Tehnologija plinskog zavarivanja. Načini plinskog zavarivanja Brzina plinskog zavarivanja

Prilikom plinskog zavarivanja javljaju se različiti procesi: fizički, povezani sa zagrijavanjem i topljenjem metala, stvaranjem vara, kao i kemijski, uzrokovani sagorijevanjem, interakcijom fluksa i punila sa rastopljenim metalom.

Glavni alat plinskog zavarivača je plamen za zavarivanje. Nastaje kada zapaljivi plin sagorijeva u kisiku. Odnos zapremina kiseonika i zapaljivog gasa u njihovoj mešavini određuje izgled, temperaturu i prirodu uticaja plamena zavarivanja na rastopljeni metal.

Razmotrimo strukturu plamena (slika 7.1). Plamen zavarivanja ima tri jasno prepoznatljiva područja: jezgro 7, zonu redukcije 2 i gorionik 3.

Rice. 7.1. Struktura acetilenskog plamena za zavarivanje i raspodjela temperature po dužini gorionika: 1 - jezgro; 2 - zona oporavka; 3 - baklja

Core Plamen je svijetleća zona, u čijem vanjskom sloju izgaraju vruće čestice ugljika nastale razgradnjom acetilena.

Zona oporavka, tamniji, sastoji se od ugljičnog monoksida i vodika, koji deoksidiraju rastopljeni metal, uklanjajući kisik iz njegovih oksida.

Baklja- periferni dio plamena - je zona potpunog sagorijevanja ugljovodonika u kiseoniku okoline.

Ovisno o odnosu volumena kisika i acetilena, dobivaju se tri glavna tipa plamena zavarivanja: normalan, oksidirajući i karburizirajući (slika 7.2).

Rice. 7.2. Vrste plamena zavarivanja: a - normalan; b - oksidativno; c - karburizacija; 1 - jezgro; 2 - zona oporavka; 3 - baklja

Normalan plamen za zavarivanje nastaje kada se u gorioniku nalazi jedna zapremina acetilena za jednu zapreminu kiseonika. U normalnom plamenu sve tri zone su jasno vidljive.

Jezgro je oštro definisanog oblika, blizu cilindra sa jarko sjajnom školjkom. Temperatura jezgra dostiže 1000 °C.

Zavarivanje se izvodi u zoni redukcije koja sadrži produkte nepotpunog sagorijevanja acetilena. Temperatura ove zone u tački 3...6 mm od jezgre je 3150°C. Baklja ima temperaturu od 1200...2500 °C.

Normalni plamen za zavarivanje koristi se za zavarivanje svih vrsta čelika, bakra, bronze i aluminija.

Oksidirajući plamen za zavarivanje dobija se sa viškom kiseonika, kada se u gorionik dovede više od 1,3 zapremine kiseonika po zapremini acetilena. Jezgro takvog plamena ima skraćeni konusni oblik. Poprimi manje oštre obrise i blijediju boju od normalnog plamena. Dužina redukcijske zone se smanjuje u odnosu na normalan plamen. Baklja je plavičasto-ljubičaste boje. Sagorevanje je praćeno bukom, čiji nivo zavisi od pritiska kiseonika. Temperatura oksidacijskog plamena je viša od one kod normalnog plamena, ali pri zavarivanju takvim plamenom zbog viška kisika nastaju porozni i lomljivi šavovi.

Oksidirajući plamen se koristi za zavarivanje i lemljenje mesinga.

Plamen za naugljičenje zavarivanja dobijeno sa viškom acetilena, kada u gorioniku nema više od 0,95 zapremine kiseonika po zapremini acetilena. Jezgro takvog plamena gubi oštar obris, a na njegovom kraju se pojavljuje zeleni rub, čije prisustvo ukazuje na višak acetilena. Zona redukcije je znatno lakša od one kod normalnog plamena i skoro se spaja sa jezgrom. Baklja postaje žute boje. Sa značajnim viškom acetilena, plamen postaje zadimljen. Temperatura ugljičnog plamena je niža od temperature normalnog i oksidacijskog plamena.

Liveno gvožđe je zavareno pomoću laganog naugljičnog plamena, a tvrde legure se talože.

Plinski zavarivač podešava i podešava vrstu plamena zavarivanja „na oko“.

Prilikom izvođenja radova zavarivanja potrebno je da plamen zavarivanja ima toplinsku snagu dovoljnu da otopi metal koji se zavari.

Snaga plamena tokom zavarivanja gasom zavisi od brzine protoka acetilena - zapremine gasa koji prolazi kroz gorionik za jedan sat. Snaga se podešava odabirom vrha gorionika i promjenom položaja acetilenskog ventila. Snaga plamena se bira u skladu sa debljinom metala koji se zavari i njegovim termofizičkim svojstvima.

Potrošnja acetilena, dm 3 /h, potrebna za taljenje sloja zavarenog metala debljine 1 mm je utvrđena u praksi. Tako se sloj niskougljičnog čelika debljine 1 mm topi pri potrošnji acetilena od 100...130 dm 3 / h. Da biste odredili potrošnju acetilena pri zavarivanju određenog dijela, trebate pomnožiti potrošnju koja odgovara jediničnoj debljini sa stvarnom debljinom metala koji se zavari, mm.

Primjer. Prilikom zavarivanja niskougljičnog čelika debljine 3 mm, minimalna potrošnja acetilena, dm 3 / h, bit će 100x3 = 300, a maksimalna - 130x3 = 390.

Ugao nagiba usnika gorionika prema površini metala zavisi uglavnom od debljine limova koji se zavaruju i od termofizičkih svojstava metala. Što je veća debljina metala, veći je ugao nagiba usnika plamenika. Sa promjenom debljine čelika od 1 do 15 mm, ugao nagiba usnika se mijenja unutar 10-80° (slika 3). Ugao nagiba usnika plamenika zavisi i od temperature topljenja i toplotne provodljivosti metala. Što je veća tačka topljenja metala i što je veća njegova toplotna provodljivost, veći je ugao nagiba usnika. Tako, na primjer, pri zavarivanju bakra, kut nagiba usnika može biti 60-80°, a kod zavarivanja olova ili lako zapaljive legure magnezija ~ 10°. Nagib vrha gorionika može se promijeniti tokom procesa zavarivanja. U početnom trenutku zavarivanja i radi boljeg zagrevanja metala i bržeg formiranja zavarenog bazena, ugao nagiba se postavlja na najveći (80-90°); tokom procesa zavarivanja, vrijednost ugla odgovara debljini i vrsti metala koji se zavari.

Rice. 3.

Snaga plamena zavisi od debljine metala i njegovih termofizičkih svojstava. Što je veća debljina metala i veća je njegova tačka topljenja i toplinska provodljivost, veća je snaga plamena potrebna za njegovo zavarivanje. Prilikom zavarivanja niskougljičnih i niskolegiranih čelika potrošnja acetilena određuje se prema formulama:

sa pravom metodom zavarivanja

gdje je d debljina čelika koji se zavari, mm.

Prilikom zavarivanja lijevanog željeza, mesinga, bronze i aluminijskih legura, snaga plamena je podešena približno kao kod zavarivanja čelika.

Prilikom zavarivanja bakra, koji ima vrlo visoku toplinsku provodljivost i prilično visoku tačku, snaga plamena, ako se postupak zavarivanja izvodi s jednim plamenikom, odabire se prema formuli

Tokom procesa plinskog zavarivanja, usnik gorionika se zagrijava i, kao rezultat, povećava se sadržaj kisika u mješavini plina, što često dovodi do oksidacije metala zavarenog bazena. Stoga je u početnom trenutku rada potreban omjer plinova u mješavini postavljen na b0 = 1,05 x 1,1. Kako se usnik gorionika zagrijava, količina kisika se postepeno povećava na 0 = 1,2 h 1,3, nakon čega zavarivač hladi gorionik i ponovo reguliše plamen.

Promjer žice za punjenje ovisi o metodi plinskog zavarivanja. Za lijevu metodu je veća nego za desnu. Promjer žice za punjenje d za zavarivanje čelika debljine od 6 do 15 mm može se odrediti pomoću sljedećih formula:

za lijevu metodu

za pravi put

Prilikom zavarivanja čelika debljine veće od 15 mm, promjer žice se bira na 6-8 mm. Pokreti plamenika i žice za punjenje imaju značajan uticaj na proces formiranja vara. Prilikom zavarivanja u donjem položaju metodom desne ruke bez pripreme ivica sa debljinom čelika većom od 3 mm, ili kod zavarivanja relativno debelog čelika metodom lijeve strane (sa ili bez pripreme ruba), najčešći su pomaci gorionik i kraj žice za punjenje prikazani su na sl. 4. U ovom slučaju, kraj žice za punjenje čini pokrete suprotno kretanju plamenika za zavarivanje. Prilikom izrade kutnih ili zrnastih zavara da bi se dobio normalan oblik zrna, gorioniku i žici za punjenje daju se pokreti prikazani na sl. 5. U ovom slučaju, zavarivač brzo pomiče plamen i kraj žice u sredini šava i drži ih na rubovima.

Rice. 4.

Rice. 5.

Prilikom zavarivanja metala debljine 5 mm pravilnom metodom, plamen gorionika ide dublje u žljeb šava (slika 6) i kreće se duž šava bez oscilatornih pokreta.

Rice. 6.

Prilikom zavarivanja čelika male debljine bez obrubljivanja rubova, kada se postupak zavarivanja izvodi žicom za punjenje, metoda sekvencijalnog formiranja zavarenih bazena postala je raširena (slika 7). Štaviše, svaka naredna kupka preklapa prethodnu za 1/3 njenog promjera.

Rice. 7.

U ovom slučaju, proces zavarivanja se izvodi na lijevi način. Da bi se postigla glatka i ravna površina vara, moraju biti ispunjena dva osnovna uslova: kraj žice za punjenje ne bi trebalo da se pomera izvan zone srednjeg plamena kako bi se izbegla oksidacija; Prilikom približavanja bazenu za zavarivanje, jezgro plamena ne smije dodirivati ​​njegovu površinu kako bi se spriječilo naugljičenje metala šava. Metoda sekvencijalnog formiranja zavarenih bazena, ili, kako se to ponekad naziva, "zavarivanje na kapak", omogućava da se dobije vrlo kvalitetan zavar.

Zavarivanje plinom je relativno jednostavno i ne zahtijeva složenu, skupu opremu ili izvor električne energije.

Nedostatak plinskog zavarivanja je niža brzina zagrijavanja metala u odnosu na elektrolučno zavarivanje i veća zona toplinskog utjecaja na metal. Kod plinskog zavarivanja koncentracija topline je manja, a savijanje dijelova koji se zavaruju je veće.

Zbog relativno sporog zagrijavanja metala plamenom i niske koncentracije topline, produktivnost plinskog zavarivanja opada s povećanjem debljine metala koji se zavari. Na primjer, s debljinom čelika od 1 mm, brzina plinskog zavarivanja je oko 10 m/h, sa debljinom od 10 mm - samo 2 m/h. Stoga je plinsko zavarivanje čelika debljine preko 6 mm manje produktivno od elektrolučnog zavarivanja.

Cijena acetilena i kisika veća je od cijene električne energije, pa je plinsko zavarivanje skuplje od električnog. Nedostaci plinskog zavarivanja također uključuju opasnost od eksplozije i požara ako se krše pravila za rukovanje kalcijevim karbidom, zapaljivim plinovima i tekućinama, kisikom, bocama sa komprimiranim plinovima i generatorima acetilena. Plinsko zavarivanje se koristi za sljedeće radove: izradu i popravku čeličnih proizvoda debljine 1-3 mm; zavarivanje posuda i malih rezervoara, zavarivanje pukotina, zavarivanje zakrpa itd.; popravka lijevanih proizvoda od lijevanog željeza, bronce, silumina; zavarivanje spojeva cijevi malih i srednjih promjera; proizvodnja proizvoda od aluminijuma i njegovih legura, bakra, mesinga i olova; proizvodnja konstruktivnih jedinica od tankozidnih cijevi; navarivanje mesinga na dijelove od čelika i lijevanog željeza; spajanje duktilnog i lijevanog željeza visoke čvrstoće pomoću šipki za punjenje od mesinga i bronze, niskotemperaturno zavarivanje lijevanog željeza.

Plinsko zavarivanje se može koristiti za spajanje gotovo svih metala koji se koriste u tehnici. Lijevano željezo, bakar, mesing i olovo je lakše zavariti gasom nego elektrolučno zavarivanje.

TEHNIKA PLINSKOG ZAVARIVANJA

Plinsko zavarivanje se može koristiti za izradu donjih, horizontalnih, vertikalnih i stropnih šavova. Plafonske šavove je najteže napraviti, jer u tom slučaju zavarivač mora održavati i distribuirati tečni metal duž šava pomoću pritiska plamenih plinova. Najčešće se plinsko zavarivanje koristi za izradu čeonih spojeva, rjeđe ugaonih i krajnjih spojeva. Ne preporučuje se izrada preklopnih i T-spojeva pomoću plinskog zavarivanja, jer zahtijevaju intenzivno zagrijavanje metala i praćeni su povećanim savijanjem proizvoda.

Zglobovi od tankog metala zavareni su bez žice za punjenje. Koriste se povremeni i kontinuirani šavovi, kao i jednoslojni i višeslojni šavovi. Prije zavarivanja rubovi se temeljito čiste od tragova ulja, boje, rđe, kamenca, vlage i drugih zagađivača.

U tabeli Slika 10 prikazuje pripremu ruba za plinsko zavarivanje ugljenični čelici stražnji šavovi.

KRETANJE GORNICE TOKOM ZAVARIVANJA

Plamen plamenika je usmjeren na metal koji se zavari tako da su rubovi metala u zoni redukcije, na udaljenosti od 2-6 mm od kraja jezgra. Nemoguće je dodirnuti rastopljeni metal krajem jezgre, jer će to uzrokovati karburizaciju metala kupke. Kraj žice za punjenje također mora biti u zoni redukcije ili uronjen u kupku od rastopljenog metala. Na mjestu gdje je usmjeren kraj plamene jezgre, tekući metal se pod pritiskom plina lagano napuhuje sa strane, stvarajući udubljenje u zavarenom bazenu.

Brzina zagrijavanja metala tijekom plinskog zavarivanja može se podesiti promjenom ugla nagiba usnika prema metalnoj površini. Što je ovaj ugao veći, to se više toplote prenosi sa plamena na metal i brže će se zagrijati. Prilikom zavarivanja debelog ili dobro provodljivog metala (na primjer, crvenog bakra), kut nagiba mlaznice a uzima se veći nego kod zavarivanja tankih ili niske toplinske vodljivosti. Na sl. 86, i prikazuje uglove nagiba usnika koji se preporučuje za lijevo (vidi § 4 ovog poglavlja) zavarivanje čelika različitih debljina.

Na sl. 86, b pokazuje načine za pomicanje usnika duž šava. Glavna stvar je da pomjerite usnik duž šava. Poprečni i kružni pokreti su pomoćni i služe za regulaciju brzine zagrijavanja i topljenja rubova, a doprinose i formiranju željenog oblika vara.

Metoda 4 (vidi sliku 86, b) koristi se za zavarivanje tankog metala, metode 2 i 3 - za zavarivanje metala srednje debljine. Prilikom zavarivanja morate nastojati osigurati da metal bazena uvijek bude zaštićen od okolnog zraka plinovima redukcijske zone plamena. Stoga se metoda 1, u kojoj se plamen povremeno povlači u stranu, ne preporučuje, jer može oksidirati metal kisikom iz atmosfere.

OSNOVNE METODE PLINSKOG ZAVARIVANJA

Zavarivanje lijevo (Sl. 87, a). Ova metoda je najčešća. Koristi se za zavarivanje tankih i niskotopljivih metala. Gorionik se pomiče s desna na lijevo, a žica za punjenje se vodi ispred plamena koji je usmjeren na nezavareni dio šava. Na sl. 87, a ispod prikazan je dijagram kretanja usnika i žice za vrijeme lijevog načina zavarivanja. Snaga plamena za lijevo zavarivanje uzima se od 100 do 130 dm 3 acetilena na sat po 1 mm debljine metala (čelika).

Desno zavarivanje (Sl. 87, b). Svetiljka se pokreće s lijeva na desno, žica za punjenje se pomiče nakon baklje. Plamen je usmjeren na kraj žice i zavareno područje šava. Poprečni oscilatorni pokreti se ne izvode tako često kao kod lijevog zavarivanja. Usnik stvara blage poprečne vibracije; Prilikom zavarivanja metala debljine manje od 8 mm, mlaznica se pomiče duž osi šava bez poprečnih pomaka. Kraj žice se drži uronjen u zavareni bazen i s njim se miješa tečni metal, što olakšava uklanjanje oksida i šljake. Toplina plamena se u manjoj mjeri rasipa i bolje se koristi nego kod lijevog zavarivanja. Zbog toga se prilikom desnog zavarivanja kut otvaranja šava ne pravi 90°, već 60-70°, što smanjuje količinu taloženog metala, potrošnju žice i savijanje proizvoda zbog skupljanja metala šava.

Preporučljivo je koristiti desno zavarivanje za spajanje metala debljine veće od 3 mm, kao i metala visoke toplinske provodljivosti sa žljebljenim rubovima, kao što je crveni bakar. Kvaliteta šava kod desnog zavarivanja je veća nego kod lijevog jer je rastopljeni metal bolje zaštićen plamenom, koji istovremeno žari natopljeni metal i usporava njegovo hlađenje. Zbog najbolja upotreba toplotno, desno zavarivanje metala velikih debljina je ekonomičnije i produktivnije od lijevog zavarivanja - brzina desnog zavarivanja je 10-20% veća, a ušteda plina je 10-15%.

Desno zavarivanje povezuje čelik debljine do 6 mm bez ivica ivica, sa punim prodorom, bez povratnog zavarivanja sa poleđina. Snaga plamena za desno zavarivanje uzima se od 120 do 150 dm 3 acetilena na sat po 1 mm debljine metala (čelika). Usnik mora biti nagnut prema metalu koji se zavari pod uglom od najmanje 40°.

Prilikom desnog zavarivanja preporučuje se upotreba žice za punjenje promjera jednake polovini debljine metala koji se zavari. Kod lijevog zavarivanja koristite žicu prečnika 1 mm većeg nego kod desnog. Žica prečnika većeg od 6-8 mm ne koristi se za gasno zavarivanje.

Zavarivanje sa prolaznom perlicom (Sl. 88). Listovi se postavljaju okomito s razmakom koji je jednak polovini debljine lima. Plamen gorionika topi rubove, formirajući okruglu rupu, čiji je donji dio otopljen dodatnim metalom po cijeloj debljini metala koji se zavari. Zatim se plamen pomiče više, topi gornju ivicu rupe i nanosi sljedeći sloj metala na donju stranu rupe, i tako sve dok se cijeli šav ne zavari. Šav se dobija u obliku prolazne perle koja povezuje limove koji se zavaruju. Metal šava je gust, bez pora, šupljina i inkluzija šljake.

Zavarivanje sa kupkama. Ova metoda se koristi za zavarivanje čeonih i ugaonih spojeva metala male debljine (manje od 3 mm) žicom za punjenje. Kada se na šavu formira bazen promjera 4-5 mm, zavarivač u njega ubacuje kraj žice i, nakon što je rastopio malu količinu, pomiče kraj žice u mrak, smanjujući dio plamen. Istovremeno, on pravi kružne pokrete usnikom, pomičući ga na sljedeći dio šava. Nova kupka treba da se preklapa sa prethodnom za 1/3 prečnika. Da bi se izbjegla oksidacija, kraj žice se mora držati u redukcijskoj zoni plamena, a jezgro plamena ne bi trebalo biti uronjeno u kadu kako bi se izbjeglo naugljičenje metala šava. Ovako zavareni tanki limovi i cijevi od niskougljičnog i niskolegiranog čelika (sa laganim šavovima) daju spojeve izvrsne kvalitete.

Višeslojno plinsko zavarivanje. Ova metoda zavarivanja ima niz prednosti u odnosu na jednoslojno zavarivanje: obezbjeđuje se manja zona grijanja metala; žarenje donjih slojeva se postiže nanošenjem sljedećih slojeva; moguće je iskovati svaki sloj šava prije nanošenja sljedećeg. Sve to poboljšava kvalitetu metala šava. Međutim, višeslojno zavarivanje je manje produktivno i zahtijeva veću potrošnju plina od jednoslojnog zavarivanja, pa se koristi samo u proizvodnji kritičnih proizvoda. Zavarivanje se izvodi u kratkim dijelovima. Prilikom nanošenja slojeva, morate osigurati da su spojevi šavova unutra različitim slojevima nije odgovarao. Prije nanošenja novog sloja žičanom četkom temeljno očistite površinu prethodnog od kamenca i šljake.

Oksidirajuće zavarivanje plamenom. Niskougljični čelici se zavaruju ovom metodom. Zavarivanje se izvodi oksidirajućim plamenom sastava

Za deoksidaciju oksida gvožđa koji nastaju u zavarenom bazenu koriste se žice razreda Sv-12GS, Sv-08G i Sv-08G2S u skladu sa GOST 2246-60, koje sadrže povećane količine mangana i silicija, koji su deoksidanti. Ova metoda povećava produktivnost za 10-15%.

Zavarivanje propan-butan-kiseoničkim plamenom. Zavarivanje se izvodi s povećanim sadržajem kisika u smjesi

kako bi se povećala temperatura plamena i povećala penetracija i fluidnost kupke. Za deoksidaciju metala šava koriste se žice Sv-12GS, Sv-08G, Sv-08G2S, kao i žica Sv-15GYU (0,5-0,8% aluminijuma i 1-1,4% mangana) prema GOST-u.

Istraživanja A. I. Shashkova, Yu. I. Nekrasova i S. S. Vaksmana utvrdila su mogućnost korištenja u ovom slučaju konvencionalne niskougljične žice za punjenje Sv-08 s deoksidirajućim premazom koji sadrži 50% feromangana i 50% ferosilicijuma razrijeđenog na tekućem staklu. Težina premaza (bez težine tečno staklo) iznosi 2,8-3,5% težine žice. Debljina premaza: 0,4-0,6 mm kada se koristi žica prečnika 3 mm i 0,5-0,8 mm kada se koristi žica prečnika 4 mm. Potrošnja propana je 60-80 l/h po 1 mm debljine čelika, b = 3,5, ugao nagiba šipke prema metalnoj ravni je 30-45°, ugao rezanja ivica je 90°, rastojanje od jezgro do šipke je 1,5-2 mm, do metala 6-8 mm. Ova metoda može zavariti čelik debljine do 12 mm. Najbolji rezultati postignuti su pri zavarivanju čelika debljine 3-4 mm. Žica Sv-08 sa navedenim premazom je potpuna zamjena za oskudnije vrste žice s manganom i silicijumom pri zavarivanju propan-butanom.

Značajke zavarivanja raznih šavova. Horizontalni šavovi su zavareni na pravi način (Sl. 89, a). Ponekad se zavarivanje vrši s desna na lijevo, držeći kraj žice na vrhu, a usnik na dnu kade. Zavareni bazen je postavljen pod određenim uglom u odnosu na os šava. To olakšava formiranje šava i sprečava kapanje metala kade.

Vertikalni i kosi šavovi zavareni su odozdo prema gore lijevom metodom (Sl. 89, b). Kada je debljina metala veća od 5 mm, šav se zavaruje dvostrukom perlicom.

Prilikom zavarivanja stropnih šavova (Sl. 89, c), rubovi se zagrijavaju dok ne počne topljenje (magljenje), a u tom trenutku se u kadu uvodi žica za punjenje čiji se kraj brzo topi. Metal kupke od oticanja štiti štap i pritisak plamenih gasova koji dostiže 100-120 gf/cm2. Štap se drži pod blagim uglom u odnosu na metal koji se zavari. Zavarivanje se vrši na pravi način. Preporučuje se korištenje višeslojnih šavova zavarenih u nekoliko prolaza.

Zavarivanje metala debljine manje od 3 mm sa prirubničnim rubovima bez dodatnog metala izvodi se spiralnim (sl. 89, d) ili cik-cak (sl. 89, e) pokretima mlaznice.

Administracija Ukupna ocjena članka: Objavljeno: 2011.05.31

Ova metoda povezivanja metalni dijelovi, poput gasnog zavarivanja, više od stotinu godina. Za to vrijeme ova tehnologija se nastavlja uspješno usavršavati, iako se druge metode zavarivanja koje koriste električni luk sve aktivnije razvijaju i zamjenjuju zavarivanje koje koristi plinski gorionik.

Prednosti i mane plinskog zavarivanja

Ova metoda spajanja metala, kao što je plinsko zavarivanje, uključuje topljenje materijala koji se spajaju, što rezultira stvaranjem homogene strukture. Sagorijevanje plina, zbog kojeg se metal zagrijava i topi, osigurava se uvođenjem čistog kisika u mješavinu plina. Ova metoda spajanja metala ima niz prednosti.

• Ova metoda zavarivanja ne zahtijeva upotrebu složene opreme ( inverter za zavarivanje ili poluautomatski uređaj).
• Sve potrošni materijal Za izvođenje takvog zavarivanja lako je kupiti.
• Plinsko zavarivanje (i, shodno tome, plinsko zavarivanje cijevi) može se izvesti čak i bez snažnog izvora energije, a ponekad i bez posebne zaštitne opreme.
• Proces takvog zavarivanja može se lako regulirati: možete podesiti potrebnu snagu plamena plamenika i kontrolirati stupanj zagrijavanja metala.

Ova metoda također ima nedostatke.

• Metal se zagrijava vrlo sporo, za razliku od korištenja električnog luka.
• Toplotna zona koju formira plinski gorionik je vrlo široka.
• Vrlo je teško koncentrirati toplinu koju stvara plinski gorionik;
• Plinsko zavarivanje se može klasifikovati kao prilično skupa metoda spajanja metala u poređenju sa. Trošak utrošenog kisika i acetilena znatno premašuje cijenu električne energije utrošene za zavarivanje sličnih dijelova.
• Prilikom zavarivanja debelih metalnih dijelova, brzina veze se značajno smanjuje. To je zbog činjenice da je koncentracija topline pri korištenju plinskog plamenika vrlo niska.
• Zavarivanje plinom je teško automatizirati. Može se mehanizirati samo proces plinskog zavarivanja tankozidnih cijevi ili rezervoara, koji se izvodi pomoću višeplamenske baklje.

Materijali za zavarivanje na plin

Tehnologija plinskog zavarivanja uključuje korištenje različitih vrsta plinova, čiji izbor ovisi o nizu faktora.

Jedan od gasova koji se koriste za zavarivanje je kiseonik. Ovaj plin karakterizira odsustvo boje i mirisa, djeluje kao katalizator, aktivirajući procese topljenja materijala koji se spaja ili seče.

Za skladištenje i transport kiseonika koriste se posebni cilindri u kojima se drži pod konstantnim pritiskom. Kiseonik se može zapaliti u kontaktu sa industrijskim uljem, pa treba isključiti mogućnost takvog kontakta. Boce koje sadrže kiseonik moraju se čuvati u zatvorenom prostoru, zaštićene od izvora toplote i sunčeve svetlosti.

Kisik za zavarivanje dobiva se odvajanjem od običnog zraka, za što se koriste posebni uređaji. U zavisnosti od stepena čistoće kiseonik je tri vrste: najvišeg (99,5%), prvog (99,2%) i drugog (98,5%) stepena.

Za razne manipulacije metalima (zavarivanje i rezanje) koristi se i bezbojni acetilen gas C2H2. Pod određenim uslovima (pritisak veći od 1,5 kg/cm2 i temperatura preko 400 stepeni), ovaj gas može spontano da eksplodira. Acetilen se proizvodi interakcijom kalcijum karbida i vode.

Prednost upotrebe acetilena pri zavarivanju metala je u tome što njegova temperatura sagorevanja omogućava da se ovaj proces izvede bez problema. U međuvremenu, upotreba jeftinijih gasova (vodonik, metan, propan, pare kerozina) ne omogućava postizanje tako visoke temperature sagorevanja.

Žica i fluks za zavarivanje

Za zavarivanje metala, osim plina, trebate i. Zahvaljujući ovim materijalima nastaje zavareni šav i formiraju se sve njegove karakteristike. Žica koja se koristi za zavarivanje mora biti čista, bez tragova korozije i boje na svojoj površini. U nekim slučajevima, traka od istog metala koja se zavaruje može se koristiti kao takva žica. Da bi se zavareni bazen zaštitio od vanjskih faktora, potrebno je koristiti poseban fluks. Takav tok se često koristi borna kiselina i boraks, koji se nanose direktno na površinu metala koji se zavari ili na žicu koja se koristi za zavarivanje. Plinsko zavarivanje se može izvoditi bez fluksa, ali kod spajanja dijelova od aluminija, bakra, magnezija i njihovih legura takva zaštita je neophodna.

Oprema za plinsko zavarivanje

Tehnologija plinskog zavarivanja uključuje korištenje određene opreme.

Vodeni pečat

Vodeni pečat je neophodan kako bi se osigurala zaštita svih elemenata opreme (acetilenski generator, cijevi) od povratnog strujanja vatre iz gorionika. Takav ventil, u kojem voda mora biti na određenom nivou, postavlja se između plinskog plamenika i generatora acetilena.

Takvi cilindri su obojeni različitim bojama ovisno o tome koji plin se planira u njima skladištiti. U međuvremenu, vrh cilindra nije obojen kako bi se spriječilo da plin dođe u kontakt sa komponentama boje. Takođe treba imati na umu da boce u kojima se čuva acetilen ne bi trebalo da budu opremljene bakarnim ventilima, jer to može dovesti do eksplozije gasa.

Koristi se za smanjenje pritiska gasa koji izlazi iz cilindra. Reduktori mogu biti direktnog ili obrnutog djelovanja, a za tečni plin se koriste modeli sa rebrima koja sprječavaju smrzavanje pri izlasku.

Zavarivanje plinom se ne može izvoditi bez upotrebe posebnih crijeva, kroz koja se mogu dovoditi i plin i zapaljive tekućine. Takva crijeva su podijeljena u tri kategorije, označene sa 1) crvenom trakom (rade na pritiscima do 6 atmosfera), 2) žutom trakom (za dovod zapaljivih tekućina), 3) plavom trakom (rade na pritiscima do 20 atm ).

Miješanje plinova i njihovo sagorijevanje osigurava se korištenjem gorionika koji može biti injektorskog ili neinjektorskog tipa. Gorionici se također klasificiraju prema njihovoj snazi, koja karakterizira količinu propuštenog plina u jedinici vremena. Dakle, postoje gorionici velike, srednje, male i mikro male snage.

Plinsko zavarivanje se izvodi na posebno opremljenom mjestu zvanom stup. U suštini, takvo mjesto je sto, koji može imati rotirajući ili fiksni vrh. Ovaj sto je opremljen izduvna ventilacija i sve što je potrebno za skladištenje pomoćnog alata, uvelike olakšava rad zavarivaču.

Karakteristike plinskog zavarivanja

Parametri plamena se podešavaju pomoću mjenjača, koji vam omogućava promjenu sastava mješavine plina. Koristeći reduktor, možete proizvesti tri glavne vrste plamena: redukcijski (koristi se za zavarivanje gotovo svih metala), oksidirajući i s povećanom količinom zapaljivog plina. Prilikom zavarivanja metala u rastopljenom bazenu istovremeno se odvijaju dva procesa - oksidacija i redukcija. Istovremeno, pri zavarivanju aluminija i magnezija aktivnije se odvijaju oksidativni procesi.

Sam zavareni šav i područje uz njega karakteriziraju različiti parametri. Dakle, presjek metala uz šav karakterizira minimalna čvrstoća, a upravo je ovo područje najsklonije razaranju. Metal u blizini ove zone ima strukturu sa velikim zrnima.

Da bi se poboljšala kvaliteta šava i područja uz njega, vrši se dodatno zagrijavanje ili takozvano termičko kovanje metala.

Tehnologije zavarivanja različitih metala imaju svoje nijanse.

• Plin se izvodi bilo kojim plinom. Prilikom zavarivanja takvih čelika, čelična žica koja sadrži malu količinu ugljika koristi se kao materijal za punjenje.
• Metode zavarivanja odabiru se ovisno o njihovom sastavu. Dakle, nehrđajući čelici otporni na toplinu zavaruju se žicom koja sadrži krom i nikal, a određene klase zahtijevaju upotrebu materijala za punjenje koji dodatno sadrži molibden.
• Liveno gvožđe se kuva uz pomoć karburizirajućeg plamena, koji sprečava pirolizu silicijuma i stvaranje zrna krtog belog livenog gvožđa.
• Za zavarivanje bakra potrebno je koristiti plamen veće snage. Osim toga, zbog povećane fluidnosti bakra, dijelovi izrađeni od njega zavareni su s minimalnim razmakom. Kao materijal za punjenje koristi se bakrena žica, kao i fluks, koji potiče deoksidaciju metala šava.
• Postoji opasnost od isparavanja cinka iz njegovog sastava, što može dovesti do povećane poroznosti metala šava. Da bi se to izbjeglo, plamen gorionika se dovodi više kisika, a kao dodatak se koristi mesingana žica.
• Zavarivanje bronce vrši se redukcijskim plamenom, koji ne izgara kalaj, aluminijum i silicijum iz ove legure. Kao dodatak koristi se brončana žica sličnog sastava, koja dodatno sadrži silicij, koji potiče deoksidaciju metala šava.

Uključuje dobra priprema dijelovi za zavarivanje, izbor na pravi način plinsko zavarivanje, izbor načina plinskog zavarivanja (potrebna snaga gorionika za zavarivanje), prečnik žice za punjenje i ispravno izvođenje tehnike gasnog zavarivanja. Sve ove točke moraju se uzeti u obzir kako bi se postigao dobar kvalitet zavarivanja.

Prečnik žice za zavarivanje se bira na osnovu debljine metala koji se zavari i odabranog načina zavarivanja. Više detalja o izboru materijala za punjenje opisano je na stranici: "Materijal za punjenje za plinsko zavarivanje. Izbor žice za zavarivanje."

Priprema rubova zavarivanja za plinsko zavarivanje

Priprema zavarenih rubova uključuje njihovo čišćenje od uljnih filmova, premaza boje, kamenca, prljavštine i prašine, rđe, kao i njihovo sečenje za zavarivanje i lepljenje kratkim šavovima.

Čišćenje ivica zavarivanja za gasno zavarivanje

Prije plinskog zavarivanja ne čiste se samo zavarene ivice, već i područja u njihovoj neposrednoj blizini. Širina očišćene površine je 20-30 mm sa svake strane priključka.

Plamen gorionika za zavarivanje dobro radi za čišćenje. Kada se zagrije bakljom, kamenac se udaljava od metala i premazi boja i ulje gori. Nakon toga, površina zavarenih rubova i okolnih područja temeljito se čiste metalnim četkama ili brusnim papirom. Čišćenje se vrši sve dok se na zavarenim površinama ne pojavi metalni sjaj. Često se dijelovi za zavarivanje pjeskare ili pjeskare radi čišćenja.

U slučajevima kada je nemoguće ukloniti zagađivače četkama (na primjer, uklanjanje oksidnih filmova je teško), zavareni rubovi i područja u blizini se čiste posebnim pastama na bazi kiseline ili se nagrizaju kiselinom. Nakon jetkanja, rubovi se moraju oprati i osušiti.

Sečenje ivica za gasno zavarivanje

Zavarene ivice se režu u zavisnosti od vrste zavarenog spoja. Vrsta zavarenog spoja određena je relativnim položajem dijelova koji se spajaju.

Za plinsko zavarivanje najtipičniji su sučeono zavareni spojevi.

Metali male debljine (do 2 mm) sučeono zavareni sa prirubnicom ivica i bez upotrebe materijala za punjenje (dijagram a) na slici) ili bez prirubnica ivica i bez zazora (dijagram b) na slici ), u tom slučaju se koristi materijal za punjenje.

Metal debljine 2mm do 5mm zavaruje se u spoj, bez rezanja ivica, ali ostavljajući razmak između njih (dijagram c) na slici). Kada je debljina zavarenog metala veća od 5 mm, koristi se žljeb u obliku slova V ili X (dijagram d) na slici). Ukupni ugao otvaranja ivica treba da bude 70-90° kako bi se osiguralo dobro prodiranje u koren vara.

Rezanje rubova u zavarenim dijelovima može se vršiti ručno, pneumatskim dlijetom, na glodalicama ili na specijalnim mašinama za rendisanje rubova.

Ali ekonomski isplativa metoda je rezanje kisikom (ručno ili mehanizirano). U tom slučaju, kamenac i šljaka nakon rezanja moraju se očistiti do metalnog sjaja.

Dužina spojeva i razmak između njih određuju se debljinom metala, oblikom i dužinom šava. Prilikom zavarivanja dijelova male debljine i s kratkom dužinom vara, kvačice se izrađuju dužine 5-7 mm na udaljenosti od 70-100 mm jedna od druge.

U slučaju zavarivanja metala velike debljine i velikih dužina šava, dužina kvačica je 20-30 mm, a preporučeni razmak između kvačica je 300-500 mm.

Odabir načina plinskog zavarivanja

Prilikom odabira režimi gasnog zavarivanja vođeni su markom metala ili legure koja se zavaruje i njegovom debljinom. Kao i vrstu i svrhu proizvoda koji se zavari.

Glavne karakteristike načina plinskog zavarivanja uključuju: snagu gorionika za zavarivanje, vrstu plinskog plamena, marku i promjer šipke za punjenje ili žice, metodu plinskog zavarivanja i tehniku ​​zavarivanja.

Odabir snage gorionika za zavarivanje

Toplinska snaga gorionika za zavarivanje određena je brzinom protoka acetilena koji prolazi kroz njega. Potrebna potrošnja acetilena može se odrediti formulom:

Q=AS, gdje je Q potrošnja acetilena, l/h; S - debljina metala koji se zavari, mm;

A je koeficijent koji se izračunava empirijski. Kod zavarivanja ugljeničnih čelika, koeficijent A=100-130l/(h*mm); kod zavarivanja bakra A=150 l/(v*mm), kod zavarivanja aluminijuma A=75 l/(v*mm).

Preporučena snaga plamena za desnu metodu gasnog zavarivanja određena je potrošnjom acetilena od 120-150 l/h, a za metodu lijevog zavarivanja potrošnja acetilena je određena brzinom od 100-130 l/h po milimetar debljine metala koji se zavari.

Mora se imati na umu da povećanje potrošnje acetilena dovodi do povećanja snage plamenika za zavarivanje. Ali ako je njegova snaga prevelika, postoji opasnost od izgaranja metala. Snaga mora biti optimalna i to se mora uzeti u obzir.

Snaga plinskog plamena regulirana je zamjenjivim vrhovima koji dolaze u kompletu sa gorionicima za zavarivanje. Tehnika plinskog zavarivanja. Kako kuhati plinskim zavarivanjem? Sa desne

tehnike gasnog zavarivanja

zavisi od oba i njegovih performansi. Tehnika zavarivanja uključuje i položaj plamenika za zavarivanje i smjer njegovog kretanja. Zatim ćemo analizirati obje ove točke kako bismo razumjeli kako pravilno kuhati plinskim zavarivanjem.

Veliki ugao nagiba gorionika omogućava da se zagrijavanje metala koncentriše na jednom mjestu zbog dovoda velike količine topline na malu površinu. Promjena kuta plamenika omogućava vam promjenu brzine zagrijavanja metala.

Slika desno prikazuje preporučene uglove vrha gorionika, u zavisnosti od debljine metala koji se zavari. Uglovi preporučeni na grafikonu dati su za .

Kada, posebno kod zavarivanja bakra i aluminijuma, preporučeni ugao treba malo povećati (za oko 15°), jer ovi metali imaju visoku toplotnu provodljivost.

Na samom početku procesa zavarivanja, gorionik se postavlja pod maksimalni ugao kako bi se osiguralo dobro zagrijavanje metala, a zatim se kut smanjuje na preporučenu vrijednost. Na kraju procesa zavarivanja, preporučuje se postupno smanjivanje kuta nagiba kako bi se krater bolje spojio i eliminisale moguće opekline metala.

Kretanje plinskog plamenika tokom zavarivanja

Kada, usnik plamenika za zavarivanje je u dva smjera: poprečno (ovaj smjer je okomit na os šava) i uzdužni (duž ose šava). Glavno kretanje zavarivanja je uzdužno kretanje. Poprečno kretanje je pomoćno, ali je neophodno kako bi se zavarene ivice ravnomjerno zagrijale i osigurala željena širina vara.

Metode bočnog kretanja prikazane su na slici lijevo:
a) kretanje sa odvajanjem baklje;
b) spiralno kretanje;
c) kretanje polumjeseca;

d) valovita metoda kretanja.