Электро или газовая сварка

Наверняка, многие из тех, кто читает эту статью хоть раз в жизни, но слышали про то, что сварки бывают электрические и газовые. Но вряд ли все понимают, в чем разница. Поэтому давайте разберемся.

Итак, электрическая сварка – процесс соединения металлов, при котором соединяемые участки материала расплавляются, а потом скрепляются вместе, при влиянии электрической дуги (именно поэтому этот тип сварки называют электродуговым). Такая сварка осуществляется при помощи специального электрода, который расплавляется (т.н. плавящийся электрод) или просто нагревать поверхность.

Такая сварка может осуществляться с помощью двух видов тока: переменного и постоянного, но чтобы использовать переменный ток, нужно приобрести сварочный трансформатор, который выдает мощный ток, необходимый для стабилизации дуги. При сварке с трансформатором к нему присоединяется блок выпрямителя.

В отличие от электродуговой сварки, газовая сварка происходит благодаря потоку струи сгорающего газа из горелки или резака. Для такого типа сварки к горелке подсоединяется два баллона с разными газами: газ, который будет сгорать (это может быть бутан, пропан или метан) и окислителя (кислород). Если же для работы горелки использовать газ ацетилен, как топливо, то потребность в окислителе пропадает.

И тот, и тот метод сварки обладают своими плюсами и минусами. Электродуговая сварка проще для использования с хорошими электросетями, которые могут перенести огромные пусковые и рабочие напряжения сварочного аппарата. Благодаря отсутствию больших газовых баллонов, при электросварке пропадает необходимость постоянно возить их на заправку, да и в целом аппарат для электрической сварки намного меньше, чем для газовой. Но, к сожалению, электрическая сварка не идеальна и имеет свои недостатки. Такой тип сварки более опасен, как минимум, за счет риска удара электрическим током, поэтому для безопасной работы требуется сварщик должен иметь очень большой опыт работы и соблюдать все правила безопасности.

Почему газовая сварка удобна? Во-первых, благодаря ей появляется возможность работать в местах, где подключение к электросети попросту невозможно, либо же она не может выдерживать нагрузки электрической сварки. Во-вторых, газовая сварка не так негативно воздействует на зрение человека, как электродуговая, а значит немного безопаснее. Но газовая сварка требует постоянной перевозки немаленького оборудования, обязательным является обеспечение защиты от утечек, газовые баллоны необходимо заправлять и к тому же появляется риск взрыва газа, что может привести к трагедии.

Подводя итог, следует сказать, что любой вид сварки является небезопасным и требует высококвалифицированного исполнителя.

Электрогазовая сварка (ЭГС) — это непрерывный процесс дуговой сварки в вертикальном положении, разработанный в 1961 году, в котором дуга горит между плавящимся электродом и изделием.

В качестве защитной среды используется газ, давление не используется. Главным отличием ЭГС от электрошлаковой сварки является то, что дуга не гасится, а остается гореть на протяжении всего процесса сварки, при этом электрод плавится под действием высокой температуры сварочной дуги, в то время, как при электрошлаковом процессе, электрод плавится под действием тепла раскаленного шлака. ЭГС в основном используется для сварки стыковых и тавровых соединений большой толщины (свыше 12 мм), в особенности в кораблестроении и при строительстве резервуаров.

Процесс [ править | править код ]

Под действием тепла, производимого сварочной дугой, электрод и кромки изделия плавятся и стекают в полость, образуя при этом шов. Расплавленный метал кристаллизуется по направлению снизу вверх, тем самым соединяя свариваемые детали вместе. Для того чтобы защитить сварочную ванну от воздействия атмосферного воздуха, применяется защитный газ или порошковая проволока, содержащая флюс, вследствие плавления которого выделяется газ, защищающий дугу. В зону сварки электрод доставляется либо с помощью плавящейся направляющей трубки, либо с помощью перемещающейся головки. При использовании плавящейся направляющей трубки, сварочная ванна состоит из расплавленного металла свариваемых деталей, электрода и направляющей трубки. В случае использования перемещающейся головки, трубка, направляющая электрод, перемещается вверх по мере заполнения полости, при этом не плавясь.

Читайте также:  Рассчитать конденсатор для однофазного двигателя

Электрогазовая сварка может применяться для большинства сталей, включая низко- и среднеуглеродистые стали и некоторые нержавеющие стали. Закаленные и отпущенные стали также могут быть сварены с использованием данного процесса, при условии соблюдения уровня вложения тепла в процессе сварки. Шов должен быть вертикальным, либо с наклоном не более 15 градусов от вертикального положения. Обычно толщина свариваемых деталей должна быть толщиной как минимум 10 мм (0.4 дюйма), при этом максимальная толщина электрода около 20 мм (0.8 дюйма). Сварка одновременно несколькими электродами позволяет сваривать более толстые детали. Высота шва ограничивается только высотой механизма, используемого для перемещения сварочной головки, в основном, это в пределах 100 мм (4 дюйма) — 20 м (50 футов)

Как и при других процессах сварки, при ЭГС требуется, чтобы оператор носил необходимые средства индивидуальной защиты, такие как — каска, очки, ботинки, спецодежда, для того чтобы предотвратить попадание расплавленного металла на кожу и воздействие сварочной дуги на глаза. При выполнении сварки на высоте рабочий инструмент должен быть хорошо закреплен, а оператор должен носит ремень безопасности, для того чтобы предотвратить травмирование в случае падения.

Инструмент [ править | править код ]

При ЭГС используется источники с жесткой и пологопадающей внешней вольт-амперной характеристикой (напряжение остается постоянным), процесс сварки ведется на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде). Значение тока варьируется в пределах 100—800 А (ампер), а напряжение находится между 30 и 50 В (вольт). Для подачи электрода в зону сварки используется подающий механизм. Электрод выбирается в соответствии с химическим составом свариваемого металла. Для защиты зоны сварки от воздействия атмосферного воздуха используется порошковая проволока или газ, в основном двуокись углерода, в сочетании со сплошной проволокой. Сварочная головка прикреплена к аппарату, который перемещается вверх в течение сварочного процесса. К аппарату прикреплены также ползуны, которые формируют шов по краям свариваемых деталей. Ползуны изготавливают из меди и охлаждают водой для того чтобы избежать их расплавление. Они должны плотно прилегать к свариваемым деталям, для того чтобы предотвратить протекание жидкого металла.

Сварка – это самый надежный и популярный метод скрепления двух металлических деталей в одно целое. Он может производиться несколькими видами, одним из которых является газовая сварка. Рассмотрим подробнее преимущества и недостатки такого метода, область применения данного вида соединения и материалы, которые нужны для пайки газовой сваркой.

Определение газовой сварки

Газовая сварка металлов – это такой способ соединения их, при котором используются газы для создания высокой температуры. Чаще всего используется кислород и ацетилен, хотя возможны и другие варианты. Ведущая роль здесь отводится пламени, ведь именно от него и зависит высота температуры и возможность расплавления разных типов металлов. Пламя состоит из трех зон: ядра (где распадается ацетилен), восстановительной зоны (в которой окисляется углерод и водород) и факела (область полного сгорания газов). Их бывает три вида (в зависимости от соотношения газов – ацетилена и кислорода):

  • нормальное пламя, при котором осуществляется подача газов в равных пропорциях. Оно характеризуется синим цветом всех трех зон, при чем восстановительная имеет яркий синий цвет;
  • науглероживающее пламя свидетельствует о недостатке кислорода и характеризуется ярко-желтым факелом;
  • окислительное – это то, которое возникает при недостатке ацетилена, при котором пламя бледное и короткое.
Читайте также:  Прибор для проверки освещенности помещения

Для работы газовой сваркой мастер регулирует подачу рабочих газов в зависимости от пламени, показателем которого является их цвет. От типа пламени зависит температура, которая воздействует на металл. Обычно это свыше 3000 градусов, что позволяет плавить и резать различные виды изделий.

Газовая сварка и резка металлов производится обычно на нормальном пламени, при котором ацетилен и кислород подаются в равных количествах. Если же цвет огня меняется, необходимо подкорректировать настройки.

Область применения газосварки

Газовая сварка металлов может реализовываться несколькими способами:

  • газопламенная сварка происходит с помощью присадочной проволоки, которая плавится вместе с основными деталями и заполняет зазор между ними;
  • газопрессовая сварка отличается отсутствием присадочной проволоки, а скрепление происходит с помощью плотного соединения расплавленных кромок.

Газопламенная сварка используется не для всех типов металла. Преимущественное применение она нашла на следующих:

  • жесть и тонколистовая сталь, толщиной не более 5 мм;
  • цветные металлы;
  • чугун;
  • инструментальная сталь.

Все эти металлы имеют одну общую черту – они требуют мягкого и плавного нагрева, который и обеспечивается газовой сваркой.

Газовая сварка и резка металлов нашла широкое применение во многих отраслях промышленного и бытового использования. Благодаря постепенному нагреву детали, она не деформируется и такой способ считается одним из лучших для тонких металлов. Главное – правильно отрегулировать подачу газа и наладить пламя. Это делается следующим образом: открываются полностью вентили кислорода и ацетилена и поджигается горелка (спичкой/зажигалкой). Регулировка происходит вентилем ацетилена на полностью открученном кислороде.

Сущность газовой сварки можно рассмотреть на рисунке ниже:

Применяемые газы и их особенности

Чаще всего для газопламенной сварки применяется специфический газ ацетилен (C2H2). Он характеризуется резковатым запахом и добывается при реакции карбида кальция с водой (в промышленных условиях). При температуре выше 335 градусов он загорается. В сочетании с кислородом, температура воспламенения ниже – 297 градусов минимум.

Основным газом для газопрессовой сварки является кислород, который смешивают с C2H2 в равных пропорциях. Он всегда реализуется в баллонах синего цвета. С помощью шланга к горелке подключается кислород и подается на маленьком давлении, не более 4 атм. В отверстие рядом подключается C2H2. в горелке есть специальный механизм для смешивания газов и через наконечник уже выходит концентрат для процесса сварки.

Газовая сварка и резка металлов может осуществляться не только с помощью ацетилена. Вместо него допустимо применение других газов в жидком и паровом виде. Самые популярные заменители ацетилена:

  • Пары керосина (коэффициент замены ацетилена – 1:1)
  • Пропан (коэффициент замены ацетилена – 1:0,6)
  • Метан (коэффициент замены ацетилена – 1:1,6)
  • Водород (коэффициент замены ацетилена – 1:5,2)

Важно: при газопламенной сварке стальных изделий метаном или пропаном нужно использовать проволоку с повышенным концентратом марганца и кремня.

Для качественного расплавления металла рекомендуется, чтобы температура воздействия была в два раза выше температуры плавления этого металла.

Преимущества и недостатки

Варить газовой методикой не сложно, но она, как и электродуговая, полуавтоматическая или аргонная сварка имеет свои преимущества и недостатки.

Читайте также:  Что такое горбыль из дерева

Преимущества газового соединения:

  • это идеальный способ сваривания меди, латуни и чугуна;
  • обработке поддаются материалы с разным уровнем плавления, за счет высокой температуры, образующейся в результате горения;
  • варить можно в любом месте, так как не требуется специального оборудования или электрической розетки;
  • при использовании качественной придаточной проволоки и правильно подобранному пламени, получаются качественные и красивые швы (широко используются для соединения комплектующих в трубопроводах);
  • рабочее изделие греется медленно, что позволяет избежать деформации или пропала, как в случае с полуавтоматической сваркой или при использовании электрода).

Кроме положительных моментов, сущность газовой сварки имеет и несколько недостатков:

  • зона прогрева достаточно широка, то есть нагревается не только зона шва, но и большая площадь вокруг нее. Это может нанести вред изделию;
  • невозможность работы с деталями, толщина которых превышает 5 мм;
  • крайне не рекомендуется производить газопламенную сварку «внахлест», это приведет к деформации места сплавления;
  • высокая опасность работы, так как газы образуют химическую смесь, которая имеет свойство воспламеняться.

Техника и технология газовой сварки

Чтобы газопламенная сварка порадовала в результате качественным швом, необходимо придерживаться всех рекомендаций и четко блюсти технологию работы. Для начала необходимо подготовить кромки изделий в районе будущего шва, то есть очистить от различных примесей и загрязнений. Это можно сделать при помощи наждачной бумаги или механической железной щеткой. Технология газовой сварки и резки металла выбирается заранее, перед началом процесса.

Техника газовой сварки делится на два метода:

  • правый способ сварки характеризуется движением горелки слева направо. При этом огненное пламя направляется на сваренный участок, а придаточный материал ведется следом за ним.
  • левый способ сварки, соответственно, выполняется наоборот – справа налево. Проволока продвигается впереди пламени, которое направлено на еще не соединенные кромки деталей.

Правый способ сварки менее популярен, так как левый и видно лучше мастеру, и обеспечивает качественный прогрев. Хотя при правом, коэффициент полезного действия на 20% выше, а расход газа меньше.

Способы газовой сварки

Особое внимание требуется уделить выбору присадочной проволоки. Она зависит от толщины металла, который нужно сварить. При левом способе, диаметр присадочной проволоки d=S/2+1 мм, а при правом d-S/2 мм, где S — толщина свариваемого изделия (в миллиметрах).

Техника и технология газовой сварки выбирается, отталкиваясь от нескольких факторов:

  • толщина изделия;
  • положение детали и ширина шва;
  • предпочтения мастера;
  • используемые газы.

Рекомендации

Изучая сущность процесса газовой сварки, необходимо понимать, что работа с горючими газами требует повышенной осторожности и внимательности. Новичку рекомендуется учесть советы опытных сварщиков и применять их на деле:

  • для учебы и тренировки лучше использовать кислород и ацетилен;
  • для сварки пропаном лучше применять горелку ГЗУ 3-02 и проволоку Св08г2с;
  • перед тем, как варить изделие, его необходимо качественно очистить;
  • для газопрессовой сварки лучше применять гидравлическое оборудование (пресс), для надежного скрепления;
  • левый и правый способы имеют свои преимущества и недостатки, поэтому выбор делает мастер, смотря по ситуации.

Мы рассмотрели основные понятия и материалы для пламенной и газопрессовой сварки. Для них преимущественно используется стандартная смесь кислорода и ацетилена. В некоторых случаях, для замены применяется сварка пропаном. Этот процесс не легкий и имеет множество нюансов, которые новичку будет сложно учесть. В связи с этим, начинающим сварщикам не рекомендуется выполнять сварку пропаном. На качество шва и легкость работы влияет предварительная подготовка.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector