от воздействия газов пламени и атмосферных газов.
В процессе газовой сварки, кроме расплавления металла сварочной ванны, происходит нагрев основного и свариваемого металла до достаточно высоких температур, приближающихся к температуре плавления на границе раздела со сварочной ванной. Поэтому при сварке одновременно происходит ряд сложных процессов, связанных с расплавлением металла, его взаимодействием с газами и шлаками, последующей кристаллизацией, а также с нагревом и охлаждением металла в твердом состоянии как в пределах шва, так и в основном металле и в зоне термического влияния.
Расплавленный металл сварочной ванны представляет сплав основного и присадочного металлов. В результате взаимодействия газов пламени и флюсов он изменяет свой состав. По мере удаления пламени горелки металл кристаллизуется в остывающей части ванны. Закристаллизовавшийся металл сварочной ванны образует металл шва. Шов имеет структуру литого металла с вытянутыми укрупненными кристаллами, направленными к центру шва. Наибольшее применение в промышленности из множества видов газопламенной обработки имеют сварка, пайка и кислородная резка. Наиболее известные виды газопламенной обработки приведены в табл. 48
|
Для газовой сварки необходимы следующие сварочные материалы, оборудование, приспособления и специальные средства для безопасной работы:
оборудование и аппаратура:
- кислородные баллоны для хранения запаса кислорода, подаваемого из баллонов в горелку или резак;
- кислородные редукторы для понижения давления кислорода;
- ацетиленовые генераторы для получения ацетилена из карбида кальция или ацетиленовые баллоны, в которых ацетилен находится в растворенном состоянии;
- ацетиленовые редукторы для понижения давления ацетилена, отбираемого из баллона;
- специальные баллоны или емкости для сжиженных газов, бачки с насосом для создания в них давления;
- сварочные, наплавочные, закалочные и другие горелки с набором наконечников для нагрева металла различной толщины;
- кислородные и другие резаки с комплектом мундштуков и приспособлений для резки и т. д.;
- резиновые рукава (шланги) для подачи кислорода и любого горючего газа в горелку или резак;
принадлежности для сварки и резки:
- очки с затемненными стеклами (светофильтры) для защиты глаз от яркости сварочного пламени, молоток, набор ключей для накидных гаек горелки и резака, стальные щетки для очистки сварного шва и кромок деталей перед сваркой;
- сварочный стол и приспособление для сборки и фиксации деталей при прихватке и сварке;
- флюсы или сварочные порошки.
Вместо заключения
Сварка с применением горючего газа — это очень простая, но действенная технология, проверенная временем. Для ее применения не нужно электричество, достаточно двух баллонов, горелки и комплекта шлангов. Многие ошибочно полагают, что существует некий аппарат, предназначенный для газовой резки и сварки. Но это заблуждение. Эта технология не предусматривает применение никакого сварочного аппарата. Только вы, горючий газ, кислород и горелка/резак.
При выборе всех комплектующих обращайте внимание не только на стоимость, но и на характеристики, качество сборки. Обязательно просите технический паспорт на баллоны
Отнеситесь с особой внимательностью к выбору сварочной горелки или резака. Ведь именно в них смешивается кислород и горючий газ. А это, в свою очередь, очень опасно для жизни и здоровья сварщика. Словом, не скупитесь и приобретите более-менее качественные комплектующие. Так вы не только сохраните свою жизнь, но и будете лучше выполнять работу. Желаем удачи!
Какие правила безопасности стоит знать персоналу, проводящему сварочные и резочные работы
Газовая сварка и резка металла связана с риском для здоровья, потому при выполнении данного вида работ нужно соблюдать меры предосторожности. Прежде всего, стоит помнить о средствах личной защиты и спецодежде, без специального обмундирования сварщики не допускаются к работе
Прежде всего, стоит помнить о средствах личной защиты и спецодежде, без специального обмундирования сварщики не допускаются к работе.
Также стоит ответственно относиться к профилактическому осмотру оборудования, оно должно быть полностью исправным.
Газовые горелки нельзя держать рядом с легковоспламеняющимися веществами, пламя горелки должно быть направлено во время работы в противоположную от источника газопитания сторону.
Помещения, в которых проводится резка и сварка, должны иметь хорошую вентиляционную систему, а сварщикам нужно время от времени выходить на свежий воздух, чтобы избежать отравления вредными парами.
Популярные на рынке услуги
Если вам необходимо произвести резку металла, то самый простой способ – нанять мастера или специалиста, который окажет вам необходимые услуги. Ведь не у каждого дома в гараже стоит резак с двумя баллонами кислорода и нагревателя.
Более того, работать с таким оборудованием очень опасно без опыта! Если не умеете, то лучше и не браться за это дело – доверьте работу профессионалам!
К примеру, обычная листовая резка является самой дешевой. Трубная резка – стоит гораздо дороже, так как при такой работе используются дополнительные накладки!
А вот резка в глубину – дорогостоящее удовольствие, так как при этом используется дорогостоящее оборудование.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология гидроабразивной резки металла
Более того, если выполняется такая работа «на выезде», то это будет стоить очень дорого. Автомобили, которые могут перевозить станции резочные, необходимо дополнительно переоборудовать.
Кислородная резка металла — видео:
Ну а газовая резка листового металла может выполняться даже обычным газовым паяльником. Если вы используете алюминий или медь, то его должно быть вполне достаточно для такой работы.
В некоторых случаях, можно воспользоваться газовой сваркой. Вот только вместо углекислого газа подается пропан, ацетилен или бутилен (не каждая газовая сварка поддерживает использование такого газа, будьте внимательными)!
Кстати, если вам необходимо выполнить не резку, а вырезание, то в некоторых случаях намного проще и дешевле будет использовать именно нож для резки металла, а не газовый резак. Более подробно по этому поводу вы можете узнать непосредственно у мастера, которому желаете доверить выполнение работы.
Сейчас многими предприятиями предлагается газовая резка металла с выездом.
Вот она, оценивается по следующим параметрам:
- металл, с которым необходимо будет работать;
- сложность выполнения работы;
- используемый резак.
Кстати, рекомендуется самостоятельно покупать баллоны с газом! Многие компании его продают по слишком завышенной стоимости (порядка 1000 рублей за баллон ацетилена, хотя его рыночная стоимость – порядка 400 рублей).
Также учитывается, сколько работа будет требовать времени. В среднем, час работы мастера оплачивается примерно в 300 рублей. Вот заранее можете и подсчитать, во сколько вам обойдутся услуги по резке металла!
Ну и напоследок следует рассказать о тех случаях, когда выполняется некачественная работа. Очень часто многие используют вместо ацетилена – его дешевый аналог пропан или пропилен. Или же пользуются более дешевыми резаками, чем были ими же заявленные.
У модели Р1-01 сдвоенное сопло с золотым креплением (золотистого цвета), а вот в Р2-01 – стальное крепление (имеет черный или медный оттенок).
Кстати, стоит резак Р1-01 не так уж и дорого, так что можете его даже приобрести! Средняя стоимость – в пределах 900-1000 рублей за штуку. Ну, конечно же, необходимо будет приобрести два баллона – с кислородом и нагревателем, ну и транспортный воз.
В среднем – весь комплект вам обойдется в 3000 рублей, не дороже. Его достаточно будет для 3 часов резки металла. Для домашних потребностей – это более, чем достаточно.
И при работе с газовым резаком, обязательно соблюдайте правила безопасности! А это – использование защитной маски, комбинезона и перчаток. Перчатки – обязательный элемент!
Особенности газовых горелок
Газовая сварка сталей – процесс, требующий применения самых разных приборов. Газовые горелки – неотъемлемый элемент оборудования, которое используется в различных отраслях промышленности. По конструкции изделия примерно одинаковые: каждая горелка состоит из корпуса. К нему крепится сразу несколько элементов: наконечник, вентиль, регулирующий подачу топлива, и рычаг, который регулирует высоту пламени. Соединение с баллоном выполняется редуктором, при этом сама горелка часто может дополняться пьезподжигом, ветрозащитой пламени и другими компонентами.
Газовая горелка для сварки на основе пропана отличается безопасностью работы, обеспечивая высокую температуру пламени: ее достаточно для выполнения целого ряда работ. Многие виды сварки ведутся на основе ацетиленовых горелок, которые работают на смеси ацетилена и кислорода.
Ацетиленовые генераторы
Генераторы для сварки вырабатывают ацетилен, который получается при соединении карбида кальция с водой. Такие аппараты бывают мобильными и стационарными. По выходному давлению их делят на 3 категории:
генераторы низкого давления до 0,1 атмосферы;
- среднего от 0,7 до 1,5 атм.;
- высокого давления свыше 1,5 атмосферы.
При этом аппараты могут производить от 0,3 м3 до 160 м3 ацетилена в час.
По способу получения газа генераторы делят на пять видов:
«КВ». В этих генераторах карбид поступает в воду небольшими порциями. При падении давления ниже порогового поступает новая порция карбида. Гашеный карбид кальция удаляется через нижний выпускной клапан. Из-за больших габаритов используется в стационарных установках. Имеет наивысший выход ацетилена.
«ВК». Здесь вода попадает на карбид. Вода подается небольшими порциями, по мере снижения давления. Такой способ называется «ВК по мокрому принципу». Аппарат имеет простую и надежную конструкцию. Производительность до 10 м3. Недостатком является неполное гашение карбида кальция.
«ВК» по сухому процессу. В камеру с карбидом кальция вода подается дозированно. При образовании ацетилена выделяется теплота, которая испаряет излишки воды. За счет этого гашеный карбид получается сухой. Отсюда и название.
«ВВ». В генераторах этого вида получение газа получается за счет вытеснения воды из камеры газообразования корзиной с карбидом кальция. При падении давления вытесненная вода поступает обратно в камеру. Аппарат применяется в передвижных сварочных постах.
«ПК». В генераторах используется комбинированный принцип получения газа. Совмещаются два способа: «вода на карбид» и « вытеснение воды». Используется в передвижных установках. Обладает плавной регулировкой подачи газа.
Как пользоваться плазморезкой?
Опытные резчики сформулировали ряд рекомендаций для облегчения освоения технологии начинающим мастерами:
- строго соблюдать постоянное расстояние от горелки до заготовки;
- при необходимости пользоваться упором, крепящимся сбоку на горелке и ограничивающим зазор;
- вести горелку равномерно, без рывков, с заданной скоростью;
- следить за перпендикулярностью плазменного пучка к поверхности детали отклонения приводят к снижению качества поверхности разреза;
- следить за пучком искр, вылетающих с тыльной стороны детали, если их мало или они пропали — металл прорезается не полностью и надо корректировать режим резки;
После завершения разреза горелку необходимо наклонить, чтобы дать выйти газам, скопившимся в шланге.
Нюансы с разными швами и разными металлами
Горизонтальные швы формируются с использованием правого способа газовой сварки. Бывают ситуации, когда процесс ведут справа налево с мундштуком внизу ванны, а проволокой сверху. Так шов образуется быстрее и легче, а расплавленный металл в ванне не стекает вниз.
Вертикальные швы наоборот, производятся левым способом с направлением снизу-вверх. Если металл толстый, применяют шов с двойным валиком.
Потолочные швы – одни из самых сложных для исполнения. Здесь нужно сначала нагреть кромки заготовки, затем до момента их оплавления в ванну помещают проволоку, которая быстро оплавляется.
Жидкий металл в ванне удерживается от стекания вниз давлением газов из горелки. Сварку делают правым способом. Лучше всего использовать технологию многослойных швов с несколькими проходами.
Легированные стали бывают с очень разными составами. Поэтому единого метода газовой сварки для них нет и не может быть. Если сплав жаропрочный нержавеющий, детали из него варятся с помощью проволоки с содержанием никеля и хрома.
Встречаются отдельные марки, которые можно варить только с применением молибдена в составе присадочной проволоки.
Медь и ее сплавы всегда требуют сильного пламени. Во время расплавления она чрезвычайно текучая, поэтому зазор нужно делать минимальным. Помимо проволоки из меди, в работе применяются флюсовые смеси для раскисления металла шва.
Латунь – весьма непростой металл для работы из-за его состава. Здесь высокий риск образования пор в сварочном шве из-за летучести цинка. Этот риск можно значительно снизить, подавая в смеситель горелки больше кислорода и применяя латунную проволоку в качестве присадки.
Бронза – еще один капризный сплав
Во время сварки важно не выжечь из состава его важные элементы: олово, кремний и алюминий. Поэтому пламя должно быть восстановительное, а присадка – бронзовая с добавкой кремния, который поможет в дальнейшем раскислению шва
Оборудование для газовой сварки
Для проведения газосварочных работ требуется комплект оборудования, включающий:
- редуктор;
- кислородный баллон;
- предохранительные клапаны;
- горелка;
- газовый генератор;
- шланг;
- флюсы и припои.
Понадобится специальная тележка, предназначенная для размещения всего оборудования. Она обеспечит лучшую мобильность при проведении работ.
Разновидности горелок
Горелки выполняют ряд важных функций. Они участвуют в смешении газа, стабилизации фронта воспламенения, регулируют подачу горючей смеси и интенсивность горения.
В зависимости от конструкционных особенностей горелки бывают инженерными, диффузными, оснащенными системами принудительного нагнетания кислорода, а также комбинированными.
Кроме того, они классифицируются по:
- характеристикам нагнетания давления;
- способу подачи кислорода;
- варианту сжигания газа;
- излучающей способности и т.д.
В зависимости от особенностей конструкции они могут выдерживать от 5 000 Па до 0,3 МПа.
Баллоны с газом
Для каждого вида газа выпускаются баллоны отдельного цвета. В процессе эксплуатации их нельзя окрашивать, чтобы избежать нежелательных реакций. Баллоны, предназначенные для ацетилена, не следует оснащать медными вентилями, т.к. это может спровоцировать взрыв.
Специальные шланги
В процессе сварочных работ применяют специальные шланги. Они предназначены для подачи горячих жидкостей и газов. К этим элементам оборудования предъявляются особые требования.
Они должны выдерживать большое давление. Если на шланге присутствует желтая полоса, он может использоваться для горячих жидкостей. Шланги с красной отметкой выдерживают 6 атмосфер, а с синей – до 20.
Водяной затвор
Водяной затвор предназначен для защиты генератора, трубы и других элементов газосварочного оборудования. Его располагают между ацетиленовой трубой и горелкой.
Пост для сварки газом
Это специальный стол, который можно фиксировать и поворачивать. Некоторые модели оснащены вентиляцией и системой для хранения инструментов.
Проволока и присадки
Для проведения работ используют особую присадочную проволоку. Ее диаметр подбирают в зависимости от толщины детали. В процессе сварки применяют флюсы. Эти вещества производят на основе кремниевой и борной кислоты и выпускают в виде растворов, порошков и паст.
Редуктор
Это важнейший элемент конструкции. Он необходим для снижения давления газа, исходящего из баллона. Редукторы бывают прямого и непрямого действия. Некоторые из них имеют устройства, предотвращающие замерзание газа при его выходе из баллона.
Области применения
Доступность и относительная дешевизна монтажных работ с применением газовых сварочных аппаратов определили и сферу их использования в практической деятельности человека. Методы газовой сварки широко применяются в следующих ситуациях:
- при проведении большинства видов строительных и монтажных работ;
- в коммунальном хозяйстве (при ремонте и замене газовых, тепловых и водных магистралей);
- в металлургии, автомобиле- и судостроении, а также при проведении высотных работ на строящихся объектах любых категорий сложности;
- в частных подсобных хозяйствах (при наличии соответствующего оборудования и профессиональных навыков).
В домашних условиях этот вид сваривания деталей применяется не так часто, однако при наличии соответствующего разрешения от пожарных служб он вполне допустим.
С помощью газовой сварки и с применением соответствующих аппаратов удаётся соединять практически все виды сплавов, включая цветные металлы (при толщине заготовок до 80-ти миллиметров). В случае меньшей толщины деталей этот способ подходит и для работы с низкоуглеродистыми и нелегированными сталями.
Это интересно: Виды твердосплавных фрез для обработки по металлу
Типовые разновидности «сварочных» газов
Для сварки газом следует использовать два газообразных компонента: окислитель – кислород и горючее – ацетилен или микс из пропана и бутана.
Кислород доставляют на сварочную площадку в особых емкостях (баллонах) выдерживающих давление в тысячи атмосфер (до 15 МПа). К резаку или горелке кислород из баллона транспортируется по специальным толстостенным шлангам из резины. Цвет кислородного баллона – синий.
Ацетилен производит генератор, работающий на карбиде кальция и воде. Контакт этих веществ сопровождается выделением ацетиленовой смеси (углерода и водорода). Альтернативой ацетиленового генератора может быть емкость (баллон), содержащая газовую смесь в сжиженном (связанном ацетоном) состоянии. Давление газа и в генераторе и в баллоне не должно превышать 15 атмосфер (1,6 Мпа). Цвет ацетиленового баллона – белый.
Пропанобутановые смеси используются в качестве альтернативы вредного для здоровья ацетилена. Причем калорийность этой смеси достаточно высока. И на пропанобутановых миксах работает не только ручная контактная сварка, но и сварочные автоматы. На сварочную площадку смесь доставляют в баллонах, рассчитанных на давление 1,6 МПа. Цвет пропанобутанового баллона – красный.
Как выбрать оборудование?
Оборудование и аппаратура для газовой сварки требуют тщательного подбора. Далее мы подробно расскажем основные особенности, которые вам нужно учесть при выборе всех комплектующих.
Сварочная горелка/резак
Сварочная горелка или резак — это главный компонент во всей цепочке. Именно в горелке или резаке смешивается кислород с горючим газом. Также горелка/резак используется для регулировки подачи газовой смеси. Благодаря этому можно довольно точно подстроит температуру горения пламени. Так вы сможете варить металл с любой температурой плавления, не превышающей 3000 градусов.
Как не трудно догадаться, горелка используется для сварки металла (точнее, для плавления кромок), а резак — для резки.
У горелок и резаков отличается мощность. Для дома лучше выбрать маломощную горелку, она компактна и весит немного, так что вам будет удобно с ней работать. Мы не рекомендуем выбирать горелку с запасом по мощности, поскольку вы переплатите и получите не самый удобный «инструмент» в работе из-за ее веса.
Большинство горелок предназначены для смешивания кислорода с ацетиленом, а большинство резаков — для смешивания кислорода и пропана. Учитывайте это перед покупкой.
Шланги
Шланги необходимы для подачи газа из баллонов в горелку или резак. Всего используется два шланга. Один для кислородного баллона, другой — для баллона с горючим газом. Оба шланга подсоединяются к горелке/резаку.
В большинстве своем, шланги изготавливают из прочной, но гибкой резины. Если в качестве горючего газа используется керосин или бензин, то нужно выбирать бензостойкий шланг.
Что касается длины шлангов, то здесь мнения разнятся. Но мы считаем, что все зависит от объема баллонов. Чем больше объем, тем длиннее должен быть шланг, чтобы вам не пришлось перетаскивать тяжелый баллон из места в место. Если вы используете баллоны объемом 10 литров, то можете купить обычные короткие шланги и не беспокоиться.
Обращайте внимание на цвет шлангов. Для горючего газа выбирайте шланг, окрашенный в красный цвет
А для кислорода — окрашенный в синий.
Редуктор газовый
Редуктор предназначен для понижения давления газа и контроля за его расходом. Устанавливается прямо на газовый баллон. При этом редуктор используется не просто для понижения давления, а для его стабилизации до необходимого уровня. Этот простой прибор предназначен не для снижения давления до нулевой отметки
Это важно понимать
У редуктора есть два датчика, с помощью которых можно осуществлять настройку. На одном датчике показывается давление, а на другом можно проследить расход газа. Прибор очень удобен и прост в применении.
Выбирая редуктор, обращайте внимание на его цвет. К примеру, редукторы для ацетилена окрашивают в черный цвет, чтобы их можно было отличить от других
Вы не можете использовать любой редуктор с горючим газом. Необходимо учитывать сам газ и подбирать редуктор исходя из этого.
Баллоны
Как мы уже упомянули выше, используется два баллона — с горючим газом (чаще всего ацетиленом) и кислородом. Их так же окрашивают в различные цвета. Не запутаетесь.
У каждого баллона есть резьба, на которую накручивается вентиль подачи газа. На вентиль устанавливается редуктор (о нем мы говорили выше), а к редуктору уже подключаются шланги, которые затем подсоединяются к горелке или резаку. Система очень простая.
Для домашних работ подойдут баллоны небольшого объема. Они компактны и их без проблем можно перевезти в багажнике вместе со всеми остальными комплектующими. Для профессиональной сварки и резки необходимо использовать баллоны объемом 40 литров. Но вы должны понимать, что в таком случае мобильность сильно снижается и вы точно не сможете забраться с этим баллоном в труднодоступное место. Эта проблема решается с помощью длинных шлангов.
Обращайте внимание и на вентили. Для кислородного баллона лучше выбрать латунный вентиль, а для ацетиленового баллона — стальной
Но ни в коем случае не наоборот. Также не устанавливайте на ацетиленовый баллон медные вентили, это запрещено.
Технологический процесс газовой резки
При изготовлении металлических конструкций используется не только газовая сварка, но и резка металлов. Она позволяет работать с такими заготовками:
Газовая резка
- диски, кольца;
- контурные элементы, сочетающие прямые и изогнутые линии из стали толщиной до 200 мм:
- детали сложной конфигурации;
- листы толщиной более 4 мм;
- швеллеры от №16;
- двутавровые балки от №20.
Чтобы получить высококачественный рез, поверхность металла предварительно очищается от грязи, краски, масла или ржавчины. Резка металлов – это термический способ обработки, разделенный на этапы:
- Нагреватель доводит температуру до 1100 С.
- Газовая горелка подает в рабочую зону кислород.
- Струя, соприкасаясь с металлом, воспламеняется. Ядро пламени должно располагаться на расстоянии от 1 до 1,5 мм от обрабатываемой поверхности.
- В условиях стабильной подачи газа поток легко разрезает заготовку. Скорость струи зависит от химического состава разрезаемого материала.
Способы сварки
