Расход ацетилена и кислорода при сварке труб

Как определить расход сварочной смеси?

Во время планирования бюджета для сварочных работ основное внимание уделяется комплектующим и расходным материалам. В случае использования защитных газов важным показателем является расход сварочной смеси, особенно если речь идет о серийном и крупносерийном производстве. И хотя на данный параметр могут оказывать влияние несколько факторов, все же осуществить приблизительные расчеты, и на их основе составить план заправки газовых баллонов, вполне реально.

От чего зависит потребление защитного газа

Основными показателями во время сварки, которые влияют на расход сварочных смесей, являются:

  1. Сила тока;
  2. Диаметр используемой проволоки;
  3. толщина свариваемого металла.

Многие производители указывают эти значения в паспортных данных на конкретный защитный газ, что значительно упрощает расчет.

Например, среднее потребление аргоновой смеси, применяемой при сварке методом TIG с током 100 А, будет равняться 6 л/мин. При увеличении силы тока до 300 А, расход увеличится до 10 л/мин.

Таблица влияния силы тока, напряжения дуги, скорости сварки на размер и форму шва

Такая же тенденция наблюдается и при методе MIG – увеличение диаметра проволоки с 1 мм до 1,6 мм приводит к увеличению потребления газа с 9 л/мин до 18 л/мин.

Диаметр проволоки также имеет важное значение

Большое влияние оказывают условия, в которых происходят сварочные работы. На открытом пространстве, или при наличии сквозняков, расход будет увеличиваться, поскольку для создания оптимальной защиты металла от влияния посторонних факторов потребуется больше защитного газа. В этом случае заправка баллонов будет осуществляться чаще, чем при работе в закрытом помещении. Кстати, обо всех нюансах наполнения газовых баллонов читайте в статье: заправка газовой смесью: как это делается.

Расчет расхода сварочной смеси

Существует формула, которая позволяет выяснить приблизительный расход сварочной смеси в процессе сварки:

Р = Ру х Т

где, Ру – удельный расход газа, заявленный производителем,

Т – основное время, потраченное на сваривание одного прохода.

Удельное потребление защитного газа в зависимости от диаметра проволоки при средних значениях силы тока можно посмотреть ниже:

  • 1,0 мм – 9 л/мин;
  • 1,2 мм – 12 л/мин;
  • 1,4 мм – 15 л/мин;
  • 1,6 мм – 18 л/мин;
  • 2,0 мм – 20 л/мин.

Таблица 1 по зависимости параметров

Таблица 2 по зависимости параметров

Исходя из того, что в стандартном 40-литровом баллоне находится 6 м³ или 6000 литров сварочной смеси, можно легко вычислить, на сколько хватит одного резервуара при непрерывном процессе сварки.

Например, при использовании проволоки диаметром 1 мм и соединения аргона с углекислым газом, баллон объемом 40 л полностью опорожнится через 10-11 часов непрерывного процесса.

Естественно, такие расчеты являются достаточно грубыми, так как в них не учитывается потребление газа на подготовительные и финишные операции при одном проходе. Однако, они позволяют увидеть приблизительную картину. При использовании расходомеров и сверке показаний данные вычисления будут более точными и объективными.

Как можно сократить расход

Основным показателем в процессе сварки является качество и надежность шва. С данной целью, собственно, и применяется защитный газ. Поэтому не имеет особого смысла искусственно занижать расход сварочных смесей, так как это может привести к образованию пор и других побочных эффектов.

Дефектный шов, использовалась некачественная сварочная смесь

Также немаловажную роль играют качественные показатели самого газа. Например, при использовании многокомпонентного состава «Микспро 3212», потребление сокращается минимум в два раза, по сравнению с применением бинарных защитных газов на основе аргона и углекислоты. Кроме того, в случае с «Микспро», качество шва будет на порядок выше.

Кстати, больше информации о сварочных смесях Вы найдете в этом разделе блога.

Почему важно работать с проверенными поставщиками

Использование ненадежных компаний в качестве поставщиков не дает гарантию получения продукции, отвечающей всем нормам и требованиям, которые предъявляются к защитным газам. Поэтому очень важно сотрудничать с проверенными организациями, зарекомендовавшими себя только с лучшей стороны.

Заправляйте баллоны сварочной смесью в компании “Промтехгаз”, и вы получите газ наивысшего качества от лучших поставщиков на российском рынке.

Газовый и тепловой баланс ацетилено-кислородной резки

Материальный баланс ацетилено-кислородной резки можно представить следующим образом:

где GFe — вес сгорающего железа (удаленного из

Gк.ок, Gк. выд, Gк.п — вес кислорода, соответственно идущего на окисление металла, выдувание окислов и на подогревательное пламя;

Ga — вес ацетилена, идущего на подогревательное пламя;

GFe, GFeo, GFe3o4,Fe2О3 — вес составляющих шлака (железа и его

Gг — вес газовых продуктов окисления ацетилена (в основном СО2 и H2O с учетом и некоторого участия воздуха, не включенного в баланс);

Gк — вес неиспользованного кислорода. В упрощенном виде все основные составляющие материального баланса кислородной резки на основании рассмотренного выше и некоторых дополнительных сведений можно свести к количеству сжигаемого металла GFe.

Действительно для резки средних толщин расход кислорода на окисление Gк.ок составляет 16/56 GFe = 0,285 GFe. Так как Gк. выд = Gк.ок, то Gк.выд = 0,285 GFe. Суммарно GK. ок + GK.выд = 0,57 GFe.

Расход ацетилена подогревательного пламени Ga по отношению к общему расходу кислорода на резку (Gк.ок + Gк.выд + + Gк.п) при малых толщинах составляет около 15-20%, при толщинах около 50 мм примерно 10%, а при толщинах около 100 мм — примерно 5%. Так как соотношение Vк/Va в подогревательном пламени при резке имеет величину около 1,5, то и Gк.п и Ga могут быть определены. При резке средних толщин Gк.п = 0,15 GFe и Ga = 0,10 GFe.

Таким образом, общий весовой расход кислорода при резке средних толщин (Gк.ок + Gк.выд + Gк.п) составляет около 0,70-0,72 GFe или на сжигание металла объемом 1 см 3 расходуется около 4 л кислорода и около 0,5-0,6 л ацетилена.

Правая часть уравнения материального баланса (если пренебречь величинами Gг и Gк, не представляющими практического значения) сводится к сумме окислов, которая может быть принята как FeO, т. е. 1,285 GFe.

Полный тепловой баланс кислородной резки представляется следующим выражением:

где Qп — тепло, выделяемое подогревательным пламенем (рассчитывается, исходя из расхода горючего и его низшей теплотворной способности);

Qг.ж — тепло, выделяемое при сгорании железа (определяемое удельной теплотой образования FeO из Fe, равной 1150 кал/г);

Qг.пр — тепло, выделяемое при сгорании примесей в железе (при обычных составах низколегированных сталей дает увеличение общего теплового эффекта реакций горения металла на 2—4%);

Qм. п — нагрев металла подогревающим пламенем;

Qм (г. ж+г. пр) — нагрев металла сжиганием железа и примесей;

Qш — тепло, необходимое для нагрева сжигаемого металла до температуры воспламенения и для перегрева шлака до температуры, при которой он удаляется из разреза (

Qм.ш — тепло, отдаваемое металлу шлаком, застывшим на кромках разрезанных частей металла (обычно 10—15% Qш);

Qг — потери тепла с газами (унос перегретыми газами, потери на излучение, подогрев струи кислорода).

Читайте также  Если нахватался зайцев от сварки что делать

Наиболее интересными являются составляющие нагрева разрезаемого металла (Qм.п; Qм(г.ж+г.пр); Qм.ш). В связи с тем, что при резке низкоуглеродистой стали Qг.ж + Qг..пр =1,03 QFe можно приближенно считать Qм(г.ж+г.пр)=Qм.г.ж Тогда количество тепла, получаемое разрезаемым металлом, складывается из следующих факторов:

1) нагрева металла подогревательным пламенем;

2) тепла, получаемого от горения металла в резе (1150 кал/г);

3) тепла, отдаваемого металлу шлаком, остающимся на нижних кромках разрезаемого металла в виде грата.

Экспериментальные исследования показали, что при резке стали средних толщин (около 25 мм) на режимах, близких к оптимальным, составляющая тепла, получаемого металлом от подогревательного пламени Qм.п =25-32% от общего тепловложения, тепло от грата примерно 5% и 63-70% от сжигания самого металла (Qм.г.ж). При резке меньших толщин относительная доля тепла, получаемого разрезаемым металлом от подогревательного пламени, увеличивается, а при больших толщинах уменьшается. Поэтому при резке больших толщин почти все тепло, получаемое разрезаемым листом (изделием), определяется реакцией горения сжигаемого в резе металла. В связи с этим при резке больших толщин принципиально подогревательное пламя служит только для стабилизации процесса горения.

При поверхностной резке теплосодержание шлака оказывает большее влияние на нагрев металла, способствуя его тепловой подготовке и позволяя заметно увеличить количество сжигаемого в единицу времени металла.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Расход кислорода и пропана на резку металла

Расход кислорода и пропана на резку металла

Себестоимость процесса резки металла определяет расход кислорода и пропана, суммируемый с оплатой труда резчика. Причем расход окислителя и топлива зависит от технологии термического разделения металлов.

Поэтому мы начнем нашу статью с описания способов резки и дальше рассмотрим расход кислорода при резки труб.

Технологии резки металлов

На сегодняшний день в промышленности используются три типовых технологии термического разделения металлических заготовок:

  • Кислородная резка.
  • Плазменная резка.
  • Лазерная резка.

Первая технология – кислородная резка – используется при разделении заготовок из углеродистой и низколегированной стали. Кроме того, кислородным резаком можно подравнять края кромок уже отрезанных заготовок, подготовить зону раздела стыка перед сваркой и «подчистить» поверхность литой детали. Расход рабочих газов, в данном случае, определяется тратой и топлива (горючего газа), и окислителя (кислорода).

Вторая технология – плазменная резка – используется при разделении сталей всех типов (от конструкционных до высоколегированных), цветных металлов и их сплавов. Для плазменного резака нет недоступных материалов – он режет даже самые тугоплавкие металлы.

Причем качество разделочного шва, в данном случае, значительно выше, чем у конкурирующей технологии. При определении объемов рабочих газов, в данном случае, важен расход кислорода — при резке металла плазмой за горение материала отвечает именно окислитель. А сама плазма используется, как катализатор процесса термического окисления металла.

Третья технология – лазерная резка – используется для разделения тонколистовых заготовок. Соответственно, объемы расходуемых газов, в данном случае, будут существенно меньше, чем у кислородной и плазменной резки, которые рассчитаны на работу с крупными, толстостенными заготовками.

Нормы расчета горючих газов и окислителя

Нормы расхода пропана и кислорода или ацетилена и кислорода или только окислителя рассчитываются следующим образом:

  • Норматив расхода топлива или окислителя на погонный метр разреза (H) умножается на длину разделочного шва (L).
  • После этого к полученной сумме прибавляют произведение все того же норматива расхода (H) на коэффициент потерь (k), связанных с продувкой и настройкой резака.

В итоге, расход кислорода при сварке (или расход горючего газа) считается по формуле:

Причем коэффициент k принимают равным 1,1 (для мелкосерийного производства или штучной резки, когда требуется часто включать и выключать резак) или 1,05 (для крупносерийного производства, когда резак работает почти без перерывов).

Определение норматива расхода газов

Для точного определения объемов расходуемых газов необходимо определить основу формулы — норму, которой определяется расход газа на погонный метр прорезаемого металла, обозначаемую в формуле литерой «H».

Согласно общим рекомендациям нормированный расход равняется частному от допустимого расхода разделяющего аппарата (p) (кислородного, плазменного или лазерного резака) и скорости резания металла (V).

То есть формула, по которой рассчитывается нормированный расход кислорода на резку металла (Н), а равно и любого другого газа, участвующего в процессе термического разделения, выглядит следующим образом:

Искомый результат подставляют в первую формулу и получают конкретное значение расходуемого объема.

Таблица расхода кислорода при резке труб

Труба (наружный диаметр × толщина стенки), мм Расход кислорода, м 3
Ø 14 × 2,0 0,00348
Ø 16 × 3,5 0,00564
Ø 20 × 2,5 0,00566
Ø 32 × 3,0 0,0102
Ø 45 × 3,0 0,0143
Ø 57 × 6,0 0,0344
Ø 76 × 8,0 0,0377
Ø 89 × 6,0 0,0473
Ø 108 × 6,0 0,0574
Ø 114 × 6,0 0,0605
Ø 133 × 6,0 0,0705
Ø 159 × 8,0 0,119
Ø 219 × 12,0 0,213
Ø 426 × 10,0 0,351
Ø 530 × 10,0 0,436

Определение значения допустимого расхода и скорости резания

Используемые во второй формуле операнды p (допустимый расход) и V (скорость резания) зависят от множества факторов.

В частности значение допустимого расхода определяется паспортными данными сварочного аппарата. По сути p равно максимальной пропускной способности форсунки резака в рабочем режиме.

А вот скорость резания – V– определяется исходя из глубины шва, ширины режущей струи окислителя или плазмы, типа разделяемого материала и целой серии косвенных параметров.

В итоге, значение допустимого расхода извлекают из паспорта «резака», а скорость резания находят в справочниках, которые содержат специальные таблицы или диаграммы, связывающие все вводные данные.

И согласно справочным данным допустимый расход кислорода равняется 0,6-25 кубическим метрам в час. А максимальная скорость резания – 5-420 м/час. Причем для лазерной резки характерен минимальный расход (0,6 м3/час) и максимальная скорость (420 м/час): ведь такой резак разделит только 20-миллиметровую заготовку.

А вот плазменный резак «сжигает» до 25 м3/час кислорода и 1,2 м3/час ацетилена. При этом он разделяет даже 30-сантиметровые заготовки, делая разрез на скорости в 5 метров в час.

Словом, в таких расчетах все относительно: чем больше скорость, тем меньше глубина и чем больше расход, тем меньше скорость.

Норма расхода кислорода на резку металла, как главный вид затрат в рабочем процессе

Содержание:

  • Разновидности термической резки металла.
  • Расход газов на резку металла: нормы.

Нормирование расхода кислорода на резку металла является основополагающей, как при вычислении общих затрат в течение трудового процесса, так и при вычислении себестоимости изготовления детали и производства определённых видов работ. Так как кислород является топливом для резки детали, то норма расхода кислорода на резку металла приобретает ключевое значение, наряду с расходом электроэнергии. Существует несколько способов термического разделения металлов, которые подразделяются в зависимости от способа и вида используемого топлива. Поэтому наряду с кислородной резкой металлов мы в данной статье обратим внимание и на другие способы резки металлических конструкций. Итак, приступим.

Читайте также  Как правильно держать электрод при сварке

Разновидности термической резки металла.

Рассмотрим три основных способа терморезки. Первый по распространению тип – это кислородно-разделительная резка. Область применения – раскрой листового и сортового углеродистого, низколегированного металлопроката, обрезка лишних выступов и кромок, которые образовались во время литья, подготовка деталей под сварку и прочее. Данный способ не применяется для разделения нержавеющих высоколегированных сталей, цветных металлов и чугуна.

Следующий тип – это плазменно-дуговая резка. Область применения – это также раскрой, но в данном случае низко- и высоколегированных сталей, а также алюминия, меди и их сплавов.

И последний тип, который мы рассмотрим в данной статье – это лазерная резка, которая является одним из инновационных методов резки металлов. Этот способ значительно расширяет область применения газовой резки и, благодаря этому, можно эффективно разделять тонколистный прокат, специальный профильный прокат, тонкостенные трубы, как из металлических, так и не из металлических деталей.

Расход газового топлива в различных способах (кислород, ацетилен, газозаменители) на разделение определяется по специализированным таблицам в зависимости от режима резки, а также от толщины разрезаемого металла.

При вышеупомянутых типах резки по видам топлива номинируется расход газов, которые используются для разогрева разрезаемой конструкции, для резки, а также для образования плазмы. Повторим, что к таким относятся: кислород, газы-заменители (пропан- бутан, природный газ и др.), ацетилен, а также азот. Кроме этих газов, используются водород и аргон, но их область и популярность применения не значительна, поэтому включать в содержание статьи мы их не будем.

Во время работы с плазменно-дуговым прибором важно заранее планировать количество сменных специальных электродов (катодов), с циркониевыми или гафниевыми вставками. Нормы расхода данных электродов меняются в зависимости от интенсивности рабочего процесса и в общем, не превышают 4 стержней за одну смену. Более точное нормирование расхода стержней будет указано в инструкции по эксплуатации данного агрегата.

Расход газов на резку металла: нормы.

Расхода кислорода на резку металла, как и расход других газов, рассчитывается по специальной формуле:

И в этом уравнении Н – это нормативы расхода во время рабочего процесса, кубический метр газа на метр реза. L – величина разреза или вырезаемой детали, метр. Kh – это коэффициент, который учитывает множество особенностей рабочего процесса: расход газа на начальном этапе резке, продувка и регулировка, зажигание плазменной дуги, на прогрев металла, и, как правило, он равняется 1.1 при единичном производстве, или 1.05 — при промышленном производстве.

Норма расхода кислорода на резку металла и прочих газов (Н, кубический метр на один метр разреза) во время разделения в зависимости от мощностей оборудования и режима резки, высчитывается по следующей формуле:

Где Р – это допустимый расход газов, который указан в технических характеристиках используемого оборудования, метр кубический на час, а V – это скорость разделения метр на час.

Основные значения газового расхода по различным диапазонам скорости резки для некоторых типов оборудования, которые можно применять для расчётов крупного масштаба в промышленном производстве, приведены в следующей таблице.

Применение различных газов в качестве топлива для разделительных машин по металлу обусловлено требованиями к применяемому оборудованию и в зависимости от технологического процесса. Зависимость толщины и скорости резки от допустимого расхода газа является прямо пропорциональной и данное значение можно легко и просто определить интерполированием. И поэтому можно укрупнено, оценочно совершить вычисление расхода различных газов независимо от вида термической резки металлов, исходя из размеров разреза, толщины металла, а также мощности оборудования.

В конце важно отметить, что нормирование расхода газов – это одна из важных особенностей, от которых зависит эффективность и скорость рабочего процесса, поэтому не стоит забывать про нормативы расхода, особенно во время разделения металла в огромных масштабах.

Расчет технологических параметров ацетиленокислородной сварки

Варианты расчета сварки деталей представлены в табл. 11.

№ варианта Длина сварки Lсв.шв., мм Толщина листа h, мм № варианта Длина сварки Lсв.шв., мм Толщина листа, h, мм
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 3,5

Расчет сварки деталей проводят в следующей последовательности.

1. Выбор наконечника горелки.

Мощность пламени зависит от количества сгорающих газов и задается толщиной свариваемых деталей. Часовой расход ацетилена определяют по формуле:

, л/ч,

где – толщина свариваемой детали, мм;

– коэффициент удельного расхода ацетилена на единицу толщины свариваемых деталей, л/ч´мм:

=100…130 л/ч´мм – низкоуглеродистые стали;

=80…100 л/ч´мм – высоколегированная сталь и чугунные детали;

=100…150 л/ч´мм – алюминиевые детали;

=150…220 л/ч´мм – медные детали.

Меньшие значения коэффициента k следует брать для левого, а большие — для правого способа сварки.

В зависимости от часового расхода А ацетилена по табл.12 находят номер наконечника газовой горелки.

Выбор номера наконечника в зависимости от толщины свариваемых деталей и расхода ацетилена

Номера наконечников
Расход ацетилена, л/ч 20 … 65 50 … 125 120 … 240 230 … 400 400 … 700 660 … 1100 1100 … 1700 1700 … 2800
Толщина свариваемого металла h, мм 0,2 … 0,7 0,5 … 1,5 1 … 3 2,5 … 4 4 … 7 7 … 11 11 … 17 17 … 30

2. Обоснование способа сварки (левый или правый).

3. Выбор по табл. 10 схемы разделки кромок (отбортовка, скосы).

4. Подбор схваток (длина, расстояние между ними, количество).

5. Выбор угла наклона горелки к поверхности свариваемых деталей в зависимости от толщины h детали.

6. Подбор марки и диаметра присадочной проволоки:

dсв.пр=h/2+1, мм – для левого способа сварки;

dсв.пр=h/2, мм – для правого способа сварки.

Листы малой толщины (h до 1…2 мм) можно сваривать без присадочной проволоки, с предварительной отбортовкой кромок. Более толстые листы сваривают присадочной проволокой и с отбортовкой кромок, а при h>5…6мм – с разделкой кромок (табл.10). При сварке изделий толщиной свыше 20 мм диаметр присадочной проволоки берется не более 10…12 мм.

7. Определение количества расходуемой проволоки на 1 погонный метр шва:

, г/ м,

где ­– толщина свариваемых деталей, мм;

– коэффициент расхода проволоки, =12 г/ мм´м для малоуглеродистой стали.

Находим общий расход присадочной проволоки (наплавленного металла) по массе: , г,

где . – длина сварного шва, м;

и по длине присадочной проволоки , м,

где – удельный вес присадочной проволоки (= 7,8 г/см 3 для стали).

Расчет нормы времени

Основное время определяем по формуле:

, мин,

где – вес наплавленного металла, г,

– расход ацетилена, л/ч,

– поправочный коэффициент, зависящий от способа сварки и положения шва в пространстве; =1,0…1,6. Чем сложнее выполнение шва, тем больше значение этого коэффициента, так максимальное его значение будет при потолочном шве ( =1,6), меньше при вертикальном шве ( =1,2) и наименьшее при горизонтальном шве ( =1,0); при кольцевом шве значение коэффициентов будут в случае поворота детали =1,15 , а без поворота — =1,3.

– поправочный коэффициент, зависящий от длины сварного шва :

Читайте также  Марки электродов для ручной дуговой сварки

=1,2 при .

Сварка ацетиленом

Старая сварочная технология, с помощью которой всегда получается красивый и прочный шов, ацетиленовая сварка. В основе данного процесса лежит горючий газ – ацетилен, который всегда получали при помощи смешивания воды и карбида кальция. И делали это в специальном баллоне, называемом генератором. К оборудованию добавлялся кислородный баллон, комплект шлангов, горелка, установленная на специальной рукоятке, на которой располагаются регулирующие вентили. С их помощью регулировалась подача и расход ацетилена и кислорода.

Возни с генератором газа всегда было много. Его необходимо было перед каждым сварочным процессом загружать карбидом и заполнять водой. После окончания сварки смесь сливали, тем самым получали непредвиденный расход материалов. Сегодня вместо капризных генераторов используют баллоны, которые в заводских условиях заполняются ацетиленом под необходимым давлением.

Горелка для сварки ацетиленом

Газосварка ацетиленом, а точнее, ее качество, зависит от горелки. От точного ее выбора по размерам, от грамотной подачи газов в ее полость. Что касается размеров, то горелки маркируются от нуля до пяти. В этом случае «0» является самым малым размеров, соответственно «5» – самым большим. Здесь в основном имеется ввиду размер отверстия. И чем больше он, тем шире будет сварочный шов после сварки, соответственно и больше будет расход газовой смеси.

Поэтому, начиная варить металлические заготовки ацетиленом, нужно в первую очередь убедиться, что наконечник (его номер) соответствует форсунке, через которую будет подаваться горючая газовая смесь.

Технология сварки

Перед тем как варить ацетилен сваркой, необходимо открыть подачу ацетиленового газа до появления резкого специфичного запаха. Горелка поджигается, после чего надо постепенно добавлять кислород до образования устойчивого синего пламени. Обратите внимание, что на каждом баллоне: ацетиленовом и кислородном установлены редукторы. Так вот при подаче обоих газов на ацетиленовом баллоне должна устанавливаться подача под давлением 2-4 атм, на кислородном до 2 атм. Повышать давление нет смысла, потому что это приведет к неправильной регулировке горючей смеси.

Когда производится сварка черных металлов, то обычно сварщики устанавливают так называемое нейтральное пламя. Состоит оно из трех частей, которые четко видны невооруженным глазом:

  • Внутри располагается ядро, оно имеет яркий голубой окрас нередко с зеленоватым оттенком.
  • Далее идет восстановительное пламя. Это так называемая рабочая область, имеющая бледно-голубой окрас.
  • И сверху располагается факел пламени. И он тоже является рабочим.

Всего специалисты отмечают четыре разновидности пламени ацетиленовой сварки, но именно нейтральный вид используется чаще всего. Его нужно правильно настроить. И если настройка была проведена неграмотно, то сварка ацетиленом будет не варить металл, а резать его. Очень важно не допустить, чтобы пламя горелки было длинным и с оранжевым концом. Такое пламя вводит в нагретый металл углерод в избытке. А этот химический элемент для сварочного процесса – не самый лучший показатель.

Способы сваривания

Существует два вида сварки: «на себя» и «от себя». В первом случае горелка движется первой, разогревая до необходимой температуры сварочную ванну, а за ней присадочная проволока. При этом необходимо, чтобы пламя горелки подавалось в зону сваривания под углом 45°. Горелка должна двигаться кругами или полукругами вдоль шва, присадка должна поспевать за пламенем и двигаться внутрь сварной зоны.

Во втором случае, наоборот, перед горелкой движется присадочный стержень. Обычно таким способом сваривают заготовки из толстого металла. Потому что сам процесс расплавления основного металла и присадки происходит одновременно, и смешанный расплавленный металл полностью заполняет сварную ванну. Но самое важное при таком способе соединения необходимо добиться равномерного смешивания двух металлов. Если взаимное проникновение будет слабым, то и шов получится некачественным.

Кстати, взаимопроникновение металлов, по-научному пенетрация, может выглядеть чисто внешне некрасиво, но при этом прочность соединительного шва будет максимально высоким. И, наоборот, красивый шов не обеспечивает высокое качество сварного соединения. В этом случае красота может оказаться обманчивой. Но чтобы результат был гарантированно качественным, необходимо устанавливать зазор между заготовками по минимуму, а также проводить предварительные прихватки с той же целью – уменьшение зазора.

Особенности газовой сварки

Ацетилено-кислородная сварка имеет три основных параметра, от которых зависит качество конечного результата. Это мощность огня (пламени), это под каким углом к сварочной поверхности располагается горелка, диаметр используемого присадочного прутка.

Мощность пламени горелки выбирается в зависимости от теплофизических свойств металла и от толщины свариваемых заготовок. Зависимость такая: чем толще детали, чем выше у их металла теплопроводность и температура плавления, тем больше должна быть и мощность пламени горелки. Последняя определяется расходом газовой смеси. Чем больше расход, тем выше мощность. Для каждого вида металлов выбирается свой мощностной показатель. Существуют формулы, по которым он определяется. Основная зависимость – это толщина свариваемых заготовок.

  • Для черных металлов (сталь и чугун) мощность располагается в пределах (100-150)n, где n – это толщина детали.
  • Для цветных металлов, к примеру, для меди – диапазон равен (150-200) n .

Мощность пламени, как и расход газов, имеет единицу измерения – л/час.

Что касается угла наклона горелки, то она также изменяется в зависимости от толщины соединяемых изделий. К примеру, если толщина варьируется в диапазоне от 1 до 15 мм, то угол наклона будет изменяться от 10 до 80°. И чем толще металл, тем больше угол наклона. Но в самом начале сварки необходимо угол наклона выдерживать максимальным, даже до 90°, потому что при таком значении будет быстрее нагреваться соединяемые детали, плюс быстрее сформируется сварочная ванна.

Диаметр присадочного стержня также выбирается в зависимости от толщины заготовок. Формула определения проста: половина толщины плюс один миллиметр. К примеру, если свариваются между собой детали толщиною 4 мм, то для их соединения необходима присадка диаметром 3 мм.

Плюсы и минусы

К преимуществам газовой сварки можно отнести:

  • Полная независимость от электричества.
  • Возможность изменять температуру сварочной ванны только за счет изменения угла направления пламени, то есть, расположения горелки.
  • Возможность избегать прожогов, изменяя расстояние от сварочной поверхности до горелки.
  • Аппарат и все оборудования для ацетиленовой сварки мобильно.

Но есть у данной технологии и свои минусы.

  • Небольшая производительность сварочного процесса.
  • Достаточно большая площадь нагрева, что чаще всего отрицательно влияет на сам основной металл.
  • Для проведения сварных работ требуется сварщик с высокой квалификацией.
  • Редко используется в промышленных объемах.

Чаще всего же сварка ацетиленовым газом применяется для соединения тонкостенных заготовок. К примеру, для стыковки тонкостенных труб, где невозможно изнутри использовать флюс или защитный газ. Обязательно ознакомьтесь с видео-уроком, правила ведения ацетиленовой сварки.