Глава 2. ГАЗОВАЯ СВАРКА

В последние годы газовая сварка начинает уступать позиции различным видам электрической сварки, однако, несмотря ни на что, она бывает незаменима в следующих случаях:
- резка металла;
- сварка труб отопления;
- нагрев деталей;


- сварка сильно коррозированных конструкций;
- пайка латунными припоями.
Профессионально выполнять сварочные работы без газовой сварки пока еще не представляется возможным, поэтому любой уважающий себя сварщик обязан иметь комплект газосварочной аппаратуры.

Видео: "Портативный комплект газосварочной аппаратуры"

Этот комплект включает следующие элементы: кислородный баллон, кислородный редуктор, ацетиленовый баллон или генератор, ацетиленовый редуктор к ацетиленовому баллону, шланги, горелка, резак, пропановый баллон.

Видео: "Стационарный комплект газосварочной аппаратуры"



Кислородный баллон.

Изготавливается из цельнотянутого металла с натянутым в горячем виде днищем. В верхней части имеет наружную резьбу для защитного колпака, а внутреннюю – для вентиля. Вентиль изготавливается из латуни и имеет правую резьбу. Толщина стенки баллона 8 мм, емкость – 40 л, масса без газа (с вентилем и колпаком) – 67 кг, окрас – голубой. Используется для хранения сжатого кислорода.
Баллон рассчитан на давление кислорода 150 кгс/см². Если заправка кислородом производится непосредственно на газозаправочной станции, то необходимо следить за тем, чтобы кислород закачивали до давления 170 кгс/см², затем, при остывании газа, остается нормируемое давление.


Срок службы кислородного баллона – 40 лет, после этого пользоваться им запрещается, так как внутренняя поверхность стенок за такое время может подвергнуться значительной коррозии, и их прочность будет ослаблена.
Испытания баллона проводятся раз в пять лет. Иногда годы испытания ставятся не полностью, например, 04 – 09. Это значит, что испытание проводилось в 2004 г. и действительно до 2009 г.

Видео: "О чем говорят буквы и цифры на кислородном баллоне?"

Баллоны ни в коем случае нельзя бросать на твердые поверхности. Даже если баллон пустой, все равно при жестком ударе в его корпусе могут появиться микротрещины, которые затем при заправке, перевозке или сварке вызывают взрыв.
Ни в коем случае нельзя допускать появления масла на резьбе вентиля баллона, т. к. в соединении вентиль – редуктор при открывании вентиля появляется полное давление кислорода, что вызывает эффект Дизеля, то есть взрыв.
Рабочее положение баллона – горизонтальное или вертикальное с надежным прикреплением к стене цепью. Перемещать баллоны разрешается только на специальных носилках или тележке.

Видео: "Велосипедная тележка для перевозки баллонов, если вам нельзя поднимать тяжести"

После выработки кислорода в баллоне требуется оставить остаточное давление 3 кгс/см2. Это необходимо для продувки вентиля перед заправкой баллона кислородом.






Видео: "Самодельный двухсекционный кислородный баллон"

Кислородный редуктор


Для стабильного поддержания оптимальных параметров пламени и экономии кислорода требуется редуктор с повышенной точностью регулировки давления. Редуктор БКО-50-4-2ДМ отвечает этим требованиям.



Для газовой сварки, как правило, используются простейшие однокамерные редукторы. Задача редуктора – понизить давление баллонного кислорода до необходимого для работы резака или горелки.
Работает редуктор следующим образом:
в закрытом положении винт 9 вывернут против часовой стрелки до свободного хода, пружина 8 ослаблена, а пружина 3 закрывает клапан 1. Газ из камеры высокого давления 2 не поступает в камеру низкого давления 6. При приведении в рабочее состояние сварщик крутит винт 9 по часовой стрелке до тех пор, пока на манометре низкого давления не будет установлено необходимое рабочее давление. Для горелки оно может быть равно 1 – 4 кгс/см², для резака – 2 – 7 кгс/см².
В процессе работы редуктор поддерживает заданное давление автоматически. Например, если давление в камере низкого давления становится выше заданного, мембрана 7 прогибается, сжимает пружину 8, а пружина 3 прикрывает клапан 1, и давление нормализуется.
Наиболее часто встречающийся недостаток однокамерных редукторов – самотек газа. Пока происходит отбор кислорода, редуктор держит необходимое давление; как только наступает перерыв в работе, – давление становится выше необходимого.
 Сварщику часто приходится регулировать кислородный вентиль горелки, даже если давление немного превысит установленную им величину; если же давление превысит предельно допустимое для шлангов, – происходит их разрыв.

Видео: "Устранение самотека газового редуктора"

Причина самотека – недостаточно плотное прилегание клапана 1 к основанию. Этот клапан состоит из латунной оболочки и пластиковой вставки. Для подгонки клапана необходимо разобрать редуктор, клапан оставить на месте, а вместо пружины 3 вставить деревянную вставку.


Легкими ударами молотка плотно подгоняем клапан к посадочному месту. Затем собираем редуктор и проверяем на самотек. Если он продолжается – операцию повторяем вновь.
Главное – не переусердствуйте в силе ударов, иначе пластик клапана может деформироваться. И не забывайте до и после операции тщательно очищать все детали от пыли.
Торцы деревянной вставки должны быть перпендикулярны ее осевой линии, диаметр равен диаметру пружины.


Второй часто встречающийся дефект – уход стрелки манометра от нулевого положения. Этот дефект также можно устранить самостоятельно.
Аккуратно снимаем зажимное кольцо (Рис. 2. 6.), стекло, резиновую прокладку. Затем двумя пальцами (или плоскогубцами) снимаем стрелку с оси и вытаскиваем шкалу.

Видео: "Ремонт манометра газового редуктора".


Ацетиленовый баллон

Имеет рабочее давление газа 19 кгс/см² (при 20°С). Окрас корпуса – белый, вес пустого баллона 83 кг.
Вентиль ацетиленового баллона существенно отличается от всех других.
Во-первых, он изготавливается из стали, так как применение медьсодержащих сплавов в контакте с ацетиленом может привести к взрыву.
Во-вторых, открывается-закрывается специальным ключом.
В-третьих, не имеет резьбы, а редуктор присоединяется к нему при помощи накидного хомута.


Таким же существенным является и внутреннее отличие. Ацетилен нельзя хранить в сжатом виде под большим давлением, так как при повышенной температуре у него начинается взрывчатый самораспад. Поэтому его хранят в растворенном виде в жидком ацетоне. Ацетон – очень хороший  растворитель, однако просто налить его в баллон нельзя. В этом случае будет очень маленькая контактная площадь при заправке-отборе газа.
Для увеличения этой контактной площади баллон дополнительно заполняют пористой массой (древесным углем, пемзой и т. д.). Она распределяет ацетон по всему объему баллона. Даже несмотря на это, баллон заправляют не менее 6 часов.
Рабочее положение баллона – вертикальное. Скорость отбора ацетилена не должна превышать 1700 дм³/час.
Многие сварщики, приобретя ацетиленовые баллоны, начинают подозревать (иногда не без оснований), что приобретают совсем не то количество ацетилена, за которое платят. И действительно, чтобы убедиться, что вам продали полностью заправленный баллон ацетилена, необходимо контролировать три параметра: температуру окружающего воздуха, давление ацетилена в баллоне, вес ацетона в баллоне.
Давление ацетилена в вашем баллоне должно соответствовать температуре воздуха:


О чем говорят эти цифры? Если, к примеру, температура воздуха 25°С, а давление в баллоне 19.0 кгс/см², то баллон явно недозаправлен.
Но и это еще не все. Необходимо знать емкость баллона. В нашем случае она определяется количеством ацетона, имеющегося в баллоне. При отборе ацетилена из баллона  уносится до 150 г ацетона на одну заправку. На баллоне указывается вес пустого баллона. Для стандартного 40-литрового баллона он обычно равен 83 кг. Вес заправленного баллона в этом случае должен быть больше на 6 кг, т.е. 89 кг.
Если ацетона с растворенным в нем ацетилене, к примеру, всего 3 кг, то давление манометр все равно покажет нормальное, но емкость такого баллона будет меньше. Поэтому при покупке необходимо взвешивать баллон на весах, имеющих точность до 0,1 кг.

Ацетиленовый редуктор


Принципиально ничем не отличается от кислородного редуктора, кроме способа крепления к баллону и манометрами, рассчитанными на меньшее давление. Как видно из снимка (Рис. 2. 8.), редуктор имеет хомут с зажимным винтом для надежного крепления к баллону.
Внимание! Не пытайтесь вместо ацетиленового приспособить любой другой редуктор. Корпус ацетиленового редуктора не может быть изготовлен из сплава, содержащего свыше 70% меди, т.к. ацетилен с медью образует взрывчатое вещество – ацетиленистую медь; поэтому использовать другие редукторы вместо ацетиленового рискованно.

 

Газовые рукава (шланги)



Сварщики чаще всего используют вот такие неокрашенные шланги из морозостойкой резины с однослойной тканевой прокладкой. Они рассчитаны на рабочее давление 6,3 кгс/см², имеют внутренний диаметр 6 мм. Оптимальная длина 10 – 20 м. При необходимости резки металла большой толщины кислородный шланг должен иметь 2 тканевые прокладки, такой шланг выдерживает давление до 15 кгс/см².

Видео: "Как сматывать сварочные шланги"




Черные неокрашенные шланги относятся к категории универсальных морозостойких. Это означает, что по ним можно подавать кислород, ацетилен , пропан. Зимой они остаются достаточно мягкими и не стесняют движение сварщика. Бухта имеет длину 40 метров. что является вполне достаточным для организации газосварочного поста.

Ацетиленовый генератор

Его еще называют автоматическим генератором, сокращенно – автогеном. Это – самое опасное устройство из всей номенклатуры сварочных принадлежностей. Обращение с ним требует строжайшего соблюдения техники безопасности и особой аккуратности.

Видео: "Точки смазки ацетиленового генератора"

Принципиальная схема генератора изображена на рисунке 2.11.


Вначале генератор необходимо подготовить к работе. Прежде всего, открываем сливное отверстие промывателя, снимаем крышку и заливаем воду до тех пор, пока она не польется из сливного отверстия промывателя. Вода автоматически распределяется по всем уровням генератора. Дождемся, пока перестанет течь из сливного отверстия, и закроем пробку.
Различные марки переносных генераторов могут потреблять от 10 до 30 литров воды.
Затем открываем крышку корзины и засыпаем карбид. Те куски, что просыпались через прутья, являются нестандартными для генератора и их необходимо выбросить. Как показывает опыт, заправлять лучше всего 1/3 часть корзины, только в этом случае гарантирована устойчивая работа генератора.
У маленьких генераторов корзина рассчитана всего на 1 кг карбида, ее заправляют полностью.


На штуцер затвора надеваем шланг, опускаем корзину в генератор и, прижав крышку руками, поворачиваем ее на пол-оборота. Это делается для удаления загрязнений из-под прокладки. Далее затягиваем рукоятку и открываем на 1 мин. ацетиленовый вентиль горелки. Этим самым удаляем из генератора и шлангов воздух.

Видео: "Зарядка-разрядка ацетиленового генератора"

 Генератор готов к работе. В дальнейшем он автоматически поддерживает установленное сварщиком давление. Сварщик устанавливает давление, подняв или опустив шток корзины.
При полностью поднятом штоке корзины генерация ацетилена приостанавливается, но полностью не прекращается, т.к. карбид продолжает разлагаться (хоть и медленно) за счет влаги генератора.




Автомат давления работает за счет воздуха, находящегося в вытеснителе. Например, давление ацетилена стало выше установленного. Ацетилен давит на воду газообразователя, она через патрубок опускается в вытеснитель, и корзина освобождается от воды. Генерация ацетилена прекращается.
 При снижении давления ацетилена ниже установленного воздух вытеснителя поднимает воду, и она сильнее смачивает корзину.
Наверное, каждый наблюдал, как сварщик подходит к генератору и начинает раскачивать его из стороны в сторону. Это говорит о том, что сварщик не обучен элементарным приемам работы с генератором. Зависание карбида и, как следствие, прекращение работы генератора происходит по двум причинам:
1) заправка корзины карбидом «под завязку». В этом случае на дне корзины скапливается отработанный ил, и вода не смачивает оставшийся карбид. Для удаления ила необходимо опустить шток вниз до упора и несколько раз повернуть его по и против часовой стрелки. Ил вымывается водой;
2) воздух из вытеснителя частично вышел. Это бывает при переноске заряженного генератора или установке его на наклонной плоскости. Такой генератор лучше всего перезарядить, слив воду из него полностью.


И последнее. Генератор при работе неизбежно нагревается, поэтому никогда не оставляйте его под прямыми солнечными лучами, перегрев может стать аварийным.


Предохранительные устройства ацетиленового генератора

К предохранительным устройствам относятся: манометр, предохранительный клапан, предохранительный затвор.
Сейчас выпускаются манометры индикаторного типа. Они надежны, и их показания видны со всех сторон. Такой манометр изображен на Рис. 2. 15. Как правило, в процессе эксплуатации манометры никаких нареканий не вызывают. Манометры подают сварщику 3 сигнала:
1) давление отсутствует;
2) рабочее давление;
3) критическое давление.


Предохранительный клапан сбрасывает давление, превышающее 1,5 кгс/см². Это он делает автоматически. Предусмотрен и ручной режим работы клапана. Для этого сбоку имеется специальный флажок, при поднимании которого давление также сбрасывается.



Видео: "Ремонт предохранительного клапана ацетиленового генератора"

Ручной режим включается в двух случаях:
1) не срабатывает автоматика, а манометр показывает превышение предельно допустимого давления;
2) необходимо разрядить генератор.
Часто работа закончена, а в корзине генератора остался карбид, и давление не позволяет открыть крышку. В этом случае открываем ацетиленовый вентиль горелки и медленно поднимаем флажок предохранительного клапана. Полностью флажок поднимать нельзя, т. к. из-под клапана польется белая жидкость. Это – смесь воды с карбидным илом. Вода постепенно испарится, а ил забьет отверстие клапана. Такой клапан придется разбирать и промывать.
Крышку генератора разрешается открывать только после полного сброса давления в генераторе.
Из разряженного генератора  удаляются через боковые заглушки ил с водой; генератор дополнительно промывается ведром воды.
Предохранительный затвор предназначен для гашения обратного удара пламени. Обратным ударом называется распространение пламени от горелки по ацетиленовому шлангу в сторону генератора. Такое возможно в случае, если оба вентиля горелки открыты, а наконечник засорился.

Кислород, имеющий более высокое давление, поступает в ацетиленовый шланг и генератор. Образуется взрывчатая кислородно-ацетиленовая смесь. Сварщик прочищает наконечник горелки и зажигает ее. Смесь воспламеняется, и огонь по шлангу распространяется в сторону генератора.
Ранее на пути пламени ставили жидкостные затворы. Надежно они работали только в теплый период времени, зимой часто замерзали. Неоднократные попытки создать надежный затвор сухого типа оканчивались неудачей. Дело в том, что кислородно-ацетиленовая смесь имеет очень большую скорость горения, а любой обратный клапан – определенную инерцию закрывания. Бывало, что огонь уже миновал клапан, а он еще не полностью закрылся.
Сейчас разработан и выпускается надежный затвор сухого типа (Рис. 2. 17.), сконструированный весьма оригинально: в нем путь прохождения обратного пламени более чем на 1,5 м длиннее пути прохождения обратного давления.
Сразу после воспламенения смеси внутри горелки идет интенсивное расширение газов, и в ацетиленовом шланге появляется давление, превышающее давление в генераторе. За счет этого давления резиновая мембрана начинает прогибаться и закрывать отсечный клапан. Если даже он еще не закрылся, а пламя уже достигло мембраны, – не беда: ему еще предстоит покрутиться в лабиринте общей длиной 1,55 м. За это время отсечный клапан надежно запирается. Шариковый обратный клапан служит дополнительной защитой. Кроме этого, на него еще возложена функция препятствия обратному ходу газов в генератор.
В среде сварщиков бытует мнение о капризности этого затвора, что побуждает от него отказываться. Однако автор абсолютно уверен в его надежности и технологичности использования. Единственная недоработка фирмы - обратный шариковый клапан сделан из углеродистой стали. Его необходимо регулярно смазывать солидолом или заменить нержавеющим.
Затвор отказывается работать только в случае попадания в него карбидного ила или воды. Поэтому при его эксплуатации необходимо усвоить следующее:
1) никогда не перевозить генератор затвором вниз. Остатки воды с илом в генераторе имеются всегда, и они неизбежно попадут в затвор;
2) никогда не качать генератор с зависшим в корзине карбидом;
3) при разрядке генератора никогда не сбрасывать давление путем сдергивания шлангов с затвора.
Неработающий затвор разбирается, промывается и просушивается.
Хотя бы раз в сезон необходимо проверять затвор на эффективность срабатывания.
Для проверки снимаем затвор с генератора, откручиваем гайку крепления обратного клапана, вытаскиваем резиновую обойму вместе с шариком. Входящим в комплект затвора пластиковым толкателем приподнимаем отсечный клапан и убираем толкатель. Сильно дуем ртом в штуцер затвора. Происходит характерный щелчок, сигнализирующий о срабатывании отсечного клапана. Опять приподнимаем отсечный клапан, ставим на место обратный клапан и снова дуем. Воздух не идет? Затвор готов к работе.

Видео: "Ремонт затвора ацетиленового генератора"



Сварочная горелка



Она может быть любой из уже имеющихся у вас, но если вы решили приобрести новую – покупайте ту, что работает с резиновыми шлангами диаметром 6 мм. Не стремитесь приобрести наконечники всех семи номеров, достаточно иметь наконечники №1, 2, 3. Наконечник №1 используется при сварке кузовов легковых автомобилей, №2 и №3 – при сварке труб водопровода, газа, отопления. Если в комплект кроме ацетиленовых входят пропановые наконечники, то последние можно использовать при пайке и нагреве металла.

Горелка для сварщиков, работающих совместно с сантехниками. Такой наконечник можно засунуть туда, куда не залезет больше ничто. В угол между полом и стеной, с проходящей почти впритык трубой, например. Раньше такие наконечники изготавливали самостоятельно, теперь появилась возможность приобрести готовые.

Для работы с пропаном можно использовать и обычную ацетилено-кислородную горелку, предварительно рассверлив конец ее мундштука. Рассверливание производится на глубину 0,5 внешнего диаметра  конца мундштука сверлом, на 2 мм больше диаметра канала в мундштуке. Это позволяет утопить часть пламени внутрь мундштука, что приводит к повышенному саморазогреву мундштука и, как следствие, увеличению температуры исходящих газов.

При рассверливании необходимо ориентироваться на данные Таблицы 2.2:

Номера наконечников
0
1
2
3
4
5
6
7
Диаметр канала мундштука, мм
0,6
0,85
1,15
1.5
1.9
2,3
2,8
3,5


Видео: "Как переделать ацетиленовую горелку в пропановую"

Выпускаемые в России горелки предназначены для работы от ацетиленового генератора и называются инжекторными. Инжекция – это подсос ацетилена за счет энергии находящегося под более высоким (и, главное, постоянным) давлением кислорода.
Генератор отличается тем, что выдаваемое им давление ацетилена может периодически колебаться от 1,5 кгс/см² до 0. Чтобы в таких условиях обеспечить более-менее приемлемое питание горелки, и придумана такая хитроумная штука, как инжектор.




Кислород подается через центральное отверстие 4 со скоростью до 300 м/сек, и в зазоре, образуемом конусом инжектора и стенками смесительной камеры 3, создает разрежение (подсос), куда и засасывается ацетилен.
.Подсос ацетилена проверяется опытным путем. Если палец присасывается к штуцеру, то подсос нормальный.





Сколько пришлось повозиться с обычной горелкой, чтобы добиться легкого хода ацетиленового вентиля!  Все ради того, чтобы не отвлекаться в процессе сварки на регулировку вентиля другой рукой, и экономить тем самым драгоценное время и газы. Здесь это же самое можно делать ДВУМЯ пальцами! Фантастика!

При регулировке инжектора следите за плотностью прилегания резиновой прокладки смесителя к корпусу горелки. При неплотном прилегании возможен выход ацетилена из-под гайки и его воспламенение.

Видео: "Регулировка инжектора сварочной горелки"

Сварщики, наконец-то приобретя баллон с ацетиленом вместо генератора, в радостном предвосхищении начинают производить сварку. Каково же бывает их удивление, когда в процессе работы опять приходится регулярно подкручивать ацетиленовый вентиль горелки.
Весь фокус здесь в том, что при применении инжекторной горелки совместно с ацетиленовым баллоном нельзя получить особого технологического выигрыша. Инжекторная горелка имеет 3 взаимоподобранных отверстия: центральный канал инжектора, канал смесительной камеры, отверстие мундштука. При нагреве они расширяются неодинаково, и из-за этого регулярно изменяется соотношение ацетилен/кислород.
Ацетиленовый баллон должен комплектоваться горелками иного типа - безинжекторными. Но, поскольку  к таким горелкам требуется дополнительный выравниватель давления, особого распространения они не получили.

Пропановый резак

Пропановый резак – это то, что нужно частному сварщику для резки металла.
Его принципиальное устройство не отличается от устройства инжекторной горелки, за исключением дополнительной трубки режущего кислорода да более сложного мундштука.


Мундштуки существуют двух типов: кольцевой и многосопловый. Более предпочтителен многосопловый, он работает надежнее. Правда, забивается чаще, но прочищать его легко: откручивается наружный мундштук, и иголкой очищаются канавки.
 Наружные щели (сопла) служат для подогрева металла, внутренние – для его резки.

Видео: "Очистка головки многосоплового резака"


Пропановый баллон



Пропановый редуктор БПО-5-4ДМ имеет повышенную точность регулирования давления. Это позволит вам стабилизировать оптимальное соотношение газов при сварке, резке, нагреве металлов. Также будет экономиться пропан.

Пропан используется сварщиками для резки металла, его нагрева, пайки. Хранится в сжиженном виде в сварных баллонах емкостью 5 - 50 л. Окрас – красный.
На фотографии видно, что редуктор имеет только один манометр. Он показывает давление, подаваемое к резаку.

Видео: "Сварка пропаном вместо ацетилена"

Давление в баллоне сильно зависит от температуры окружающего воздуха и ничего не говорит сварщику. Наличие пропана определяется по весу. Вес пустого и полного баллона указан на верхней части баллона. Если резка металла производится нечасто, то такого баллона хватает надолго. Приобретать его лучше всего зимой, т. к. на самом деле в баллоне не чистый пропан, а смесь пропана с бутаном, которая бывает зимней и летней. Летняя смесь зимой не дает необходимого давления.

Подготовка газосварочного комплекта к работе

Соединение шлангов с горелкой и манометрами кислородного и ацетиленового баллонов производится при помощи специальных штуцеров (ниппелей) с гайками.
Гайки для кислорода имеют правую резьбу, для ацетилена – левую; кроме этого, ацетиленовые гайки на ребрах имеют насечки, как показано на Рис. 2. 24.
Наденьте шланги на штуцеры, затяните хомутами и запомните одно правило: никогда больше не ослабляйте хомутов и не снимайте шланги со штуцеров. Отсоединение шлангов от аппаратуры в дальнейшем осуществляйте только с помощью гаек, это гарантирует безопасность.


Видео: "Универсальный ниппель для газовой горелки"




Видео: "Сантехническая скрутка вместо хомута для сварочной горелки"

Если вместо ацетиленового баллона используется генератор, то на штуцер затвора шланг надевается без крепления хомутом и держится за счет трения.
 Это – элементы техники безопасности:
1) при обратном ударе пламени сварщик обязан сдернуть шланг с затвора;
 2) при опрокидывании генератора предохранительный клапан может не справиться со сбросом излишнего давления, и шланг, слетев с затвора, освобождает дополнительный канал сброса давления.
Перед присоединением манометров к баллонам на секунду откройте вентили и продуйте их. Установите на кислородном редукторе давление 2 – 3 кгс/см², на ацетиленовом - 0,5 – 1 кгс/см². Откройте ацетиленовый вентиль горелки и продуйте шланги в течении 1 минуты.

Зажигание и регулировка пламени




Для зажигания пламени откройте ацетиленовый вентиль на пол-оборота и, направив горелку в сторону от людей, поднесите сбоку спичку или зажигалку. Если пламя между его началом и торцом мундштука имеет зазор, уменьшите подачу ацетилена. Откройте подачу кислорода и, регулируя вентили по очереди, установите необходимую мощность пламени. Лучше всего это делается по интенсивности шума. В дальнейшем все регулировки пламени осуществляйте ацетиленовым вентилем.


Любой из номеров наконечников способен производить сварку металла в пределах определенной толщины (Таблица 2.3).
Таблица 2.3
Номера наконечников
0
1
2
3
4
5
6
7
Примерная толщина свариваемого металла (сталь), мм
0,3 – 0,6
0,5 – 1,5
1 – 2,5
2,5 – 4
4 - 7
6 - 11
10 - 18
17 - 30

Для каждой из допустимых для данного наконечника толщин металла необходимо подобрать свою мощность пламени. Мощность пламени определяется количеством расходуемого ацетилена и кислорода. Если мы установили расход ацетилена и кислорода меньше необходимых для данного наконечника. то он, как говорят, начинает "стрелять". Если больше - происходит отрыв пламени и его погасание. Сварщик устанавливает необходимую мощность горелки, ориентируясь на ее шум.

Видео: "Регулирование мощности сварочной горелки"



Из этих трех разновидностей пламени в подавляющем большинстве случаев применяется нормальное пламя. Оно характеризуется четко очерченным ядром и отсутствием фиолетового оттенка. Сварка ведется той частью пламени, что находится на расстоянии 2 – 3 мм от конца ядра.

Видео: "Виды сварочного пламени и их применение"

Выключаем горелку, закрыв сначала ацетиленовый вентиль и только после этого кислородный. При большом перерыве в работе закрываем вентили на кислородном и ацетиленовом баллоне (или поднимаем шток корзины генератора, закрыв вентиль внизу затвора).
Учтите, что вентиль кислородного баллона рассчитан только на работу в двух крайних положениях: вправо до упора – закрыто, влево до упора - открыто. Открытый наполовину вентиль может пропускать кислород.

Тренировочная сварка

Первым делом вам необходимо научиться правильно расплавлять металл, или, как говорят сварщики, получать сварочную ванну.

Видео: "Первое упражнение газосварщика: учимся плавить металл".

Возьмите пластину металла толщиной 2 мм, присоедините к горелке наконечник №2 и попытайтесь расплавить металл. Держите горелку до тех пор, пока металл не провалится. Затем начинайте движение и просто попытайтесь провести длинный шов, состоящий из расплавленного металла. Горелка должна быть наклонена под углом 45º, а пламя направлено туда, куда вы собираетесь вести шов. Выбирайте скорость движения на грани прогорания металла. Недостаточный прогрев металла – обычный дефект у начинающих сварщиков.

Видео: "Визуальный контроль регулирования мощности горелки"




Видео: "Второе упражнение газосварщика: отрабатываем навыки теплопередачи".

Второе упражнение - регулировка теплопередачи от горелки к металлу. Осуществляется двумя способами: 1) наклоном горелки по отношению к плоскости металла. Максимальная теплопередача будет при угле наклона, близком к 90 градусам, минимальная - при остром угле наклона; 2) расстоянием от кончика ядра пламени ядра пламени до металла. Чем дальше горелка от металла, тем меньше скорость нагрева сварочной ванны. Потренируйтесь регулировать теплопередачу этими двумя способами, соответственно меняя скорость движения горелки.

Видео: "Третье упражнение газосварщика: отрабатываем поперечное движение горелки".

Третье ваше упражнение- проведение широкого шва, которым обычно и варят сварщики. При этом продольное движение мундштука горелки вдоль шва дополняется колебаниями полумесяцем:


Потренируйтесь проводить такие движения на разной толщине металла и разными номерами наконечников.

Видео: "Как правильно наматывать сварочную проволоку"




Видео: "Четвертое упражнение газосварщика: отрабатываем координацию двух рук"


Четвертое упражнение – наложение сварочного валика на пластину. Для этого используйте присадочную проволоку СВ – 08. Ее диаметр подбирается равным толщине металла.
Присадочная проволока движется впереди горелки и всегда находится в защитной зоне ее пламени. Углы наклона проволоки и горелки относительно металла выбирайте в зависимости от наибольшей производительности наложения шва.






Видео: "Пятое упражнение газосварщика: первая сварка двух пластин"


Наконец, пятое упражнение – сварка двух пластин. Для этого вначале выполните прихватку: через 3 – 4 см соедините пластины точечными швами.

Видео: "Формирование высоты сварочного валика"

Если вы выполняли сплошной шов, начиная от одного края пластин и закончили на противоположном конце, то, скорее всего, ваши пластины «поведет», т.е. они будут деформированы. Это – существенный недостаток газовой сварки. Поэтому при сварке тонколистового металла требуются некоторые особые приемы.



Видео: "Газовая сварка тонколистового металла (торцевая)".
Видео: "Газовая сварка тонколистового металла (нахлесточная)".
Видео: "Газовая сварка тонколистового металла (точечная)".
Видео: "Газовая сварка тонколистового металла (с накладками)".

 И хотя существуют способы уменьшения деформаций, например, сварка прерывистыми швами вразброс, тонкий металл большой площади лучше всего сваривать другими методами.

Видео: "Сварка металлов разной толщины"

Рекомендую больше всего уделить внимание сварке труб – здесь газовая сварка просто незаменима.


Вначале вы должны нарезать несколько десятков «катушек» из труб длиной по 5 см. Диаметр труб разный – от 15 мм до 100 мм.

Видео: "Сварка катушек 57 трубы".
Видео: "Сварка пропаном 57 трубы".
Видео: "Пропановая сварка резаком Донмет Микро.
Видео: "Вырезка и сварка заглушки 57 трубы".
Видео: "Пневматический тренажер сварщика".

Освоение сварки труб начинайте с поворотных стыков – так, как это показано на рисунке 2. 31. Сварку начинайте в правой верхней четверти трубы и, не дойдя немного до верхней точки, поверните трубу. Запомните: шов все время необходимо вести снизу вверх.
Выполняемые вами швы проверяйте на герметичность. Способы такой проверки будут описаны ниже.

Видео: "Проверка сварочных швов давлением".



Сварку неповоротных труб начинайте внизу трубы и, обварив половину трубы, заканчивайте в верхней точке. Точно так же обваривается и вторая половина. Когда начинаете и заканчиваете варить второй шов, перекрывайте предыдущий на 0,5 см.
Третье упражнение при сварке труб – сварка неповоротного шва у стены.


Такие швы выполняйте в последовательности, указанной на рисунке. Расстояние до стены с каждым разом уменьшайте, доведя его до 1 см.

Видео: "Без такой тренировки сварить отопление не получится"

 Иногда такие швы приходится варить в условиях отсутствия прямой видимости. Сварщики в таких случаях пользуются зеркалом. Попытайтесь сварить несколько швов с использованием зеркала. Вы убедитесь, насколько это трудно. Поначалу горелка будет двигаться совсем не туда, куда бы вам хотелось.

Видео: "Сварка с зеркалом"

Дальше можете переходить к сварке горизонтальных стыков на трубе.




Самое сложное при сварке труб – освоить операционную сварку. Вначале срезаем одну трубу так, как показано на рисунке 2. 34. Затем провариваем внутренний шов и, закрыв трубу срезанной вначале крышкой, провариваем наружный шов.


Запомните: при сварке операционных швов в закрытой системе необходимо обеспечить выход газов через левую трубу, разрезав ее в удобном месте. Если вы этого не сделаете, наконечник вашей горелки расплавится.

Видео: "Операционный шов 57 трубы".

Для сварки используйте присадочную проволоку марки СВ – 08. Если хотите получить особо красивые швы, возьмите проволоку СВ – 08 ГС. Правда, такая проволока в начале шва оставляет внутренние пустоты, поэтому при замыкании шва его необходимо проваривать как минимум на 1 см.
У проволоки СВ – 08 ГС еще одна интересная особенность: если дать в горелку небольшой избыток ацетилена, она практически не выбрасывает искр и брызг металла. Такая проволока очень удобна при сварке потолочных швов.

Видео: "Отвод от 57 трубы с минимальным гидравлическим сопротивлением".

В процессе сварки возможны такие ситуации, как хлопки и погасание пламени. Причин три:
1) перегрелся наконечник горелки;
2) засорился наконечник горелки;
3) недостаточное давление ацетилена.
При хлопке сразу закрывайте ацетилен и продувайте горелку кислородом. Если при повторном зажигании ядро пламени изменило свою форму, необходимо прочистить мундштук. Для этого используется стальная проволока, диаметр которой должен соответствовать внутреннему диаметру мундштука.

Видео: "Как правильно прочищать мундштук горелки"



Самое неприятное, что может произойти, – обратный удар пламени. При этом горелка гаснет и из нее валит густой черный дым. Немедленно перекройте вентиль ацетиленового баллона (генератора) и сдерните с затвора генератора шланг.



Пайка





Пайкой называется процесс неразъемного соединения двух металлов с использованием третьего. Этот третий металл называется припоем и имеет температуру плавления меньше, чем у соединяемых им металлов. За счет этого основной металл не изменяет своей структуры и не деформируется. Пайкой можно выполнить даже такие соединения, которые не поддаются сварке.
 В качестве припоя используется латунь (сплав меди с цинком). Обязательно применение флюса – технической буры.

Видео: "Инструмент и материалы для пайки".

Флюс при пайке удаляет окисную пленку и способствует прочности сцепления металлов. Флюс наносится на припой путем окунания нагретой проволоки в банку с бурой.


В начале пайки спаиваемые поверхности очищаются до блеска и залуживаются.
Лужение производим так: нагреваем конец присадочной проволоки и окунаем ее в буру. Нагреваем металл до темно-красного цвета, прикладываем к нему припой с бурой. Пламенем горелки расплавляем припой, и он растекается тонким слоем по металлу. Соединяем залуженные участки друг с другом и дополнительно прогреваем. Добавляем проволоку, если припоя недостаточно.

Видео: "Четыре стадии процесса пайки".

Запомните: паяные соединения будут надежными только тогда, когда они сделаны внахлестку.

Видео: "Пайка латунью твердосплавного наконечника"

Очень часто пайка применяется там, где сварка невозможна или крайне нежелательна: наконечники трубок гидро- или пневмосистемы, повреждения этих трубок, ремонтная сварка емкостей, работающих под большим давлением.

Видео: "Газовая сварка трубки высокого давления"
Видео: "Пайка трубки высокого давления"
Видео: "Пайка ленточных пил латунью"


Желательно использовать пайку и при ремонте автомобилей. При этом собираемый из ремонтных деталей кузов автомобиля вначале ставится на быстродействующие зажимы, затем пропаивается и только после этого сваривается.

Резка

Резка может выполняться как обычной ацетиленовой горелкой, так и резаком. Горелкой чаще всего режут трубы диаметром до 100 мм. По точности реза она превосходит резак.

Видео: "Резка трубы горелкой и болгаркой".

Перед началом реза в том месте, где он будет производиться, труба прогревается до красного цвета на длину 3 – 5 см, закрывается ацетиленовый вентиль, и кислородная струя прорезает металл. Рез узкий, поэтому он тут же затягивается остывающим шлаком. После окончания реза для разделения трубы требуется удар молотком.





Торцевая резка трубы несколько сложнее: вначале прорезаем контур отверстия, затем на нем прожигаем специальное отверстие под отвертку; пока прорезанный пятачок горячий, поддеваем его отверткой и извлекаем плоскогубцами.
Резка резаком применяется для толстого металла. Здесь также требуется первоначальный подогрев, который и осуществляется специальным подогревающим пламенем. Пламя резака зажигается и регулируется так же, как и у горелки. Отличие одно – рез производится струей режущего кислорода с одновременным подогревом подогревающим пламенем. Поэтому резак может резать бесконечно долго.
Рез начинается всегда у края детали и ведется так, чтобы кислород все время продувал всю толщину металла. При переходе к более толстому металлу скорость реза необходимо уменьшать.
При необходимости начинать рез с плоскости металла вначале прогреваем металл до расплавления на максимально возможную глубину, очень осторожно открываем режущий кислород и делаем первоначальную прошивку. Дальше резка идет по обычной схеме.
В заключение два совета:
1) в целях экономии кислорода левую руку всегда держите на вентиле режущего кислорода: процесс работы резака может неожиданно прекратиться, в этом случае выключаем режущий кислород и дополнительно прогреваем металл;
2) детали сложной конфигурации вырезаются сначала с внутренней стороны, как показано на этой схеме.


Газокислородный резак хорошо режет только низкоуглеродистую сталь. При резке средне- или высокоуглеродистой стали, а тем более цветных металлов, необходимы иные способы.

Нагрев металла

Нагрев деталей газовым пламенем довольно широко используется в ремонтных работах: сильно помятые детали без нагрева выправить часто бывает невозможно.

Видео: "Гнем трубы с помощью ацетилено-кислородной горелки".

Для нагрева можно использовать кислородно-ацетиленовую горелку, резак, пропановоздушную горелку. Выбор источника нагрева определяется исходя из потребностей: для откручивания заржавевшей гайки ее нужно нагреть докрасна концентрированным пламенем кислородно-ацетиленовой горелки; для мощного концентрированного нагрева можно использовать  пропанокислородный резак; при общем прогреве детали требуется рассеянное пламя пропановоздушной горелки.

Сварка чугуна

Газовая сварка чугуна является одним из самых надежных способов ремонта. Надежность определяется относительно небольшой разницей между температурой шва и температурой всей детали.

Видео: "Газовая сварка чугуна".

Если деталь массивная, то ее предварительно подогревают в печи до температуры 600 - 700º С (темно-вишневый цвет). Для сварки используется наконечник №4 или больше. В качестве присадочного материала применяют литые чугунные прутки марки А и Б диаметром 8 – 12 мм. Применение флюса обязательно. Чаще всего используется техническая бура. Пруток погружают в ванну только после нагрева и вынимают из ванны для нанесения очередной порции флюса. Флюс наносят обмакиванием горячего конца прутка в буру. Если шов ложится плохо, концом прутка трут о металл, удаляя излишнюю окисную пленку.


По окончании сварки изделие закрывают любым негорючим материалом и дают остыть в течении 3 - 40 часов, в зависимости от массы детали.
Укутывание термоизолирующим материалом лучше произвести сразу после вытаскивания детали из печи, оставив только открытое место для сварки. В этом случае и изделие меньше остывает, и сварщик не так перегревается. Иногда делают специальную печь с расчетом сварки без вытаскивания.
Менее массивное изделие прогревается непосредственно самой горелкой. Охлаждать его нужно так же, как и в первом случае.

Сварка алюминия

Газовой сваркой можно сваривать алюминий, получая швы среднего качества. Алюминий всегда покрыт окисной пленкой и очень чувствителен к наличию посторонних загрязнений: масла, жиров; поэтому перед сваркой требуется особо тщательная подготовка. Окисная пленка имеет температуру плавления, намного превышающую температуру плавления алюминия; если в процессе сварки ее не удалять, присадочный металл просто не сможет перемешаться с основным.
Вначале производим обезжиривание места сварки и присадочной проволоки ацетоном, затем насаженной на «болгарку» металлической щеткой очищаем их до блеска.
Для удаления образующейся в процессе сварки окисной пленки применяют специальный флюс АФ – 4А. Его можно приобрести у мастеров, занимающихся ремонтом холодильников. Флюс наносят в зону сварки в виде пасты или порошка. После сварки остатки флюса тщательно удаляют.
В качестве присадочной проволоки можно использовать электротехнический алюминий (электрические провода). Диаметр его зависит от толщины свариваемой детали. В большинстве случаев достаточно 2 – 5 мм.
Основная трудность при сварке алюминия заключается в том, что он не изменяет цвет при нагреве, поэтому сварку желательно вести на специальных подкладках, иначе шов «провалится». Подкладки можно сделать из асбеста, керамического кирпича, глины.
Если флюс не удалось приобрести, можно использовать механический способ удаления окисной пленки.


При сварке без флюса присадочный материал держат не в руке, а укладывают на восстанавливаемой детали около трещины или другого дефекта на расстоянии 50 – 60  мм от места сварки. В качестве присадочного материала можно использовать небольшие куски алюминия.


Газовая горелка должна иметь небольшой избыток ацетилена, направляться на свариваемую деталь перпендикулярно, расстояние между мундштуком горелки и деталью 50 – 60 мм.
Вначале деталь набивают песком, укладывая поверху асбест, высыпающийся песок замазывают глиной.
После набивки деталь равномерно прогревают до температуры 250 - 300º С. Затем горелкой оплавляют край дефекта, проверяя крючком начало плавления. К расплавленным кромкам пододвигают кусочки алюминия, расплавляют их и перемешивают крючком, удаляя окисную пленку.
Высокое качество сварки алюминия и его сплавов достигается тщательным перемешиванием металла в сварочной ванне и полным удалением стальным крючком частиц окисной пленки.
Сварной шов, выполненный таким способом, имеет не очень красивый внешний вид, поэтому после сварки его необходимо зачистить «болгаркой».
По надежности сварные швы отвечают всем требованиям к изделиям, работающим под небольшим давлением. Прочность их также достаточно высока.

Видео: "Газовая сварка алюминия".

Таким способом можно успешно сваривать алюминиевые детали автомобиля: блоки и головки цилиндров, картеры, коробки передач и т. д.

Сварка отопления

Если проанализировать структуру доходов, получаемых частным сварщиком от разных видов сварки, то сварка отопления может дать более половины всех доходов.
Вы уже потренировались в сварке труб, и у вас получаются швы без утечки. Теперь можете переходить к сварке отопления.

Видео: "Выбор оптимальной системы отопления частного дома".

Если вы работаете в многоквартирном доме, то, скорее всего, у вас особых проблем не возникнет. Схему отопления здесь разработали специалисты-проектировщики. Все становится значительно сложнее, если вам необходимо сварить отопление частного дома. Здесь на первое место выходит не качество швов, а качество разработанной  вами схемы отопления.

Видео: "Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя".

Отопление частного дома может быть построено как по принципу принудительной циркуляции с циркуляционным насосом, так и по принципу естественной (гравитационной) циркуляции. Отопление с естественной  (гравитационной) циркуляцией считается более надежным, поскольку не зависит от наличия электричества. Движение воды в этом случае происходит за счет разности веса воды, находящейся в двух вертикальных трубах.


Видео: "Схемы гравитационной трубной системы отопления с обраткой".


Находящаяся над котлом труба 2 заполнена самой горячей водой. Такая вода имеет наименьший вес из всей, находящейся в системе.
Чтобы была хорошая циркуляция, вода в трубах 4 и 5 должна иметь больший вес, чем в трубе 2, то есть быть более холодной. Чем холоднее будет эта вода, тем лучше будет циркуляция. Единственный способ сделать эту воду более холодной состоит в удлинении горизонтальной ветви петли, то есть трубы 3. Как показывает практика, минимальная длина этой трубы должна быть 3 м, а вообще, чем больше, тем лучше.

Высота петли также имеет значение. Чем выше петля, тем больше разница в весе воды, находящейся в трубах 2 и 4 + 5.
Следовательно, чем выше и длиннее петлю мы сделаем, тем лучше циркуляция.

Видео: "Схемы гравитационной системы отопления с двумя параллельными трубами".

Из всех схем нижней разводки чаще всего применяется разводка двумя параллельными трубами. Две параллельные трубы идут по всему периметру дома, обогревая все наружные стены. Самая распространенная ошибка сварщиков при монтаже параллельной разводки - игнорирование правила поведения горячей воды. Горячая вода всегда стремится вверх. В итоге верхняя труба бывает горячей, а нижняя - намного холоднее. Для выравнивания температуры труб в верхнюю трубу необходимо вставить шаровой кран.


Такую систему можно отрегулировать при запуске. Дождитесь, пока прогреется верхняя труба, затем понемногу прикрывайте шаровой кран до тех пор, пока температура верхней и нижней трубы сравняется.
Система отопления выполняется трубами диаметром 50 (57) мм. В последнее время в продаже появились прямоугольные трубы. Выполненное ими отопление получается компактнее, а теплоотдача выше. Пусть вас не смущают тонкие стенки таких труб. Если вода из отопления не будет сливаться, то они прослужат не одно десятилетие.

Видео: "Профильная труба в отоплении частного дома".

Видео: "Профильная труба будет вам служить десятилетиями"

Видео: "Изготовление плавного перехода от профильной к круглой трубе методом правки"

Видео: "Изготовление плавного перехода от профильной к круглой трубе методом осадки".

Видео: "Изготовление плавного перехода от профильной к круглой трубе методом раздачи".

Расширительный бачок вваривается в верхнюю трубу петли. Нижняя разводка выполняется горизонтально или под небольшим уклоном (снижением) от петли к регулировочному крану. В нижней точке вваривается сливной кран.

Видео: "Роль уклонов и расширительного бака в гравитационной трубной системе отопления".

Монтируйте нижнюю разводку как можно ближе к полу, этим вы обеспечите комфортный температурный режим у пола.
Котел установите как можно ниже по отношению ко всему отоплению. Лучший вариант установить его в подвале (согласуйте с газовиками!). При установке котла в подвале петлю можно не делать.

Видео: "Схемы гравитационной трубной системы отопления с нижним расположением котла".

Видео: "Выбор котла для гравитационной системы отопления".

При монтаже отопления двухэтажного дома не забывайте правило поведения горячей воды. Поставьте между этажами регулировочный кран (как это сделано между двумя трубами на Рис. 2. 49). На втором этаже можно смонтировать копию отопления первого этажа.
Существенным недостатком системы с нижней параллельной разводкой является неравномерный обогрев разных комнат дома. В комнате, что расположена ближе к петле, бывает жарко; комната рядом с регулировочным краном бывает холодной.

Видео: "10 способов повышения эффективности гравитационной системы отопления".

Видео: "Комбинированная система отопления с расположением котла в пристройке".

Видео: "Комбинированная система отопления с расположением котла на уровне пола".

Видео: "Отопление квартиры от газовой плиты".

Видео: "Горячее водоснабжение от газовой плиты".

Техника безопасности при газовой сварке

По степени опасности профессия «газосварщик» находится рядом с шахтером и милиционером. Отличие одно – газосварщик почти всегда сам является творцом опасных ситуаций. Некоторые опасности газовой сварки разбирались при описании газосварочной аппаратуры. Добавлю еще несколько их видов из собственного опыта.
Работайте на достаточном удалении от баллона и генератора. Искры от работающей горелки или резака ни в коем случае не должны достигать генератора. Даже полностью исправный генератор может выделять избыток ацетилена в атмосферу. К примеру, это случается при срабатывании предохранительного клапана. Пролетающая искра воспламеняет ацетилен, и из выходного отверстия клапана вырывается факел. Такую струю можно потушить, нажав сверху на шток клапана.
Газосваркой часто приходится варить различные емкости. Здесь надо быть предельно осторожным. Любое горючее вещество, когда-то находившееся в емкости, может стать источником взрыва. Был случай взрыва бочки из-под масляной краски. Краски в ней давно уже не было, оставался тонкий высохший слой на стенках. При нагреве стенки краска начала плавится и испаряться. Пары краски смешались с воздухом, и эта взрывчатая смесь взорвалась.


Обычно рекомендуют перед сваркой полностью удалять горючие вещества из емкости, промыв ее горячей водой с каустической содой. Однако это не всегда дает желаемый результат. Поэтому дополнительной мерой безопасности является заполнение емкости перед сваркой и в процессе ее углекислым газом. Если такого газа у вас нет, пустите в емкость струю пара из чайника. Если и этого нет, наденьте на выхлопную трубу вашего автомобиля шланг и опустите его в емкость. Весь период сварки автомобиль должен работать. Такой способ можно использовать, если вы уверены в полном сжигании бензиновой горючей смеси вашим автомобилем.


Некоторые сварщики делились опытом модернизации ацетиленового генератора. Чтобы генератор не забивался илом, карбид сначала помещали в женские колготки и только потом в корзину. Такая «модернизация» может оказаться чрезвычайно опасной. Карбид при соприкосновении с водой выделяет огромное количества тепла. В генераторе тепло отводится водой, смачивающей корзину снизу. Для эффективного теплоотвода отработанный карбид вымывается и опускается вниз. Если он находится в колготках, образуется «шуба», препятствующая отводу тепла. Перегретый ацетилен может взорваться уже при 240° С (зависит от давления и присутствующих в нем веществ). Стоит ли рисковать?
Газовое пламя не обладает сильным излучением, поэтому складывается впечатление, что защита глаз может осуществляться обычными солнцезащитными очками. Однажды при такой защите всего за полдня работы сварщик получил сильное покраснение глаз. Пластмассовые солнцезащитные очки ослабляют только видимое излучение, но не фильтруют ультрафиолет (хотя некоторые фирмы-производители очков и утверждают обратное). Для газовой сварки применяются специальные темные защитные очки. Стекло маркируется буквой Г и цифрой, например, Г1, Г2, Г3. Для большинства работ достаточно Г2. Немаркированные стекла лучше не использовать.




Подписаться на: Сообщения (Atom)