Газовая сварка тонкого металла

Обновлено: 16.05.2024

По популярности газовая сварка находится на втором месте после электродуговой. Технология относится к виду сварки плавлением. Газосварочное оборудование обеспечивает надежное соединение цветных и черных металлов.

Что такое газовая сварка

Сущность газовой сварки заключается в том, что металл соединяемых заготовок и присадочного материала плавится теплом, выделяемым при сгорании горючих газов. Для получения высокой температуры они смешиваются с чистым кислородом в смесителе газовой горелки. Соотношение компонентов можно оперативно изменять регулировкой объемов, подаваемых в смеситель. Это позволяет настраивать оптимальный режим сварки или резки.

У газовой сварки, по сравнению с дуговой, скорость нагревания рабочей зоны меньше. Эту особенность относят к достоинствам при работе с инструментальной сталью, чугуном, цветными металлами. Сварка этих металлов должна проводиться с медленным нагревом и охлаждением. К ним также относятся некоторые марки легированной стали.

Отличительной особенностью газовой сварки является возможность сваривать почти все металлы.

Достоинства и недостатки

К плюсам газовой сварки относят:

низкую цену оборудования;
возможность сварки и резки в полевых условиях;
регулирование мощности пламени в широких пределах;
сварку большинства видов металла и сплавов ― от алюминия до легированных сталей;
плавный нагрев, предотвращающий деформацию деталей и образование трещин.

Недостатки:

Низкий КПД из-за большого рассеивания тепла. По этой же причине технология не рентабельна при сварке заготовок толщиной больше 5 мм из-за перерасхода газа.
Нагрев большой площади прилегающих к шву участков способствует образованию остаточных напряжений в металле.
При соединении внахлест высока вероятность деформации деталей.
Процесс газовой сварки из-за особенностей принципа работы трудно поддается механизации.
Применение легковоспламеняющихся газов связано с высокой взрывопожароопасностью.

Область применения

Газовую сварку металлов применяют для выполнения:

сборки и ремонта изделий из стали толщиной до 5 мм;
монтажа трубопроводов небольшого диаметра;
наплавки твердых сплавов и цветных металлов на сталь и чугун;
монтажа конструкций из тонкостенных труб;
заделки дефектов на отлитых заготовках.

Широкое распространение газопламенная сварка получила в строительстве, сельском хозяйстве, ремонтных мастерских.

Применяемое оборудование

В комплект оборудования для сварки газом входят:

Водяной затвор для предотвращения повреждения элементов оборудования обратным пламенем. Устанавливается между горелкой и источником ацетилена. По мере испарения воду доливают.
Баллоны с кислородом и горючим газом или генератор ацетилена. По правилам техники безопасности газ не должен контактировать с краской. Поэтому верхнюю часть баллонов не окрашивают. Чтобы при контакте ацетилена с медью не произошел взрыв, на баллонах с этим газом должны устанавливаться вентили из другого металла.
Газовая горелка, обычная или инжекторная.
Редукторы для снижения давления газа и кислорода на выходе из баллонов.
Шланги для соединения газовой горелки с баллонами. На шлангах для горючих газов нанесена желтая полоса.

Если газосварочные работы проводятся в разных местах, оборудование устанавливают на тележку с соответствующими креплениями. На предприятиях устраивают стационарные газовые посты с вентиляцией и шкафами для хранения баллонов.

Какие газы используются при сварке

Для того, чтобы газы сгорали с максимальной эффективностью нужен кислород без примесей. В зависимости от степени очистки он бывает:

высшего сорта (концентрация 99,5 %);
2-го (99,2 %);
3-го (98,5 %).

Так как варят газосваркой не в стерильных условиях, следует учитывать, что при контакте кислорода с техническими маслами может произойти самовозгорание. Баллоны должны храниться в помещении, где нет источников открытого огня в месте, куда не попадают солнечные лучи.

Чаще всего в паре с кислородом используют ацетилен, так как его температура горения доходит до 3400⁰C. Его получают из карбида кальция при растворении в воде.

Обратите внимание!

При высоком давлении или температуре ацетилен взрывается. Поэтому, по правилам безопасности установка водяного затвора обязательна.

Второе место с температурой горения до 2800⁰C занимает пропан. Газовые смеси кислорода с метаном, водородом, парами керосина, блаугазом по температуре значительно уступают лидерам. Применяются для работы только с цветными металлами с низкой температурой плавления.

Расходные материалы

Расходными называют сварочные материалы, необходимые для формирования швов. Для заполнения зазоров между соединяемыми деталями используется присадочная проволока. Ее диаметр выбирают в зависимости от толщины заготовок и способа сварки. Если проволоки нужной марки нет, ее можно заменить полоской металла, из которого сделаны детали.

Для защиты расплавленного металла от окисления при контакте с воздухом используют флюс, который создает защитную среду за счет выделения газов при нагреве. Особенно это актуально при сварке меди и алюминия, а также их сплавов. Для углеродистой стали такая защита необязательна. Во все виды флюса в качестве основного компонента входит борная кислота. Составы готовят в виде пасты, порошка, раствора. Флюс наносят на детали или присадочную проволоку.

Технология и способы газовой сварки

Технология газовой сварки подразделяется на два вида:

Газопламенный вид выполняется с образованием сварочной ванночки за счет плавления кромок деталей и присадочной проволоки.
Газопрессовая сварка выполняется без присадочных материалов и флюсов. После расплавления кромок детали плотно сжимаются между собой и удерживаются до остывания шва.

В обоих случаях кромки предварительно очищают от грязи, ржавчины наждачной бумагой или металлической щеткой. Аналогично обрабатывают присадочные материалы.

Техника газовой сварки позволяет накладывать швы независимо от пространственного положения ― от нижних до потолочных. При наложении потолочных швов расплавленный металл удерживают давлением газовой смеси. Для соединения деталей с предварительно отбортованными кромками присадочная проволока не нужна. Чаще всего газовой сваркой заготовки соединяют встык, угловыми и торцевыми швами реже. Скорость нагревания кромок деталей регулируют углом наклона относительно поверхности деталей. Чем больше его величина, тем быстрее нагревается металл.

На практике применяются следующие способы сварки:

Левый используют для работы с металлами толщиной до 3 мм с низкой температурой плавления. Пламя ведут вдоль стыка справа налево. Для лучшего прогрева кромок деталей совершают колебательные поперечные движения мундштуком. При левом способе газовой сварки присадочную проволоку перемещают перед горелкой. Ее диаметр должен быть в 2 раза меньше толщины деталей плюс 1 мм.
Правый применяют для сварки заготовок толщиной более 3 мм с разделанными под углом кромками. Пламя ведут от левого края стыка к правому, присадочную проволоку, опустив конец в сварочную ванну, продвигают вслед за мундштуком. Ее диаметр не должен превышать половины толщины деталей. За счет лучшей защиты сварочной ванны пламенем при правом способе качество швов выше, чем при левом. Кроме этого на 10% сокращается расход газа и на 20% продолжительность процесса.

У сварки пропаном и альтернативными газами есть особенности, учитывать которые новичкам трудно. Поэтому на начальном этапе обучения для начинающих сварщиков лучше использовать стандартную смесь кислорода с ацетиленом. Отработку навыков проводят на разных видах металла.

Технология сварки газовых труб

Cварка газовых труб проводится по различной технологии: плазменной, газовой, аргоновой, электродуговой. Соединения должны быть качественными, новички до монтажа газопроводов не допускаются, только специалисты с личным клеймом. Процесс регулируется ГОСТ 16037-80 и СНиП III-42-80. Выбор способа сварки зависит от сплава. Для монтажа используют стальной и пластиковый прокат. Для газопроводов бытового назначения традиционно используют металл.

Способы сварки

Технология монтажа зависит от диаметра трубы и толщины стенки:

Газосварку ацетиленом или пропаном используют для труб до 150мм диаметром и стенкой до 6 мм. Стыки до 3 мм толщиной варят без разделки, на остальных предварительно срезают кромки под острым углом для образования прочного соединения.
Аргонодуговая, MIG/MAG сварка применяется для стальных газопроводов.
Электросварку проводят при небольших объемах, число проходок зависит от толщины проката. Для работы используют автоматическое, полуавтоматическое или ручное сварочное оборудование.
Полуавтоматом обычно делают финишный слой, применяют флюсы или защитную атмосферу.
При внутридомовой разводке электросварку применяют в исключительных случаях, обычно используют газовое оборудование.

У каждого из методов есть плюсы и минусы. Многое зависит от свариваемого материала, доступа к трубе на монтируемых участках.

Электродуговое сваривание

При сварке газовых труб электросваркой работы начинают с подготовки кромок. Их выравнивают болгаркой под прямым углом. Заусенцы зачищают напильником. Если стенки толще 3 мм, проводится разделка кромок под углом до 60°. Со стыков удаляют ржавчину, грязь, затем приводят обезжиривание.

Перед проходом шва детали прихватывают в нескольких местах плавящимися электродами в несколько проходов:

тонкие стенки 3 мм варят за один раз;
до 6 мм – в два слоя;
более 6 мм толщиной – в три и более.

Поворотный стык проходят за один прием полностью, для работы применяют специальные вращатели. При затрудненном доступе шов варят фрагментарно, заполняя весь стык расплавленным металлом. Финишный слой делают сплошным, стыки сварочных соединений привариваются внахлест.

Сварка MIG/MAG

Технология Metal Inert/Active Gas предусматривает создание защитной атмосферы над рабочей зоной. Сварка газовых труб методом MIG/MAG применяется для проката из углеродистых сталей, заключается в подаче присадочной проволоки, расплавлением ее воздействия электрической дуги. Защитная атмосфера препятствует окислению расплава. В инверторных полуавтоматах присадочная проволока выполняет функцию токопроводящего электрода. Подача газа регулируется редуктором или расходомерным устройством. Способы сварки:

ручной – сварщик подает присадку в сварочную ванну самостоятельно (самый простой и малозатратный вариант выполнения сварочных работ);
в полуавтоматическом режиме присадка подается через пистолет с регулируемой скоростью (работа с инверторным оборудованием требует определенных навыков, умения контролировать шов);
при использовании автоматов скорость подачи присадочной проволоки фиксированная (применяется дорогостоящее оборудование).

В качестве защитной атмосферы используется углекислый газ, средний расход для тонкостенных труб – 15 л/час. Присадочная проволока подбирается по типу материала трубы.

Аргонодуговой способ

Сваривать газопроводы по технологии TIG (Tungsten Insert Gas) нужно с использованием тугоплавких электродов на основе вольфрама. Он создает электродугу, под воздействием которой:

расплавляются кромки стыкового соединения (при работе на тонкостенных трубах и прокате из ст.10, ст.20);
расплав образуется разогревом присадочной проволоки.

При сварке магистральных трубопроводов пользуются выпрямителями или инверторами. Облако защитного газа создается над всей рабочей поверхностью, аргон ионизируется при обратной полярности.

Сила рабочего тока зависит от химического состава сплава, толщины проката. Возможные значения от 150 до 500 А. По ампераж подбирают диаметр электрода.

Газовая сварка

Суть метода в расплавлении металла под воздействием пламени. Газосварка применяется для монтажа трубного проката с толщиной стенки свыше 3,5 мм. Ацетиленом или другим горючим газом создается температура до 3000°С. Тонкостенный прокат варят с использованием защитных флюсов, они предохраняют трубу от прожогов.

В рабочую зону присадочная проволока подается перед горелкой, она образует ванну расплава, формирует катет шва. Наплавочный валик формируют движениями горелки, направлением пламени. Прочные соединения получаются только при равномерном разогреве стенок и присадки, важно избегать непроваров, чтобы не было утечек газа.

Когда доступ к стыку затруднен, используют операционный шов. В доступных местах делают поворотные соединения. При монтаже труб внахлест, если требуется перейти с одного диаметра на другой, место соединения наплавляют в несколько проходок, чтобы образовался сглаживающий слой. Качество швов при ацетиленовой сварке хуже, чем при MIG/MAG или TIG, качественные соединения по силам только опытным сварщикам. У начинающих возможны прожоги и непровары.

Особенности проведения сварочных работ в квартире

Для сварки трубопровода низкого давления небольшого диаметра традиционно применяют электродуговую ручную или полуавтоматическую сварку. При стыке участков разного диаметра нужны переходники, без них надежность газопровода снижается.

Перед сваркой газовых труб в квартире проверяют, перекрыт ли газ. Если требуется демонтаж участка, используют резак. При переносе трубы стык заглушают, наваривая пятак из металла. Основные этапы проведения работ:

производится продувка монтируемого участка, чтобы удалить остатки природного газа;
резаком демонтируется заменяемый участок;
кромки стыка зачищаются, обезжириваются;
после сварки магистраль заполняется;
каждый стык проверяется в тестовом режиме на герметичность (на шов наносится мыльная смесь, если появились пузырьки, есть утечка).

К газоходам предъявляются особые требования, самостоятельный монтаж или демонтаж газопроводов запрещен.

Работы по магистральной разводке проводятся с разрешения газоснабжающей организации после утверждения проекта. Обязательно предусматривается врезка запорной арматуры – специальных кранов, перекрывающих подачу газа.

В многоквартирных домах работы проводятся под контролем газовой службы, в частных домах владельцы могут монтировать трубы самостоятельно, но придерживаясь требований СНиП.

Стыковое соединение труб по силам опытным сварщикам. От герметичности газопроводов зависит пожарная безопасность здания. Даже при небольшом дефекте возможны утечки, поэтому контроль соединений проводится в обязательном порядке.

Сварка тонкого металла

Сварка тонкого металла может стать настоящей проблемой даже для опытного сварщика. Существует множество нюансов относительно выбора режима работы оборудования, инструментов и материалов. Специалист должен работать быстро и точно. Ошибки часто приводят к прожиганию металла или деформации изделия.

Чаще всего необходимость соединить тонкие листы металла возникает при кузовном ремонте автомобиля. Но бояться этого вида работ не нужно, советы более опытных сварщиков и немного практики обязательно приведут к успеху. Подробнее об особенностях сварки тонкого металла читайте в нашем материале.

Нюансы сварки тонкого металла инвертором

Сварка тонкого металла – это процесс, который способен вызвать трудности даже у сварщиков с большим опытом работы. Знания новичков в этой области недостаточны. Все дело в том, что здесь есть нюансы, из-за которых сложно подобрать соответствующий режим и электрод.

Самый простой способ сварки тонкого металла заключается в использовании полуавтомата.

Самая главная проблема, с которой сталкивается специалист, – это запрет на сильный нагрев изделия. В противном случае металл может прогореть, на его поверхности появятся отверстия.

При сварке тонкого металла электродом нельзя торопиться, его важно вести в одном направлении, строго вдоль шва. Отклонения от траектории недопустимы.

Вторая сложность заключается в том, что работать следует с использованием малого тока, следовательно, дуга должна быть короткой. Если отрыв электрода будет незначительным, велика вероятность, что дуга просто погаснет. Чтобы правильно разжечь ее, необходимо использовать аппарат для сварки тонкого металла с высокой вольт-амперной характеристикой.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Для сварки встык кромки металла необходимо тщательно обработать и зачистить. Если материал загрязнен или имеет на поверхности ржавчину, с его обработкой возникнут сложности.

Для сварки тонкого металла встык листы следует размещать максимально близко друг к другу, зазора быть не должно. Поэтому детали закрепляют скобами, особыми приспособлениями для прижимания и т. д.

Основные и вспомогательные материалы для сварки тонкого металла

Под основными материалами следует понимать присадочные металлы, такие как электроды или проволоки. Чем ближе их состав к строению металла, тем лучше. Когда говорится о сварке тонкого металла проволокой, подразумевается наличие специального покрытия или защитного газа.

Отмечается, что если сварка осуществляется полуавтоматом, то без использования газа ее качество будет значительно ниже.

Электродную проволоку делят на два вида:

Обычная. Для ее производства используется определенный вид металла, при этом в состав входят дополнительные элементы, которые служат для улучшения качества материала. Так как у проволоки нет флюсовой поверхности, необходимо защитить область сварки, для этого применяют защитный газ. Плюсы – невысокая стоимость и возможность соединения тонких деталей. Но есть и недостатки: свойства газа зависят от климатических условий.
Порошковая. Эта проволока, в отличие от обычной, имеет порошковый флюс. Под воздействием высокой температуры он расплавляется. Поэтому в данном случае нет смысла использовать защитный газ. Недостатком порошковой проволоки является ее высокая стоимость и большая вероятность появления трещин.

Стоит обратить внимание на дополнительные материалы: газ и флюс. Первый используется для защиты и подогрева, второй – для улучшения качества свариваемости. Необходимость их использования напрямую зависит от того, каким образом будет выполняться сварка тонкого металла полуавтоматом: порошковой или обычной проволокой.

Дополнительные материалы не всегда приходится применять. К примеру, флюс используется, когда необходимо сварить сложные элементы, к которым относятся тугоплавкие металлы.

Выбор электродов и настройка режимов сварки

Для того чтобы выполнить сварку тонкого металла, толщина которого не превышает трех миллиметров, следует использовать марки с рутиловой обмазкой. Они необходимы для уменьшения темпа плавления сердечника. В процессе на концах электродов с тугоплавким покрытием появляется козырек, который препятствует очередному разжиганию дуги.

Отметим, что материал сердечника должен быть идентичным рабочему металлу или максимально приближенным по составу.

Для работы используется оборудование с переменным или постоянным током. Предпочтение следует отдавать универсальным электродам, которые перед началом сварки нагревают до температуры +170 °С. Благодаря прогреву зажигание и удержание дуги происходит значительно легче.

Для того чтобы определиться с параметрами электрода и силы тока, необходимо опираться на толщину металла. Ниже приведена таблица соответствия:

Толщина заготовки (мм)

Диаметр электрода (мм)

Если у техники есть настройка начального напряжения, то в самом начале работы необходимо выставить его величину на 20 % ниже стандартной. Это поможет избежать прожога в момент зажигания дуги. Если таковой возможности нет, тогда дугу следует разжечь на графитовой пластине, а затем перенести ее на стык.

Так, в процессе сварки тонкого металла специалисту необходимо использовать малый ток, начинать работу следует с величины 10 А.

Если техника имеет минимальное значение тока, превышающее указанную величину, то для подключения используется стальная пружина или балластное устройство. Они предназначены для снижения тока до необходимого значения.

Если аппарат имеет импульсный режим, то у сварщика появляется возможность выполнять сварку металла, толщина которого меньше 0,5 мм.

Технология сварки тонкого листового металла

Технологический процесс сварки тонкого металла мало чем отличается от классической сварки.

Работа проводится в три этапа. Различия процессов кроются лишь в некоторых тонкостях, благодаря которым возникает возможность наиболее качественного выполнения.

Подготовка

Изначально специалист выполняет очищение поверхности металла от любых загрязнений. К очистке места, в котором будет крепиться аппарат, следует подойти с максимальной ответственностью.

Если говорить об оцинкованном металле, то его очистку от защитного покрытия можно выполнить с использованием болгарки. Сварка прямо по нему тоже является допустимой, так как слой цинка выгорит во время работы.

Сварка

Процесс сварки тонкого металла происходит согласно следующему алгоритму. Электрод, который располагается на конце, очищается от обмазки. За счет этого дуга будет зажигаться значительно быстрее.

Чтобы в процессе работы не возникло деформации, по длине будущего шва необходимо выполнить точечные прихватки, сделав краткосрочный поджог и приварив края металла.

Для того чтобы зажечь дугу, сварщик прибегает к одному из следующих способов: он либо постукивает кончиком электрода по материалу, либо чиркает по нему. Оптимальная длина дуги может колебаться в диапазоне от 2 до 3 мм.

Важно: расстояние между электродом и металлом не должно превышать диаметра расходного материала.

Затем необходимо создать ванну из расплавленного металла и приступить к формированию шва. Конфигурация получившейся ванны должна напоминать овал. Если это условие соблюдается, значит, шов выполнен качественно.

Если электрод будет упираться в поверхность материала, он может прилипнуть к нему. Чтобы начинающий мастер не допустил такой ошибки, ему рекомендуется использовать аппарат, имеющий дополнительные функции антиприлипания и форсирования дуги.

Работа оборудования строится так, что когда электрод приближается к металлу ближе, чем нужно, происходит автоматическое сбрасывание напряжения. Так, вероятность того, что произойдет замыкание, а электрод прилипнет к поверхности, равна нулю.

Ведение шва происходит под углом, примерно равному 60°. Считается наиболее предпочтительным расположение, близкое к прямому углу. Важно, что при этом должен сохраняться обзор сварочный ванны и, конечно, самого сварного шва.

Если получившийся угол слишком острый, можно сделать вывод, что шов всплывает на поверхность и не выполняет своей задачи.

Ведение электрода происходит так: слева направо, на себя. Если выбрано вертикальное соединение, то его необходимо выполнять сверху вниз. В процессе следует выполнять зигзагообразные движения, которые сварщики называют елочкой.

Специалисту следует придавать значение и скорости выполнения сварки. Важно в процессе работы держать одинаковый темп.

По окончании необходимо сбить весь шлак с поверхности, убедиться, что непроваренные и прожженные участки на соединении отсутствуют.

Приемы сварки тонкостенных конструкций

Во избежание отрицательных результатов работы сварщику необходимо умело использовать различные методики.

Внахлест. Если конструкция предоставляет такую возможность, то листы металла можно устанавливать друг на друге, внахлест. При работе следует быть особенно внимательным, чтобы не прожечь нижний элемент конструкции.
Точечное соединение. При точечной сварке тонкого металла шов создается с использованием точечных прихваток. Здесь необходимо поджечь дугу, приварить металл, погасить дугу. Это действие повторяется на протяжении всего шва, один шаг должен равняться трем диаметрам электрода.
По электроду. Если велика вероятность, что в ходе работы металл будет прожжен, рекомендуется очистить один электрод от обмазки, а затем расположить его по направлению будущего шва. Во время сварки эти места следует проварить особенно хорошо. Если в материале есть прожоги, их можно заварить, используя этот же метод.

Еще одна действующая методика – установка обратной полярности. В этом случае кабель держателя будет установлен на плюс, а масса, соответственно, на минус. Обратная полярность снижает количество тепла на кончике электрода, что помогает избежать прожогов.

Когда требуется выполнять сварку крупного материала из тонкого металла, разжигание дуги выполняется на заготовке с толстыми стенками, затем происходит перенос шва на стык.

Секреты сварки тонких листов металлов

Бывает, что появляется необходимость сварить листы металла под углом. Тогда предпочтительнее выбрать методику отбортовки. Согласно этому способу края листа отгибаются на необходимый угол, выполняется крепеж поперечными швами, расстояние между которыми имеет диапазон от 5 до 10 см.

Далее сварка происходит в обычном режиме непрерывным вертикальным швом.

Зачастую во время беспрерывной контактной сварки тонкого металла образуются прожоги. Чтобы избежать этого, рекомендуется делать кратковременные отрывы электрода – буквально на несколько мгновений, после чего электрод снова опускается на рабочую поверхность.

Таким образом, металл за время отрыва дуги успевает остыть. Важно: время отрыва должно быть минимальным, чтобы рабочая поверхность не остывала слишком сильно.

Сварка тонкого металла встык – процесс не из легких. Сделать это внахлест гораздо проще, так как вероятность перегрева материала минимальна.

Когда выполняется сварка тонкого металла методом встык, не будет лишним проложить между металлическими листами проволоку толщиной от 2 до 4 мм таким образом, чтобы с лицевой стороны она равнялась с верхней частью рабочей поверхности, а с изнаночной стороны необходимо обеспечить выступ примерно на половину ее диаметра.

Во время работы вести дугу следует по ней, так как проволока не берет на себя термическую нагрузку, поэтому в сварке материала примут участие периферийные токи. В таком случае шов будет ровный.

Также можно под место стыка положить медные пластины. Преимущество этого метода объясняется высокой теплопроводностью, которая превышает теплопроводность стали более чем в 7 раз. Она также забирает часть тепла на себя, не давая металлу перегреться. У сварщиков такой способ называется «с теплоотводящими подкладками».

Сварка оцинкованной стали

Оцинкованная сталь – это тонкий листовой металл, который снаружи покрывается цинком. Если материал подвергается сварке, то его кромки придется полностью очистить от верхнего покрытия. Снятие цинка выполняется либо шлифовочной машинкой, либо вручную (наждачкой или металлической щеткой).

Удаление цинка производится еще и другим способом: материал можно выжечь сваркой. Для этого необходимо два раза пройти электродом по шву, тогда цинк испарится. Отметим, что пары цинка могут нанести серьезный вред здоровью, поэтому выжигать его лучше или на улице, или под вытяжкой.

Особенности сварки тонколистового алюминия

Алюминий – металл, к которому при сварке необходимо иметь особенный подход, так как его поверхность имеет тонкую оксидную пленку. Покрытие предназначено для защиты от окислительных процессов.

Отметим, что температура плавления здесь практически в три раза выше, чем у обычного металла, поэтому важную роль играет грамотная настройка полуавтомата.

Приведем примеры особенностей сварки тонкого алюминия:

Для работы необходимо использовать ток обратной полярности, чтобы сварка проходила постепенно.
Многие специалисты убеждены, что для начала необходимо выполнить удаление оксидной пленки, тогда работа будет протекать легче.
Так как температура плавления ниже обычной, а материал является текучим, есть смысл воспользоваться специальными подложками.
Аргон – газ, который идеально подойдет для защиты.

Техника безопасности и проблемы, возникающие при сварке

Сварка тонкого металла не позиционируется как наиболее опасный вид сварочных работ. Здесь так же, как и при других видах сварки, существует своя техника безопасности и нормативы по электробезопасности, которые необходимо выполнять безоговорочно.

Тонкие материалы сильнее разбрызгиваются, нежели те, что имеют большую толщину, поэтому ношение спецодежды является обязательным условием.

Напомним, что СИЗ должны тщательно защищать органы зрения и дыхательной системы.

Использование газовых баллонов с вышедшим сроком поверки строго запрещено.

Чаще всего в процессе сварки тонкого металла могут возникнуть следующие проблемы:

Прожигание заготовки обычно вызвано неправильно выбранной силой тока.
Прилипание электрода возникает, если сила тока слишком мала или расходник подносится к материалу слишком близко.
Непроваренный шов. Такую ошибку чаще всего допускают начинающие мастера, которые бояться прожечь металл, поэтому проявляют чрезмерную осторожность.
Деформация материала зачастую возникает по причине воздействия слишком высокой температурной нагрузки.

В этой статье мы рассказали вам о нюансах сварки тонкого металла. Надеемся, что приведенный материал будет полезен и желаем успехов в работе.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Газовая сварка деталей

Газовая сварка деталей активно применяется уже более ста лет. И, несмотря на то, что технологии сварочных работ уже шагнули далеко вперед, этот способ находится на втором месте по популярности после методов с использованием электрической дуги.

Большой спрос на газовую сварку объясняется ее надежностью, простотой и тем, что она позволяет соединять детали из чугуна, черных металлов, углеродистой стали, то есть востребована для большинства видов материалов. Технология основана на плавлении с помощью высокой температуры. Обо всех преимуществах, а также о том, как осуществляется газовая сварка деталей, расскажем далее.

Технология газовой сварки деталей

Понятия о газовой резке или скреплении металла не существовало до тех пор, пока в 1836 году французский химик Деви не обнаружил, что органическое соединение этин (или ацетилен) на основе карбида кальция является горючим газом. Вскоре его начали использовать в фонарях для освещения улиц и фарах паровозов и автомобилей. Только спустя несколько лет в научных трудах его соотечественников Пикаро и Фуше был описан процесс «сварочной ванны» при газовой сварке с применением ацетилена.

Этот газ впервые в истории начали заправлять в специальные прочные стальные баллоны еще в Советском Союзе, что позволяло повысить производительность сварочных работ на 20 % и на столько же сократить потери ацетилена. Газовая сварка деталей из чугуна, стали и цветных металлов стала доступна для любой отдаленной местности.

Рекомендуем статьи по металлообработке

В наше время газосварку используют почти во всех отраслях. Она предназначается для прочного соединения металлов и образования их однородной структуры методом расплавления с использованием ацетилена, температура пламени которого при сгорании в кислороде может достигать от +3 200 до +3 400 °С.

Методика газовой сварки деталей является довольно простой, ее часто используют вместо электродуговой. Но последний вариант применять вместо первого нельзя, потому что газовую сварку практикуют только для обработки тонколистовых материалов, а дуга их будет прорезать насквозь.

Ацетилен чаще всего используют для проведения небольших по объему сварочных работ, преимущественно при возникновении аварий. Помимо него, применяют и другие горючие газы: природное «голубое» топливо, водород, пропан (как в чистом виде, так и смешанным с бутаном), а также пары керосина и бензина.

Но технический ацетилен среди всех вышеперечисленных газов занимает лидирующее место по теплотворности и интенсивности пламени при смешивании с кислородом (это наглядно показано на фотографии). Из всех других газов он имеет самое частое применение.

Преимущества и недостатки газовой сварки

Как выше отмечено, сварка с применением газа представляет собой такое соединение деталей из металла, при котором происходит расплавление соединяемых друг с другом материалов и образуется гомогенная структура. В газовую смесь вводится чистый кислород, что обеспечивает нагревание и расплавление металла.

Способ газовой сварки деталей из чугуна и стали имеет много преимуществ:

Технологичность. Быстро происходит необходимый нагрев металла, так как регулировку и установку мощности пламени горелки можно производить непосредственно во время нанесения шва.
Простота. При этой технологии сварки не применяется сложное оборудование (например, полуавтоматический аппарат или сварочный инвертор).
Доступность. Необходимые расходные материалы можно без труда приобрести.
Экономичность. Для процесса газовой сварки деталей (включая и трубы) не нужен мощный источник энергии, а в некоторых случаях даже и средства специальной защиты.

Помимо достоинств, у данной технологии имеются следующие недостатки:

В газосварочный процесс сложно включить автоматическую оснащенность. Но есть одно исключение: использование многопламенной горелки дает возможность механизации процесса газовой сварки резервуаров и тонкостенных труб.
Довольно слабая концентрация тепла газовой горелки при обработке толстостенных деталей существенно понижает скорость нанесения сварного соединения.
Способ газовой сварки деталей из чугуна и стали является более затратным по сравнению с электродуговым. Стоимость кислорода и ацетилена существенно выше, чем электричество при условии сваривания одинаковых образцов.
Достаточно сложная концентрация области максимальной температуры пламени газовой горелки, так как рассеянность его намного шире, чем при электродуговом способе.
Тепловая зона, сформированная газовой горелкой, довольно расширенная.
Нагревание металла происходит медленнее, чем при использовании электродуговой сварки.

Технические стороны процесса газовой сварки деталей

Газовая сварка имеет свои нюансы, которые необходимо учитывать при ее выполнении. Основным плюсом, как отмечено многими сварщиками, является то, что при этом методе можно выполнять швы в любом пространственном положении – от нижнего уровня до потолочного.

Неудобством при нанесении потолочного шва является то, что в этот момент расплавленный металл необходимо удержать и быстро распределить по всей длине сварного соединения. Это можно осуществить, используя повышенное давление газовой смеси, которое может создать пламя.

Такой метод сварки наиболее часто применяют для создания стыковых швов. А соединения внахлест, тавровые швы совсем не используются. Причина в том, что для двух типов швов необходим особенно сильный разогрев металлической основы, из-за чего может появиться коробление.

Сварку отбортованных либо тонких краев деталей следует производить без присадочной проволоки. При этом швы могут быть как прерывистыми, так и непрерывными, имеющими одно- или многослойную структуру. Перед тем как приступить к сварочным работам, следует тщательно зачистить поверхности и края на металлических заготовках.

Обратите внимание! При сварке необходимо следить, чтобы пламя было на расстоянии не более 5 мм от конца ядра, а газовая горелка не соприкасалась с металлической поверхностью.

Газовые смеси с помощью давления воздействуют на расплавленный металл и образуют сварочную ванну, а также раздувают металлическую основу с краев. Затем присадочная проволока опускается в сварочную ванну. При газовой сварке деталей из чугуна и стали есть возможность изменять интенсивность нагревания во время процесса.

Это можно выполнить регулированием наклона медного мундштука горелки по отношению к обрабатываемой плоскости детали. Существует определенная закономерность – с увеличением угла наклона металл нагревается значительно сильнее.

При движении мундштука горелки по линии шва следует уделять особое внимание состоянию расплава в сварочной ванне. Газ под давлением выполняет функцию защиты металла от негативного воздействия окружающего воздуха и от возникновения оксидной пленки.

Материалы и инструменты для газовой сварки

Для газовой сварки стальных и чугунных деталей, помимо газа, необходимы флюс и проволока. Именно благодаря этим материалам и получается сварочный шов со всеми его характеристиками. Предназначенная для сварки проволока должна быть без признаков коррозии, чистой и без остатков краски. В особых случаях вместо проволоки можно воспользоваться полоской такого же металла, который необходимо сварить.

Флюс используется для защиты сварочной ванны от внешних факторов. Обычно пользуются борной кислотой или бурой, которые наносятся прямо на свариваемую поверхность металла или на сварочную проволоку. Газовую сварку углеродистых сталей можно выполнить без флюса, но для соединения заготовок из меди, магния, алюминия и их сплавов без такой защиты не обойтись.

Газовая сварка подразумевает использование определенного оборудования.

Газосварочные работы выполняются на специально оборудованном месте, называемым постом. Практически таким рабочим местом можно назвать металлический фиксированный или поворотный стол, оснащенный системой вытяжной вентиляции и необходимыми ячейками для хранения оснастки и вспомогательного инструмента.

Горелки безынжекторного или инжекторного типа предназначаются для смешивания и горения газов. Они классифицируются по параметрам пропускаемой способности, то есть по объему газа, проходимого через них за единицу времени. Горелки бывают большой, средней, малой и микромалой мощности.

Выполнение газовой сварки деталей из чугуна и сталей возможно только с использованием специальных шлангов, по которым подается не только газ, но и горючие жидкости. Шланги подразделяются на три категории, каждая из них имеет свою цветовую маркировку: красную полосу применяют для обозначения работ с давлением до 6 атмосфер, синюю полоску – до 20 атмосфер, а желтую используют для подачи горючих жидкостей.

Такое устройство используется для сброса давления газа при выходе его из баллона. Существуют редукторы с прямым и обратным действием, а при использовании сжиженного газа потребуются модели с оребрением, что позволит исключить его замерзание в момент выхода из баллона.

В зависимости от типа газа, предназначенного для заправки, баллоны окрашиваются в соответствующие цвета. На верхнюю часть сосуда нельзя наносить краску, чтобы избежать ее контакта с газом. Необходимо знать: на емкости с ацетиленом установка медных вентилей категорически запрещена, так как это может стать причиной взрыва газа.

Такая сварочная оснастка защищает элементы оборудования (генератор ацетилена, трубы) от появления обратной тяги огня в горелке. Такой затвор с размещением воды на определенном уровне устанавливается между газовой горелкой и генератором ацетилена.

Тонкости газовой сварки деталей из чугуна, цветных металлов и их сплавов

Каждая марка металла при сварке имеет свои технологические особенности:

В газовой сварке деталей из сталей с пониженным содержанием углерода можно использовать любой газ. Функцию присадочного материала выполняет низкоуглеродистая стальная проволока.
Для легированных сталей выбор технологии сварки зависит от химического состава заготовки. Обработка нержавеющих и жаропрочных сталей, к примеру, потребует применения проволоки, в составе которой присутствуют никель и хром, а для других марок стали, помимо этих элементов, необходим присадочный материал, имеющий в составе молибден.
Газовую сварку бронзовых деталей осуществляют при помощи восстановительного пламени, которое не выгорает, из сплава кремния, олова и алюминия. В качестве присадки используют бронзовую проволоку схожего химического состава с дополнительным включением кремния, способствующего раскислению шва.
При сварке латуни часто происходит улетучивание цинка из ее состава, что приводит к увеличенной пористости сварочного соединения. Чтобы это исключить, необходимо в пламя горелки увеличить подачу кислорода, а в качестве присадки использовать проволоку из латуни.
Сварку меди необходимо проводить с использованием более мощного пламени. Медь обладает высокой текучестью, поэтому для сварки деталей из такого материала обеспечивают минимальные зазоры. Как присадочный материал применяют медную проволоку, а также флюс, способный раскислять металлический шов.
Чугун сваривают с помощью науглероживающего пламени, что предотвращает появление зернистости у белого хрупкого чугуна и кремниевого пиролиза.

Для выполнения газосварочных работ требуется строгое соблюдение правил и норм техники безопасности, без подтверждения соответствующих знаний по которым допускать к работам сварщика строго запрещено!

Газовая сварка металлов

Сварка считается надежным способом, который позволяет производить соединение разнообразных металлических конструкций. Существуют разнообразные виды данной технологии, которые могут использоваться для работы с разными видами металла. Но самым популярным считается метод под названием газовая сварка.

Во время нее используются высокие температуры, под действием которой изделие нагревается и расплавляется до мягкого состояния. Данная технология часто используется для сваривания важных изделий из чугуна, черных металлов, углеродистой стали.

Сущность технологии

Сущность процесса газовой сварки заключается в том, что во время ее проведения используется повышенное газовое пламя, которое и вызывает сильное нагревание кромок элементов и часть присадочного материала (электродов).

После этого металл переходит в жидкое состояние и образует сварочную ванну, эта находится под защитой пламени и газовой среды, которая вытесняет воздух. Металл в расплавленном состоянии медленно остывает и твердеет. В результате образуется сварной шов. Именно в этом и заключается сущность газовой сварки.

Во время сварочного процесса применяется смесь определенного газа с содержанием чистого кислорода, которая будет выполнять функции окислителя. Самые высокие температурные показатели - от 3200 до 34000С, позволяет получить газ ацетилен. Его образуется во время сварочного процесса в результате химической реакции между карбидом кальция и обычно водой. На втором месте стоит пропан, показатель его температуры горения составляет 28000С.

В редких случаях могут использоваться другие газы:

метан;
водород;
пары керосина;
блаугаз.

Однако у всех заменителей ацетилена температурные показатели пламени намного ниже. Именно по этой причине газовая сварка металлов с использованием альтернативных газов проводится редко. Обычно ее применяют только для цветных металлов - меди, латуни, бронзы и других, которые обладают небольшой температурой плавления.

Что такое газовая сварка мы разобрались, это метод сваривания с использованием газа для нагревания металлической поверхности. В результате основа размягчается, образует сварочную ванну. Процесс горения газовой смеси обеспечивает благодаря введению в нее чистого кислорода.

Технология газовой сварки имеет целый ряд преимуществ:

Данный метод сваривания не требует применения специального оборудования, а именно сварочного инвертора или полуавтоматического аппарата.
Все расходные материалы можно приобрести в любом магазине со сварочными приспособлениями, они имеют не высокую стоимость.
Сварка газом может проводиться даже без применения мощного источника энергии.
Технологический процесс выполняется достаточно просто, его смогут выполнить даже сварщики, не имеющие большого опыта.
Наблюдается возможность контролирования режимов сварочного процесса.
Не всегда обязательно использование средств индивидуальной защиты.
Во время применения качественной придаточной проволоки и правильно подобранного пламени можно получить качественные и прочные сварные швы. По этой причине часто используется при соединении комплектующих трубопроводов.
Рабочее изделие достаточно медленно прогревается, именно это позволяет избежать деформирования или пропала, как при использовании полуавтоматической сварки и электродов.

Помимо положительных качеств газовая сварочная технология имеет отрицательные особенности:

во время процесса металл прогревается длительное время, это негативно отражается на производительности;
область тепла, которая образуется при помощи газовой горелки, имеет большие размеры;
достаточно тяжело удерживать тепло, которое создается газовой горелкой. По сравнению с электродуговой технологией оно получается более рассеянным;
сварка с применением газовых смесей считается дорогим методом соединения металлов;
во время соединения толстых металлических деталей значительно снижается скорость выплавления швов. Это связано с низкой концентрации тепла, которое исходит от газовой горелки;
технология сваривания с применением газа плохо поддается автоматизации. Механизировать можно процесс сварки тонкостенных труб, резервуаров, которые выполняется с использованием многопламенной горелки;

ни в коем случае не стоит проводить сваривание внахлест, это может привести к деформированию швов.

Технические стороны сварочного процесса

Техника газовой сварки имеет некоторые важные особенности, которые стоит учитывать во время ее проведения. Основное положительное свойство, которое выделяют многие сварщики, состоит в том, что .тот метод сваривания позволяет производить швы в любых пространственных положения - от потолочного до нижнего.

Обычно сложности возникают при создании потолочных швов, потому что в данном случае расплавленный металл требуется поддерживать и быстро распределять по всей длине сварного соединения. Это осуществляется при помощи повышенного давления газовой смеси, которая создается благодаря пламени.

Самыми популярными видами швов при проведении этого метода сварки считаются стыковые. Но эта технология никак не дружит с соединениями внахлест, тавровыми швами. Это связано с тем, что для двух видов швов требуется чрезвычайно сильное нагревание металлической основы. Также это может привести к повышению риска коробления.

Если края у заготовок тонкие и отбортованные, то их необходимо варить без применения присадочной проволоки. Во время сварки получаются непрерывные или прерывистые швы, которые могут иметь одно- или многослойную структуру. Но перед началом сварочной технологии рекомендуется провести тщательное очищение краев и поверхностей заготовок из металла.

Важно! Техника и технология газовой сварки предполагает особое обращение с газовой горелкой. А именно при проведении процесса необходимо удерживать пламя на расстоянии около 5 мм от конца ядра, не касаясь металлической поверхности.

Под давлением газовых смесей на жидкий металл образуется сварочная ванна, они производят раздувание металлической основы по краям. Далее присадочная проволока погружается в сварочную ванну. Степень интенсивности нагрева можно изменять.

Выполняется это при помощи изменения угла наклона медного мундштука горелки к поверхности заготовки. Стоит обратить внимание на зависимость - чем больше угол наклона, тем выше степень нагревания металла от пламени.

Мундштук горелки обычно продвигается вдоль шва. Одновременно с этим требуется следить за состоянием сварочной ванны. Металл в ней должен быть защищен давлением газов от нежелательного воздействия окружающего воздуха. Данные действия производятся для защиты металлических изделий от оксидной пленки.

Компоненты газовой сварки

Перед тем как будет начата газовая сварка, технология рекомендует подготовить все необходимые компоненты для ее проведения. Обязательно для работы потребуется специальный газ для пламени горелки. А вот какой выбрать газ стоит рассмотреть подробнее.

Кислород

Этот востребованный вид газа для проведения сварки и резки. Благодаря ему происходит моментальное воспламенение паров материалов с высокой горючестью. Особой популярностью пользуется сварка кислородом и пропаном. Этот метод позволяет получить прочный шов с высоким износом. Сварочный кислород выполняет роль катализатора плавления и резки заготовок из металла, он входит в состав горючей смеси.

Важно! Кислород помещается в баллоны под постоянным давлением, а при контакте с маслом самовоспламеняется. Чтобы этого не произошло, баллоны стоит хранить в месте, защищенном от солнца, а также их требуется периодически чистить от пыли, грязи.

Кислород для сварки получают из обычного воздуха, который отделяется от СО2 и Н2О в воздухоразделительной установке. При проведении газовой сварки пропаном и кислородом используется три вида газа - высший (99,5%), 1 и 2 сорта (99,2 и 98,5 %).

Ацетилен

Ацетилен является газовой смесью, которая состоит из двух компонентов - H и O. Это бесцветное вещество, которое не имеет запаха, в его составе наблюдается небольшое содержание NH4 и H2S.

Обратите внимание! Газовая сварка и резка металлов с использованием ацетилена должна проводиться с максимальной осторожностью. Если во время процесса будет наблюдаться превышение показателей давления более 1,5 кг/см² и температуры больше 400°С, то смесь может взорваться.

Ацетилен добывают при помощи диссоциации жидких углеводородов под воздействием электричества.

Заменители ацетилена

Стоит помнить, что сварка может проводиться не только пропаном и кислородом или ацетиленом, во время нее могут использоваться заменители последнего газа.

В качестве замены могут применяться следующие газы:

водород;
метан;
пропан;
керосиновые пары.

Температурные показатели их горения находятся в пределах 2400-28000С. А при горении ацетилена обычно наблюдается 31500С. При использовании заменителей рекомендуется дополнительно применять проволоку с содержанием марганца и кремния, которая будет раскислять сталь. А вот для плавящихся цветных металлов потребуется флюс.

Использование проволоки и флюса

Присадочная проволока и сварочный флюс являются необходимыми элементами, которые применяются при проведении газового сварочного процесса. Оно позволяет получить качественный и прочный шов.

Для проведения сварки рекомендуется использовать присадочную проволоку без масла и краски, на ней не должно быть признаков коррозийного поражения. Порог плавления этого материала должен быть равен или ниже плавления свариваемого металла.

Для плавящихся металлов необходимо использовать флюс. При помощи него до начала сварки делается нанесение на металл или проволоку. Далее флюс плавится и выдает плавкий шлак, который покрывает металлическое изделие поверхностно.

Оборудование для газовой сварки

Основы газовой сварки требуют использования необходимого оборудования. Оно должно соответствовать всем нормам и стандартам, которые указываются в технологии данного сварочного процесса. Кроме этого сварщик обязательно должен уметь им пользоваться и знать принципы его работы.

Сварка пропаном, кислородом, ацетиленом и его заменителями предполагает использование следующего оборудования:

Водяной затвор. Этот элемент защищает генератор ацетилена и трубы от обратной тяги огня из горелки. Он должен быть исправным, его обязательно заполняют водой вровень с краном.
Газовый баллон. У баллона предусмотрена конусная резьба на области отверстия, на которую устанавливается закрывающий вентиль. Снаружи баллон окрашивается в определенный цвет в зависимости от вида газа. Для ацетилена можно применять вентиль из любого металла, кроме меди, с ней газ образует взрывоопасную смесь.
Редуктор. Он вызывает снижение показателей давления выходящего газа. Он может быть одно- и двухкамерным, последний позволяет удерживать стабильное давление. Редуктор может быть прямого и обратного действия.
Шланги. Шланги, которые применяются для горючих газовых смесей. На них часто наносится сплошная линия красного цвета (это обозначение). Их можно применять при давлении в 6 атм. Это шланги первого класса, а вот второго класса используются для передачи горючих жидкостей (бензина, керосина). На них имеется линия желтого цвета. Шланги третьего класса способны выдерживать давление в 20 атм ( на них нанесена линия синего цвета).
Горелка. Данное оборудование производит смешивание газов, выпускает из мундштука под необходимым давлением смесь, которая плавить металлические заготовки. Горелки могут быть инжекторными и безинжекторными. Этот элемент состоит из таких элементов, как ниппель, мундштук, наконечник, камера-смеситель, гайки, инжектор, корпус с рукоятью.
Пост. Это место для проведения сварочного процесса. Оно имеет стол, тумбы для хранения требуемых элементов, сварочного оборудования. Пост может иметь поворотную и неповоротную столешницу. Для работы на крупных производствах может использоваться передвижной или стационарный пост.

Но все же перед тем как приступать к использованию вышеперечисленных элементов стоит разобраться в том, как варить газовой сваркой. Это ответственной процесс, который требует обязательное соблюдение важных мер защиты. Опытные сварщики советуют применять защитную маску, форму из плотной ткани, краги.

Итоги

Чтобы понять, что такое газовая сварка стоит рассмотреть ее основные особенности и технологию. Этот метод предполагает использование специальных газов для нагревания и плавления металлических изделий. Обычно применяется кислород, ацетилен, но иногда допускаются заменители, которые имеют меньшую стоимость. Но чтобы шов получился качественным и прочным особое внимание стоит уделять технике проведения сварочного процесса.

Интересное видео

Читайте также: