Автоген для сварки и резки металла

Обновлено: 21.09.2024

Проведение газовой резки или газосварочных работ требует не только тщательного соблюдения техники безопасности, но и специализированного оборудования: автоген, называемый в обиходе также газовой горелкой или газовым резаком, поможет выполнить работы различной сложности быстро, качественно, профессионально. В статье вы узнаете о принципе работы и классификации этого инструмента.

Газовая резка с использованием автогена – это весьма распространённая процедура, которая основана на свойстве металла нагреваться под воздействием высоких температур, что позволяет в дальнейшем легко его разрезать в нужном направлении. Основными сферами применения автогенов являются монтажные и строительные работы – как профессиональные (промышленные), так и бытовые; для выполнения сварки помимо автогена необходим присадочный пруток.

Как устроен автоген?

Технический прогресс несколько изменил конструкцию автогена, в которую первоначально входила газовая горелка, кислородный баллон, ацетиленовый генератор и соединительные шланги, контроль и понижение давления кислорода выполнялось редуктором с манометром. Со временем для большего удобства ацетиленовый генератор с автоматическим поддержанием давления газа был заменён на баллон с ацетиленом, а вот название «автоген», вероятно произошедшее от сочетания слов «автоматический генератор», прижилось и повсеместно используется мастерами.
Принцип действия автогена основан на свойстве металла сгорать в химически чистом кислороде, а потому есть два ключевых момента, которые необходимы при работе резака: непосредственно режущая струя чистого кислорода и подогревающий газ (как правило, ацетилен или пропан). Конструкция современного автогена достаточно проста и представляет собой взаимодействие двух базовых функциональных частей:

наконечник для подачи струи режущего пламени, имеющий внутренний и внешний мундштуки, объединённые соплом дюзы;
ствол с соединяющей газ и кислород камерой и размещёнными на корпусе вентилями для подключения шлангов к кислородному и газовому агрегатам и регулировкой объёма подачи газа, скорости и напора кислородной струи.

Пониженное давление (требуемый уровень разряженности кислорода) формируется за счёт инжекторного ствола, куда частично подаётся кислород и откуда струя в канал мундштука выходит с высокой скоростью. Другим направлением движения кислорода станет основной канал внутреннего мундштука, которым формируется режущая струя. Смесительный отдел автогена необходим для соединения в нём газовой составляющей (ацетилен или пропан) и кислородной – в дальнейшем эта смесь станет подогревающим пламенем, подаваемым между внутренним и внешним мундштуком наконечника. Крепление наконечника к стволу осуществляется обыкновенной накидной гайкой.

Конструктивно модели различных резаков разных производителей могут иметь некоторые нюансы, но в целом конфигурации и принцип действия достаточно традиционны – изменения в конструкции большей частью несут удобства в использовании и большую безопасность работ. Современная газовая резка или сварка уже немыслимы без этих инструментов.

Автоген для резки/сварки металла: классификация

Весь имеющийся в специализированных магазинах ассортимент автогенов по различным критериям подразделяется:

по предназначению: на специальные (для особого рода специфических работ) и универсальные, подходящие для большинства газорежущих и сварочных работ. Снабжённые инжектором универсальные горелки просты и удобны в эксплуатации, отличаются незначительным весом, при этом способны разрезать заготовку толщиной 3…300 мм по всем направлениям.

Тип горючей смеси формирует свою классификацию:

в весьма бюджетных кислородных автогенах формирование горящей струи происходит кислородом;
керосиновые работают на керосиновых парах и обыкновенно применяются для резки заготовок из углеродистой стали толщиной до 200 мм. Достаточно сложная конструкция такого автогена делает его практически неприменимым для мелких бытовых работ – керосиновые автоген, как правило, используется в угольной и горнодобывающей промышленности (в силу высокой взрывоопасности пропановые/ацетиленовые автогены в этих отраслях обычно не применяются);

считающиеся наиболее надёжными и безопасными, эффективные и производительные пропановые автогены используются для резки чёрных и цветных металлов – чаще всего для чугунных батарей, труб и т.д.;
ацетиленовые автогены станут самым удачным выбором при обработке заготовок или элементов значительной толщины – свойства ацетиленовой горючей смеси позволяют создать пламя максимальной температуры: даже компактный по своей конструкции инструмент будет удобен и эффективен при работе с массивными деталями и заготовками;

по конструкции и способу смешивания кислородной и горючей составляющей автогены делятся на инжекторные и безинжекторные;
по способу резки металла: на автогены разделительной, копьевой, поверхностной или кислородно-флюсовой обработки (для высокохромистых, высоколегированных сталей).

Какой бы автоген ни был выбран мастером, важно, чтобы он был эффективен и производителен, и соответствовал характеру работы и свойствам элементов, предназначенных для резки или сварки.

Мини-резак

Ручной автоген обычно и так невелик по размерам — его ещё более миниатюрная по габаритам разновидность называется мини-резак. К основным характеристикам такого инструмента следует отнести уверенный напор пламени и достаточный по объёму газовый резервуар, позволяющие использовать устройство даже в ветреную погоду. При эксплуатации следует учесть, что мини—автоген не рассчитан на длительное непрерывное использование: высокие температуры способны расплавить корпус инструмента без возможности ремонта или замены повреждённых деталей. Впрочем, время использования ограничено объёмом газового резервуара: зажигалка-автоген должна периодически заправляться, и для этого пригодится обычный цанговый баллон.

В отличие от удобных и эффективных современных ручных моделей (в том числе и достаточно дорогого автогена с пьезоподжигом, включаемого нажатием лишь одной кнопки) мини-резаки характеризуются невысокой стоимостью, а потому доступны буквально всем не только профессиональным, но и домашним мастерам.

Основными сферами использования такого автогена являются бытовые работы, требующие резки или сварки металлических элементов: ремонт кондиционеров, автомобилей, велосипедов, холодильников и т. д. К минусам инструмента можно отнести небольшую длину режущего пламени, что несколько ограничивает работу такого прибора с некоторыми типами металлов.

Эксплуатация автогена и особенности его использования

Последовательность работы с автогеном можно представить следующими шагами:

Изучение устройства и принципов работы конкретной модели, проверка правильного расположения частей автогена, подключение шлангов подачи горючего газа и кислорода.
Специальные сальниковые уплотнители из резины обрабатываются глицерином или предусмотренной для этого смазкой. Важно, чтобы соединения составляющих частей автогена резьбового типа были герметичны, — это минимизирует риск утечки газа в процессе эксплуатации газового автогена.
Путём подачи дозированной струи кислорода формируется разряженность газа в каналах инструмента.
Открытие газового вентиля даст зажигание горючей смеси, которая разогревает металл до достаточной для разрезания температуры.
Вентилями на каналах подачи кислорода и газа регулируется размер режущего пламени, интенсивность и температура горения в соответствии с материалами заготовки, её толщиной и т.д.
В момент абсолютной готовности разогретого до нужной температуры металла для разрезания подаётся струя режущего кислорода, и деталь разрезается должным образом.
Гашение пламени горелки осуществляется в обратном порядке – сначала закручивается вентиль газового канала, затем кислородного. При сильном нагревании наконечника (что вполне возможно при длительных работах) охлаждение осуществляется холодной водой.

В процессе эксплуатации, включения и отключения прибора, а также его хранения следует руководствоваться и строго соблюдать правила пожарной безопасности.

Обслуживание автогена

Грамотное использование и постэксплуатационное обслуживание не только сделают работы безопасными, но и существенно продлят срок службы автогена. Технологической особенностью автогена является быстрый износ сопла и мундштуков – внутреннего и внешнего, которые непосредственно подвергаются воздействию чистого кислорода и газа. Решением этой проблемы станет регулярное очищение каналов сопла мягким медным прутком подходящей длины, а приходящий с опытом и навыком работы грамотный и точный подбор соответствия толщины металлической заготовки и давления подаваемой режущей смеси не позволит использовать автоген, что называется, на износ.

Цены на автоген варьируются в широком стоимостном диапазоне: она формируется в зависимости от конструкции и типа инструмента, его характеристик, функционала, назначения (бытовые или промышленные работы), страны производителя и его «брендовости». Высококачественные и надёжные, с солидным гарантийным сроком модели газовых резаков, произведённые в Южной Корее или Америке, относятся к самым дорогостоящим.

Сварка автогеном — как устроен, классификация, как правильно эксплуатировать

Автоген — сварочное оборудование весьма распространенное для резки и сварки металла при помощи присадочных прутков. В основном его используют при монтажных, строительных работах, на производстве, дома.

Как устроен автоген

Классическая основа аппарата состоит из набора:

баллона с кислородом,
баллона с горючим газом,
манометра с редуктором,
газопроводных шлангов,
горелки (резака), которая может использоваться как для сварки низколегированной стали, так и для разрезания черных или цветных металлов.

К резаку подведены шланги с кислородом и ацетиленом, вместо которого можно использовать пропан/бутан. Однако пропановый автоген рационально применять для разрезания металлических поверхностей, а процесс сварки с его помощью неэффективен, потому что температура струи пламени ниже, чем при использовании ацетилена.

При сварке деталей с тонкими стенками это незаметно, но при обработке труб и толстостенных деталей замедляет процесс.

Принцип действия и способ применения

Технология сварки и резки устройством базируется на свойстве металлов плавиться. Струя пламени высокой температуры размягчает металлическую поверхность до состояния жидкости, а с помощью давления осуществляет резку металла автогеном или за счет присадочных металлических прутков соединяет детали.

Для восстановительной сварки применяются разные прутки, чьи параметры зависят от сортамента металла, площади изделий.

Конструкция автогена

Современная конструкция автогена основана на взаимодействии составляющих деталей:

наконечника,
мундштуков,
корпуса ствола с камерой для получения смеси газов,
вентилями,
штуцерами.

Снижение давления до требуемого уровня образуется внутри инжекторного ствола. Сюда поступает часть кислорода. Из ствола струя пламени выходит в полость внешнего мундштука. Другая часть кислорода поступает в канал внутреннего мундштука, формируя пламенную струю.

В смесительной камере устройства пары ацетилена или пропана соединяются с кислородными, образуя смесь для струи пламени. Она подается между мундштуками наконечника, который прикреплен к стволу обыкновенной гайкой.

Конструкции моделей разных брендов могут незначительно отличаться, но их принцип действия от этого практически не меняется. Дополнительные элементы конфигурации устройства повышают уровень безопасности во время работы, обеспечивают дополнительные удобства при эксплуатации. Несложные операции можно выполнять автогеном, собранным своими руками.

Классификация

Ассортимент аппаратов для газорезки по назначению делится на модели:

для специфических работ,
универсальные,
переносные автогены.

В них горящая струя может формироваться:

кислородом,
парами керосина,
ацетиленом,
пропаном/бутаном

Неважно, какая модель автогена в руках у газосварщика, главное, чтобы она соответствовала специфике работы и параметрам элементов для резки или сварки. Универсальные модели могут разрезают металл под любым наклоном. К тому же они очень удобны, отличаются легкостью.. Одна из новейших разработок – пьезоподжиг, позволяющий включать инструмент кнопкой.

Модели сварочного оборудования промышленного производства можно использовать с любым газом. Для домашнего применения лучший вариант – инструмент на пропане/бутане, который купить легче, а опасности меньше.

По конструкции, способу смешивания составляющих оборудование делится на классы:

Эксплуатация

Использование аппарата дает возможность разрезать, сваривать поверхности металла любой сложности. Оборудование, работающее на керосине, востребовано для угольной, горнодобывающей отраслей, потому что нет риска взрыва самого устройства. Из-за сложности конструкции такой автоген не подходит для мелкой бытовой работы.

Пропановые изделия применяются для резки чугунных батарей, труб, других видов металлов. Ацетиленовые аппараты — удачный выбор для обработки толстых деталей разной сложности, потому что такая горючая смесь формирует максимальную температуру пламени.

Одна из проблем эксплуатации инструмента – быстрое изнашивание сопла, мундштуков. Увеличение срока службы инструмента зависит от регулярной очистки полости сопла мягким прутком из меди. Главное – правильно подобрать размер прутка.

Применение

Процесс сваривания начинается с установки деталей в нужном положении, разогрева кромок соединения. Когда металл нагреется до белого цвета, к струе пламени добавляется присадочный прут. Он плавится, формируя шов между элементами.

Сварка автогеном широко применяется для:

пайки,
разрезания металлоконструкций,
нагревания для изменения формы,
сварочных работ.

Правила сварки

Соблюдение правил эксплуатации оборудования обеспечивает получение качественного результата, безопасную эксплуатацию. Для этого надо знать, как им пользоваться, проверить готовность оборудования к работе:

правильность расположения всех комплектующих аппарата,
герметичность подключения шлангов,
исправность манометров.

Продуть газовые шланги сжатым воздухом, мундштуки – специальными иглами. Резиновые уплотнители обработать глицерином или специальной смазкой. Вентилями отрегулировать параметры струи режущего пламени в зависимости от толщины, размеров обрабатываемого изделия. У пламени должна быть правильная, симметричная форма.

Профессионалы пользуются двумя методами сварки. При «левом» способе, когда пламя передвигается справа налево, мастеру удобно ориентироваться по еще не сваренным кромкам. Благодаря такому контролю, шов получается аккуратным. При «правом» — необходимы зигзагообразные движения, чтобы дать возможность металлу охладиться. В завершение работы сначала закрывается вентиль подачи газа, затем кислорода. Сильно нагретый наконечник охлаждается холодной водой.

Материалы для сварки

баллоны с кислородом, ацетиленом,
редукторы,
манометры,
шланги для соединения,
горелка,
пачка электродов,
емкость с водой.

Что нужно знать

Газосварщик с автогеном в руках должен позаботиться о безопасности во время работы. Технология газосварки автогеном предусматривает обработку:

углеродистой стали толщиной не более 5 мм,
цветных металлов,
инструментальной, антикоррозионной стали,
чугуна и его сплавов.

Техника резки металла газом при помощи автогена — нехитрая, но лучше потренироваться перед соединением ответственных деталей.

Алгоритм проведения сварки автогеном

Профессионалы рекомендуют перед тем, как резать автогеном, выполнить:

открытие кислородного крана,
открытие ацетиленового крана,
поджиг пламени на газовой горелке.
регулировку струи пламени до необходимой температуры.

Рабочий процесс представляет собой:

обработку пламенем металла до белого цвета поверхности,
добавление в струю сварочного электрода,
заполнение шва по мере плавления прутка электрода,
охлаждение детали водой,
удаление образовавшегося шлака постукиванием молотка,
проверку герметичности шва.

Требования безопасности

При сваривании металлических изделий с помощью автогена требуется предельная осторожность и выполнение правил эксплуатации аппарата:

во избежание взрыва запрещается контакт кислородного баллона и горюче-смазочных материалов, особенно масла,
во время сварки периодически проводить проверку баллонов на утечку газа,
на месте сварки должен быть огнетушитель,
следует работать на отдалении от воспламеняющихся предметов.
перевозку баллонов осуществлять на транспорте, оборудованном для транспортировки взрывоопасных материалов,
баллоны должны храниться на открытом воздухе или в вентилируемом шкафу.

Нежелательно надевать одежду из синтетики, неудобную обувь, чтобы ничто не мешало передвижению при непредвиденной ситуации.

Как сделать мини автоген своими руками

Вместо громоздких стандартных моделей производители стали выпускать компактный мини автоген для использования в труднодоступных местах или в быту. Этот небольшой ручной инструмент помещается в компактный чемоданчик. Для хранения газа такие устройства комплектуются небольшими баллончиками с кислородом, бутаном, пропаном.

Внешне такой автоген выглядит как простое приспособление. По сути, это зажигалка, имеющая дюзу резака газом, которая находится сверху изделия. При этом характеристики у него достаточный напор пламени, что позволяет работать даже при сильном ветре. Но чаще такими аппаратами пользуются ювелиры, мастера по ремонту бытовой техники, потому что они удобны для работы с мелкими предметами.

Компактный мини резак можно смастерить, используя кислород и водород, полученные в результате электролиза водно-щелочного раствора. Конструкция такого самодельного автогена состоит из комплекта:

двух специальных плат, соединенных 4 шпильками,
батареи электродов из стальных панелей, разделенных резиновыми кольцами,
силиконовых трубок для движения газов,
иглы от шприца, выполняющей функции горелки.

Чтобы избежать неприятностей, нужно заимствовать только схемы с водяным затвором у патрубков на выходе, потому что пайка автогеном гидролизным водородом также взрывоопасна как аппаратом, работающем ацетиленом.

Что такое автоген и как его сделать

автоген — это устройство для получения высокотемпературной струи пламени температурой сгорания около 3150 0С. Главные составные части автогена:

Одна из разновидностей сварки металлов плавлением — автоген. Если при электродной сварке металл плавится при нагревании электрической дугой, то при газовой сварке — открытым пламенем смеси ацетилена и кислорода. По сути, автоген — это устройство для получения высокотемпературной струи пламени температурой сгорания около 3150 0 С. Главные составные части автогена:

баллон с кислородом;
баллон с ацетиленом или генератор газа;
манометры;
газопроводные шланги;
газовая горелка (резак).

Самым сложным узлом аппарата газовой сварки является резак, который может использоваться как по прямому назначению (для резки черных и цветных металлов), так и для сварки низколегированных сталей. Схематическое устройство газовой горелки автогена показано на рисунке:

К горелке подведены два шланга — с кислородом и горючим газом. В роли последнего может использоваться ацетилен или пропан/бутан. Но если пропаном можно неплохо резать металлы, то сваривать им довольно сложно — по сравнению с ацетиленом он дает температуру в горящей струе на 600-700 градусов ниже, что при сварке тонкостенных деталей ощущается мало, но при работе с толстостенными трубами или массивными деталями вызывает определенные затруднения и значительно замедляет работу.

Необходимо отметить, что промышленное автогенное оборудование можно использовать практически с любым горючим газом, но чаще всего используются эти два вида, как наиболее дешевые и удобные в применении. Для домашней бытовой сварки лучше всего использовать пропан/бутан. Его легче купить и он менее опасный в применении.

С ацетиленом работать сложнее, необходимы определенные навыки и знание особенностей газа. При проникновении ацетилена в кислородные шланги и, наоборот, при поступлении кислорода в емкость с ацетиленом возникает серьезная угроза мощного взрыва. Для предотвращения такой опасности ацетиленовые горелки оборудуются возвратными клапанами, а генераторы газа, о которых будет сказано ниже, водяными затворами. Но, все же, работа с ацетиленом требует определенных навыков и знания техники выполнения основных операций.

С целью соблюдения правил безопасности необходимо придерживаться определенных нормативных величин давления газов — в заправленном ацетиленовом баллоне давление должно быть 1,6 МРа, на горелке — 0,1 МРа, но не более 0,15 МРа. Давление кислорода в баллоне — не более 15МРа, на горелку идет не более 1,5МРа.

Гайка крепления кислородного шланга к баллону — с правой резьбой и на редукторе, и на горелке, а гайки шланга ацетиленового баллона — с левой резьбой и имеют риски (метки) на гранях. Сделаны разнонаправленные резьбы, чтобы не перепутать шланги местами. Смесь горючего газа с кислородом весьма взрывоопасна, поэтому подходить к сборке и работе с автогеном необходимо с полной ответственностью.

Процесс сварки автогеном

Автогенная сварка без присадочного прутка или проволоки невозможна. В этом случае происходит только прожигание металла и его резка на отдельные фрагменты. Смешиваясь в горелке, ацетилен и кислород сгорают и выбрасываются из сопла с высокой скоростью. Струя газа достигает температуры более 3000 0 С. Ее можно регулировать в определенных пределах путем добавления или снижения пропорций подающихся газов.

Сначала в горелку подается кислород, затем ацетилен или пропан и смесь поджигается. После появления устойчивого пламени, поворотом регулирующих вентилей устанавливается требуемая температура. Как правило, измерить ее сложно, поэтому уровень определяется по косвенным признакам — цвету пламени, звуку газового потока, интенсивности прогревания металла.

Как происходит процесс сваривания показано на картинке:

Сначала свариваемые детали устанавливаются в нужном положении, затем их кромки разогреваются до белого цвета и уже потом в пламя горелки вносится присадочный пруток. Он расплавляется и заливает шов между деталями.Купить присадочный пруток марки LNG (I, II, IIIили IV) и другие модификации, а также сварочную проволоку для автогенной сварки можно в любом магазине сварочного оборудования.

Сварка автогеном по своей технике довольно сложный процесс и браться за сваривание ответственных деталей без подготовки не следует. Лучше всего потренироваться на обрезках труб, швеллеров и другого профильного проката, чтобы набраться опыта и освоить практические приемы работы.

Конечно, и кислород, и ацетилен или пропан стоят денег, поэтому расходовать их зря не стоит. Но и сварка автогеном без опыта такой работы может привести к таким же, а то и более ощутимым убыткам.

Сварочный автогенный генератор

Газ ацетилен, необходимый для сварки, купить можно в баллонах белого цвета. В большом городе это не проблема, хуже обстоит автогенное дело в небольших городках и сельской местности — там с заправкой ацетиленом довольно сложно, если вблизи нет крупных промышленных предприятий. Выручить может автономный генератор ацетилена, который специально создан для выработки этого газа и подачи его на горелку.

Внутри генератора происходит реакция между карбидом кальция и водой, в результате которой и получается ацетилен. Кроме сварки, этот газ можно использовать и для других нужд — подключения газовых светильников, производства уксусной кислоты, выработки этанола и т.д. Но этими операциями ни в частных гаражах, ни в промышленных мастерских никто не занимается — генератор используется исключительно для сварочных работ.

Устройство генератора показано на схеме:

Промышленность производит различные виды генераторов, отличающиеся производительностью и максимальным давлением вырабатываемого газа:

Низкого давления — до 0,01 МПа;
Среднего — до 0,15 МПа.

Мобильные генераторы могут производить до 3 м 3 газа в час. Среди всех модификаций газогенераторов, сварочный аппарат на базе АСП-10 — самый удобный, безопасный и, вследствие этого, популярный и у производителей, и у домашних мастеров. Он обеспечивает выработку газа в объеме до 1,5 м 3 под давлением до 0,15 МПа. При этом работает в автоматическом режиме — реакция газообразования регулируется вытеснением воды из рабочей зоны при увеличении давления газа внутри.

Автоген своими руками

Собрать автоген своими руками может каждый умелец, знакомый с основами сварочного дела. Но только в том случае, если в наличии есть генератор заводского производства или баллон с горючим газом, кислородный баллон, манометры и шланги. Также необходимо купить автогенную горелку и присадочные прутки.

Изготавливать газовый генератор своими руками крайне опасно — смесь ацетилена и воздуха представляет собой гремучую смесь, поведение которой не всегда прогнозируемо. Бытующие на просторах интернета схемы и чертежи самодельных генераторов ацетилена, базирующиеся на медицинских капельницах или оросителях от садовых шлангов, может и работоспособны, но проверять не рекомендуется — взрыв газового баллона по поражающей способности равен средней авиабомбе.

Мини автоген

Для пайки можно сделать установку, вместо ацетилена использующую гидролизный водород. Это маленькая компактная газосварка, где в качестве газопроводных шлангов используются силиконовые трубки, а роль горелки выполняет игла от шприца (возможны варианты). Схем таких аппаратов в интернете тоже достаточно, но использовать можно только те, где предусмотрен водяной затвор на выходных патрубках. Смесь водорода и кислорода не случайно называется гремучим газом.

Но купить можно и промышленный мини-автоген, все составные части которого помещаются в небольшой кейс. В набор входят два маленьких баллона, резак, тонкие шланги и манометры. Работать с таким оборудованием можно с металлами толщиной от 0,1 до 300 мм. Конечно, запас автономности у него небольшой, но зато такой аппарат отличается высочайшей мобильностью и, конечно же, безопасностью.

Предлагаем нашим читателям поделиться собственным опытом работы с автогенной сваркой, особенностями ее использования для разных металлов в различных ситуациях. Возможности автогена до сих пор полностью неизученные — самые интересные письма мы непременно опубликуем на сайте.

Автоген. Как разрезать металл газом?

Читайте также: