Sudarea cu gaz a metalelor și țevilor, dispozitive, tehnologie

Anterior

Sudarea cu gaz este folosită de mai bine de 100 de ani, iar tehnologia sudării cu gaz este încă relevantă în domeniul sudării metalelor.

Ulterior, au apărut noi tipuri - arc, cu electrod, portabil - semi-automat și în medii de protecție (de exemplu, sudarea în dioxid de carbon), așa că tehnologia sudării cu gaz a trecut pe bancheta, mai ales în industrie.

Conţinut:

  • Avantajele și dezavantajele sudării cu gaz
  • Componente de sudura
  • Oxigen
  • Acetilenă
  • Inlocuitori ai acetilenei
  • Sârmă și flux
  • Echipamente pentru sudare
  • Tehnologia sudării
  • Sudare semi-automată

    • Avantajele și dezavantajele sudării cu gaz

    Sudarea cu gaz folosește topirea materialelor care formează o structură omogenă: materialele sunt topite și apoi îmbinate.

    Gazul de sudare arde sub formă de amestec în prezența oxigenului purificat.

    Are următoarele avantaje:

    • Tip simplu de sudare/tăiere, nu este necesară o mașină de sudură scumpă (cu excepția cazului în care sudura semi-automată sau cu electrozi);
    • Gazul de sudare/taiere/compus se poate achizitiona fara probleme;
    • Sudarea cu gaz nu necesită o sursă de energie puternică și medii de protecție (în funcție de situație);
    • Puteți controla flacăra/amestecul, îi puteți modifica puterea, tipurile, puteți regla încălzirea pieselor în timpul sudării și pentru tăiere.

    Nu fără dezavantaje:

    • Viteză mică de încălzire a metalelor cu un arzător (semi-automat este mai profitabil).
    • Sudarea cu gaz produce o zonă largă de căldură;
    • Căldura este puternic dispersată, slab concentrată, decât cu arc;
    • Un minus vizibil constă în prețul combustibilului/electricității. Desigur, o mașină de sudură cu arc sau de sudură cu electrozi consumă energie electricăfără milă, dar atunci când este calculat, va fi în continuare mai ieftin decât aceeași acetilenă și oxigen;
    • Concentrația slabă a căldurii reduce eficiența sudării/tăierii cu gaz odată cu creșterea grosimii: la 1 mm grosime rata va fi de aproximativ 10 metri pe oră, iar la 1 cm grosime - doar 2 metri pe oră. Prin urmare, pentru piesele de la 5 mm se folosește metoda de sudare cu arc sau semiautomată/electrod;
    • Este prost mecanizat. Automat apare la sudarea țevilor cu un perete subțire în cusătura longitudinală în timpul funcționării unui arzător cu flacără multiplă și apoi numai în unele operațiuni (producția de rezervoare goale cu pereți subțiri, sudarea cu gaz a țevilor cu diametru mic, sudarea cu gaz a aluminiului , sudarea cu gaz a fontei, diferite aliaje ale acestora).

    Componente de sudura

    În prezent, se folosesc diverse gaze, pe care dintre ele să alegeți și cum să folosiți, vom descrie mai jos.

    Oxigen

    Gaz pentru sudare si taiere, nu are culoare si nici miros. Contribuie la aprinderea rapidă a vaporilor materialelor combustibile.

    Oxigenul de sudare acționează ca un catalizator pentru topirea/tăierea metalelor în prezența gazului combustibil principal.

    Oxigenul este stocat într-un cilindru sub presiune, ca urmare a contactului cu uleiul, se aprinde spontan.

    Cea mai bună precauție este să scoateți buteliile de gaz pentru sudare într-un loc închis de soare și contact, curățați bine de praf și murdărie și să nu o atingeți cu mănuși înmuiate în nimic.

    Oxigenul de sudare provine din aerul obișnuit, care a fost separat de CO2 și H2O într-o unitate de separare a aerului. Există 3 grade de oxigen utilizate în sudare: mai mare (99,5%), 1 și 2 grade (99,2 și, respectiv, 98,5%).

    Restul este un amestec de Ar și N.

    Acetilenă

    Acetilena este un amestec de HO, un gaz incolor pentru sudareprin prezenţa redusă a NH4 şi H2S.

    Dacă presiunea depășește 1,5 kg/cm2 și temperatura depășește 4000C, poate exploda.

    Video:

    Iese din cauza disocierii hidrocarburilor lichide sub actiunea electricitatii.

    Cel mai adesea, într-un balon în timpul disocierii carburii de calciu cu apă.

    Inlocuitori ai acetilenei

    Regula spune: pentru ca procesul de sudare să aibă loc, temperatura de ieșire trebuie să fie de 2 ori mai mare decât pragul de topire al metalului.

    Hidrogenul, metanul, propanul, vaporii de kerosen sunt folosiți ca înlocuitori, dar temperatura lor de ardere este în intervalul 2400-2800 de grade, care este mai mică de 3150 de grade la arderea acetilenei.

    Principalul avantaj al gazelor menționate mai sus este ieftinitatea producției.

    Cu toate acestea, utilizarea înlocuitorilor este dictată de natura încălzirii și a metalului topit.

    De exemplu, oțelul necesită tipuri de sârmă cu mangan și siliciu, care îl dezoxidează, iar metalele fuzibile neferoase necesită un flux.

    Un alt dezavantaj este că nu toate tipurile de gaze au o conductivitate termică ridicată.

    Sârmă și flux

    Sârma de sudură și fluxul sunt componente integrale care adaugă componentele necesare pentru o cusătură fiabilă cu materiale fuzibile.

    Sârma poate fi doar fără vopsea și ulei, coroziune, în timp ce pragul său de topire este egal cu sau sub pragul de topire al metalelor.

    În absența sa, o bandă subțire din aceleași metale care sunt sudate va ajuta.

    Video:

    Aliajele de Cu, Mg, Al și metalele în general în timpul sudării produc oxizi care se topesc la o temperatură mai mare decât metalul însuși.

    Acestea acoperă metalul cu un strat subțire, greu de topit, ceea ce face sudarea dificilă.

    Topirea metalelor necesită prezența fluxurilor de protecție.

    Fluxul este aplicat direct pe metal sau sârmă înainte de sudare, se topește și produce o zgură fuzibilă care acoperă topitul.metal superficial.

    Acidul boric și boraxul acționează ca fluxuri de protecție.

    Oțelul carbon este gătit fără aditivi, iar sudarea cu gaz a fontei, cuprului și oțelului necesită exact fluxurile de protecție potrivite.

    Echipamente pentru sudare

    Echipamentele de sudare cu gaz pentru metale sunt formate din mai multe categorii (vezi video).

  • Blocaj de apă. Este necesar să se protejeze generatorul de acetilenă și conducta de aspirația din spate a flăcării de la arzător. Oblonul este componenta principală a stâlpului, acesta trebuie să fie în stare bună de funcționare și umplut cu apă la același nivel cu robinetul. Obturatorul se află între arzător/cutter și conducta de gaz/generator de acetilenă;
  • Pungă de gaz. Cilindrul are un filet conic pe deschidere, pe care se așează supapa de închidere. La exterior, cilindrul are o culoare convențională în funcție de tipul de gaz: albastru - oxigen, alb - acetilenă, verde-galben - hidrogen, roșu - alte gaze. Partea superioară a cilindrului nu este niciodată vopsită (gazul nu trebuie să intre în contact cu uleiul din vopsea). Pentru acetilenă, puteți folosi o supapă din orice metal, cu excepția cuprului - acetilena cu cupru formează cuprul acetilenic exploziv;
  • Cutie de viteze. Reductorul reduce presiunea gazului de ieșire. Reductorul poate fi cu una sau două camere, iar acesta din urmă menține o presiune mai stabilă. Există o cutie de viteze cu acțiune directă și o cutie de viteze cu acțiune inversă. Apropo, există un reductor separat pentru oxigen și acetilenă. Orice reductor este în același timp o supapă de limitare a presiunii. Reductorul in sudarea cu gaz lichefiat are nervuri pentru a evita inghetarea gazului la iesire;
  • Furtunuri. Furtunurile de gaz combustibil au o linie roșie continuă ca indicație. Astfel de furtunuri funcționează la o presiune de până la 6 atm. Acestea sunt furtunuri clasa 1, furtunurile clasa 2 sunt necesare pentru transferul lichidelor inflamabile (benzină, kerosen). Au o dungă galbenă pe toată lungimea. Furtunurile de clasa 3 sunt albastre, funcționează lapresiune de până la 20 atm;
  • arzător Acest dispozitiv amestecă gaze, eliberează din muștiuc sub presiunea necesară un amestec care topește metalele. Există tipuri non-injector și injector, iar acesta din urmă este mai frecvent. Aparatul include: un muștiuc, un mamelon, un vârf, o cameră de amestecare, nuci, un injector, o carcasă cu mâner și un mamelon pentru gaze. Arzatorul vine in putere micro, mica, medie si mare (in functie de volumul maxim admis si arse de gaze pe unitatea de timp). In cazul functionarii semiautomate, nu exista flacara ca atare;
  • Post. O stație de sudură este un loc echipat corespunzător pentru lucru. Postul este prezentat sub forma unei mese cu dulapuri și locuri pentru depozitarea sculelor. Stâlpul este disponibil cu un blat de masă rotativ sau nerotitor. Un stâlp rotativ este necesar pentru lucrări mici. Dar pentru lucrul într-un atelier mare, se folosește un post mobil sau un post staționar, instalat. GOST necesită asigurarea unei hote de stâlp sau acces constant la aer, deoarece echipamentele de sudare cu gaze emit vapori periculoși în timpul sudării. Postul îmbunătățește calitatea muncii - postul nu vă permite să vă aplecați constant și să stați într-o poziție neobișnuită (videoclipul arată o postare exemplară pentru muncă).

    • Tehnologia sudării

    Reductorul modifică compoziția amestecului de oxigen și gaz (nu numai acetilenă) - așa schimbă sudorul natura flăcării.

    Se obțin astfel 3 tipuri de flacără: reducătoare (pentru aproape toate metalele + pentru lucru în medii de protecție), oxidantă (obligatoriu sârmă cu siliciu și mangan), cu exces de gaz (pentru aliaje puternice).

    Metalul se topește cu un volum mic al băii și o localizare vizibilă a căldurii, metalul se topește destul de repede și, de asemenea, se răcește rapid.

    metalelor

    Când înotați într-o baie, au loc reducerea și oxidarea, iar aluminiul și magneziul se oxidează cel mai ușor.

    De candoxizii acestor metale nu reduc H și CO2, trebuie să utilizați un flux.

    Nichelul și oxizii de fier, dimpotrivă, sunt ușor de regenerat, așa că nu sunt necesare fluxuri pentru ei.

    De-a lungul cusăturii există o zonă de topire parțială, este mai puțin puternică decât cusătura, astfel încât conexiunea se rupe cel mai adesea în acest punct.

    Aceasta este urmată de o zonă fără cristalizare cu boabe mari, a cărei temperatură de topire este deja mai mică de 1200 de grade.

    Fiecare zonă după acest prag are o structură mai mult decât normală, cu granule mici atunci când este încălzită.

    Video:

    Pentru a îmbunătăți calitatea cusăturii și a întregii margini din jurul acesteia, se utilizează forjarea termică a cusăturii sau încălzirea cusăturii cu o torță.

    • Sudarea oțelului carbon. Oțelul cu conținut scăzut de carbon este gătit cu orice gaz, nu numai cu acetilenă. Ugletseva necesită introducerea în topire a sârmei de oțel cu o concentrație scăzută de carbon: o parte din Mn, Si și C se va arde, cusătura se va dovedi cu granule mari și rezistența sa va fi egală cu totalul acestei părți;
    • Sudarea oțelului aliat. Conductivitatea termică de acest tip a devenit mai mică decât cea a emisiunii scăzute de carbon, deoarece are caneluri. Oțelul slab aliat se gătește destul de ușor: ai nevoie doar de o flacără optimă și de adăugarea de sârmă. Oțelul inoxidabil cu crom și nichel este gătit cu o flacără de 75 dm3 capacitate în prezența firului SV-02X10N9, SV-06-X19N9T. Oțelul inoxidabil rezistent la căldură necesită utilizarea de sârmă cu nichel și crom (21 și, respectiv, 25 la sută), oțelul rezistent la coroziune necesită sârmă cu 3% molibden, 11% nichel și 17% crom;
    • Sudare fontă. Gătitul se efectuează cu o flacără de cementare, în caz contrar oxidarea va provoca apariția granulelor de fontă albă casante în cusătură din cauza pirolizei siliciului;
    • Sudarea cuprului. Cuprul necesită mai multă putere a flăcării și temperatură datorită conductibilității sale termice excelente. Laîn plus, este destul de lichid în formă topită, așa că nu poți lăsa un spațiu între margini. Un fir din același cupru fără impurități este potrivit ca aditiv, iar fluxul este utilizat pentru dezoxidare;
    • Sudarea alama. Alama este mai ușor și mai rapid de gătit prin metoda gazului. Adevărat, zincul din compoziția sa se evaporă rapid la 900 de grade, din cauza supraîncălzirii, cusătura iese cu pori. Prin urmare, în timpul încălzirii și sudării, este necesară o surplus de oxigen (mai mult de 30-40%) și sârmă de alamă ca aditiv;
    • sudare cu bronz. Se folosește o flacără reducătoare, care nu arde staniul, aluminiul și siliciul din metal. Un fir cu o compoziție similară cu bronzul este folosit ca aditiv și, uneori, până la 0,4% din siliciu este folosit pentru dezoxidare.

    Sudare semi-automată

    Sudarea semiautomată se realizează prin sârmă, ceea ce face din această metodă o variație față de sudarea obișnuită cu arc electric/sudarea cu electrod și sudarea parțială cu gaz, în care apare un arc între piesa de sudat și electrod.

    Rezistența electrodului este mai mică decât rezistența arcului, astfel arcul primește mai multă energie termică (plasmă), ceea ce face ca piesa și electrodul să se topească, ceea ce împreună dă un bazin de sudură.

    Video:

    Metalul lichid se răcește, se cristalizează și se formează o cusătură. Întregul proces de sudare semi-automată poate fi văzut pe video.

    Principalele componente ale dispozitivului semi-automat sunt gazul de protecție și un electrod.

    Sudarea semi-automată începe întotdeauna cu setarea:

    • Porniți dispozitivul, așteptați să pornească;
    • Trageți firul prin manșon - furtunul care duce la arzător;
    • Puneți presiunea necesară asupra reductorului prin deschiderea robinetului de pe cilindru;
    • Alegeți viteza de alimentare cu gaz necesară pe volant;
    • Selectați tensiunea de lucru a arcului, curentul;
    • Așezați arzătorul într-un unghi și pornițibucătar.

    La sudarea cu o mașină semi-automată, este important să se țină cont de o serie de parametri: unghiul firului cu materialul fuzibil, proiecția acestuia, consumul de CO2, tensiunea arcului, polaritatea acestuia, puterea curentului.

    Fiecare indicator are propriul GOST. GOST se aplică echipamentelor și aparatelor de sudare cu gaz, precum și fiecăruia dintre elementele sale:

    • GOST 13861-89 — reductor, presiune și condiții tehnice generale;
    • GOST 30829-2002 — generator de acetilenă;
    • GOST 9356-75 — furtunuri pentru aparate de sudură;
    • GOST 949-73 — cilindri pentru gaze;
    • GOST 1077-79 și GOST 29091-91 - tipuri de arzătoare universale și de injecție;
    • GOST 21449-75 — sârmă pentru aditivi.
    Următorul

    Citește și: