Как резать автогеном металл

Обновлено: 18.05.2024

Газовая резка считается одним из наиболее технологичных способов разделительного раскроя металлопроката. Газорезка металлических заготовок проводится на специальных сварочных станках с автоматизированным управлением (машинная газовая резка) либо с использованием переносного оборудования для ручной резки металла. Основным элементом комплекта для ручного способа раскроя является газовый резак, нередко называемый в обиходе автогеном.

На рис. показан рабочий момент газосварочного процесса резки трубы, в котором сварщик использует резак газовый пропановый.

Принцип работы

Методика газовой резки относится к технологии газопламенной обработки металлов, в которой пламя горящей газовоздушной смеси нагревает заготовку до высокой температуры для выполнения резки, поверхностной закалки, наплавки или другой технологической операции.

Базовым принципом газовой резки является способность металла к возгоранию в среде химически чистого кислорода. Для технической реализации этого сложного физико-химического процесса применяют специальный резак по металлу, выполняющий следующие функции:

смешивание в определенной пропорции горючего газа (ацетилена, пропана, природного газа) с кислородом для образования подогревающей газокислородной смеси;
воспламенение подогревающей смеси и нагрев ее пламенем металла вдоль линии реза;
раздельную подачу потока подогревающей смеси и струи кислорода к месту реза.

Операция газорезки, которую обеспечивает резак горящим газом, состоит из двух технологических этапов:

Подготовка к резке, заключающаяся в разогреве локальной зоны заготовки до температуры воспламенения металла. Разогрев осуществляется факелом пламени горящей подогревающей смеси. В месте начатого разреза металл греют до белого каления, что соответствует нагреву до температуры в пределах 1100 град. Ц.

[stextbox предварительного локального разогрева необходим для того, чтобы металл обрабатываемой детали воспламенился в струе кислорода по линии реза без использования постороннего инициатора возгорания. [/stextbox]

Непосредственно газовая резка заготовки, заключающаяся в сгорании металла в струе поданного под давлением кислорода и выдувании из рабочей зоны образовавшихся продуктов горения в виде раскаленных частиц. Процесс резки протекает в следующей последовательности:

в разогретую зону подается кислородная струя под давлением 5-12 атм.;
при соприкосновении с нагретой поверхностью кислород воспламеняется;
под воздействием кислородной струи металл в зоне реза сгорает;
продукты горения – оксиды – струей выдуваются из зоны резки, оставляя после себя узкий паз.

[stextbox материала разрезаемой заготовки происходит лишь на участке действия кислородной струи, поэтому попадание оксидов внутрь металла исключено.[/stextbox]

Разновидности

Резак сварочный, применяемый для газовой резки металлов, представлен на рынке сварочного оборудования десятками модификаций различных брендов, однако практически все предлагаемые модели конструктивно идентичны и внешне незначительно отличаются друг от друга.

Устройство ручных автогенов предполагает наличие на корпусе двух-трех вентилей регулировки подачи горючего газа, кислорода и подогревающей смеси к линии реза, а также сопла (дюзы), формирующего пламя сгорания металла. В отличие от газовой сварочной горелки ручной резак для железа оснащен трубкой подачи кислородной режущей струи с соответствующей запорно-регулирующей арматурой.

Многочисленные модификации автогенов классифицируются по следующим основным признакам.

По типу горючего газа:

резак ацетиленовый;
пропановый;
метановый.

универсальные, способные разрезать заготовки по всем направлениям, включая криволинейные разрезы, толщиной до 300 мм;
специальные агрегаты, разработанные для отдельных специфичных работ (резка деталей толщиной до 700 мм, подводная резка, профилирование и т.п.).

По способу смешивания кислорода и горючего газа:

По давлению кислородной подачи – низкого, среднего и высокого давления.

По мощности – в соответствии с ГОСТ 5191-79 «Резаки инжекторные для ручной кислородной резки…» резаки подразделяются на три типа:

Тип Р1 – для разрезания изделий толщиной не более 100 мм;
Тип Р2 – для работы с изделиями толщиной не выше 200 мм;
Тип Р3 – для раскроя заготовок толщиной до 300 мм.

Преимущества и недостатки

К основным достоинствам газовых резаков относят следующие обстоятельства:

возможность разрезания заготовок в диапазоне толщин от 3 до 700 мм (в зависимости от типа оборудования) и выполнения реза криволинейной конфигурации;
компактные габариты автогена и минимальная комплектация обеспечивают высокую мобильность комплекта газорежущего оборудования в сборе и позволяют его доставку к месту применения на обычном автотранспорте;
независимость от электропитания, что создает возможность работы в полевых условиях;
при соответствующей настройке автоген с успехом заменяет гильотину и болгарку при раскрое листового профиля небольших толщин, особенно при выполнении отрезов криволинейных очертаний;
невысокие затраты на приобретение оборудования и подготовку его к выполнению работы.

Из недостатков отмечают следующие факторы:

необходимость доработки кромок реза;
сравнительно большую ширину реза и низкую точность резания;
возникновение тепловых деформаций;
невозможность резки чугуна и нержавеющих сталей;
наличие конусности реза при больших толщинах;
риск возникновения пожара или взрыва газовоздушной смеси;
необходимость управления химической реакцией горения.

Особенности обработки деталей автогеном

Операции газопламенной резки с использованием автогена классифицируют по характеру реза:

при разделительной резке выполняется сквозной рез, делящий заготовку на несколько частей/деталей;
в ходе поверхностной резки снимается слой поверхности заготовки с образованием каналов, прорезей, шлицов или других конструктивных участков;
копьевая резка проводится с целью прожигания в деталях глухих или сквозных отверстий.

Разделительному раскрою листового проката, если пользоваться аппаратурой для газокислородной резки, подвергают листы и полосы толщиной более 3,0 мм. Разрезание заготовок меньших толщин сопровождается короблением разрезаемого профиля, искажающем конфигурацию отрезанных частей.

[stextbox раскроя тонколистового проката из черных сталей и нержавейки толщиной в пределах 0,5-3,0 мм предпочтительней использовать технологию плазменной резки с применением плазмореза либо лазерную резку, разрезающую тонкие листы при помощи лазера.[/stextbox]

Чтобы процесс сгорания металла в струе кислорода протекал непрерывно, должно соблюдаться условие превышения температуры плавления металла разрезаемой детали над показателем температуры горения этого материала. Если это условие не соблюдено, то металл, не успев воспламениться, уже начнет плавиться и растекаться.

Кислородная струя в этом случае окажется не способной качественно выдувать тугоплавкие окислы. Стали с высоким содержанием углерода и легирующих элементов – хрома, марганца и молибдена – закаливаются, повышая свою твердость, и растрескиваются в зоне резки.

[stextbox связи с этим резка автогеном не рекомендуется для легированных сталей, чугуна и цветных металлов.[/stextbox]

Газовой резке поддаются большинство низкоуглеродистых сталей с содержанием углерода не более 0,3%. Уже при содержании углерода в стали свыше 0,7% качественная газовая резка затруднительна.

Типовая конструкция

Конструкция резака должна обеспечивать устойчивое горение металла в струе технического кислорода. Наиболее распространенной конструкцией такого режущего агрегата является двухтрубный газовый резак инжекторного типа (далее по тексту – ИГР).

На рис. ниже показана схема типовой конструкции ацетиленового ИГР, состоящего из двух функциональных модулей:

Ствола (на схеме не обозначен), представленного:

рукояткой с двумя входами для подсоединения шлангов от кислородного баллона и источника ацетилена – баллона с ацетиленом или ацетиленового генератора;
регулировочными кислородным (поз. 8) и ацетиленовым (поз. 7) вентилями.

Ствол присоединен к корпусу ИГР накидной гайкой.

Наконечника (на схеме не обозначен),состоящего из следующих элементов:

инжектора (поз. 6) и смесительной камеры (поз. 5);
трубок подачи горючей смеси (поз. 4) и кислородной режущей струи (поз. 3);
регулировочного вентиля кислородной струи (поз. 9);
головки резака с внутренним (поз. 1) и наружным (поз. 2) мундштуками.

Схема ацетиленового ИГР.

В конструкции ИГР особая роль отведена инжектору (поз. 6 на схеме), в котором происходит процесс непрерывного смешивания потоков кислорода высокого давления и горючего газа (в данном случае ацетилена) с целью создания на выходе из смесительной камеры (поз. 5) потока газовой смеси, имеющей скорость ниже, чем у потока кислорода, но превосходящей этот показатель у ацетилена.

Созданная смесь подается по трубке (поз. 4) в сопло и проходит в пространстве между внешним и внутренним мундштуками для воспламенения факела разогревающего пламени. Для регулирования процесса инжекции каналы подачи кислорода и ацетилена оснащены регулировочными вентилями (поз. 7 и 8).

Более сложной конструкцией газорежущей аппаратуры является трехтрубная модификация, называемая безинжекторным резаком. В безинжекторных моделях отсутствует смесительная камера, а кислород подается по двум отдельным трубкам в головку резака, внутри которой и происходит смешивание кислорода с горючим газом. Отсутствие смесительной камеры обеспечивает достаточно хороший показатель безопасности, поскольку нет условий для возникновения обратного удара.

Весовые показатели и размеры

Газовые резаки относятся к категории ручного инструмента профессионального класса, поэтому производители газорежущего оборудования учитывают санитарно-гигиенические требования, ограничивающие вес и размеры сварочных горелок и резаков. Согласно СанПиН 2.2.2.540-96 «Гигиенические требования к ручным инструментам…», ГОСТ 5191-79 «Резаки инжекторные …» и многочисленных ведомственных инструкций по охране труда для газосварочных работ вес ИГР не должен превышать 0,8 -1,3 кг (ГОСТ 5191-79, табл. 1).

[stextbox соблюдения ограничений весовых и габаритных показателей ИГР введена с целью снижения статической нагрузки на руки работника и недопущения перенапряжений нервно-мышечного аппарата плечевого пояса при длительной непрерывной работе.[/stextbox]

В ГОСТ 5191-79 указаны пределы рабочей массы и длины ИГР в зависимости от его мощности и применяемого горючего газа (р. 1, табл. 1):

Для ИГР типа Р1, работающих на любом виде горючего газа – ацетилене, пропан-бутане или природном газе, длина резака не должна превышать 500 мм, масса – 1,0 кг.
Длина ИГР типа Р2 и Р3 длина ограничена размером 580 мм, масса – не более 1,3 кг.

Отдельной категорией ИГР в стандарте определены вставные резаки, маркируемые РВ1 и РВ2. Конструктивно они представляют собой наконечники к сварочной горелке, предназначенные для газорежущих работ. В их комплектацию входят:

ствол без рукоятки;
один или два запорно-регулирующих вентиля для кислорода;
смесительное устройство;
устройство для соединения со сварочной горелкой;
комплект сменных мундштуков.

Вставные резаки весят меньше, чем полностью укомплектованный ИГР. Масса РВ1 не превышает 0,6 кг, РВ2 – 0,7 кг. Однако после сборки наконечника с корпусом горелки вес и габариты собранного изделия не будут отличаться от стандартных ИГР.

Весовые ограничения соблюдаются и в конструкциях трехтрубных изделий. Безинжекторные резаки ведущих производителей имеют идентичные с ИГР характеристики, например:

у трехтрубной модели KOIKE SilverCut-250 (Япония) длина агрегата составляет 495 мм при весе 1,0 кг;
модель «НОРД-100 П» (Воронеж, Россия) имеет длину 535 мм при весе 1,1 кг.

Портативные и ультрапортативные

Размеры типовых газовых инжекторных и безинжекторных резаков небольшие, однако пара тяжелых 40-литровых баллонов с кислородом и горючим газом, входящие в комплект оборудования газокислородной резки, существенно ограничивают мобильность газорезчика.Даже для выполнения единственного небольшого реза сварщик вынужден катить громоздкую тележку с газовыми баллонами.

Выход из положения – портативный пропановый резак переносного типа, оснащенный пятилитровым кислородным баллоном и пропановым баллоном емкостью 2, 3 или 5 литров. Комплект, состоящий из резака, коротких (до 5 метров) шлангов и двух баллонов умещается в пластиковом чемодане контейнерного типа либо в специальной сумке, упрочненной металлическими вставками. Такой мини резак по металлу газовый популярен у специалистов, занимающихся ремонтов холодильников и кондиционеров.

Если продолжать обзор газорежущей аппаратуры по степени ее миниатюризации, то следующей группой газовых устройств будут цанговые газовые резаки, состоящие из газового баллончика емкостью до 0,5 литра и горелки с соплом, прикрепленной к баллончику через цанговое соединение.

Температура верхушки факела пламени, сформированного узким конусом, может достигать 1300 град. Ц, что позволяет резку тонких листов металла. Если факел будет сравнительно широким, то с его помощью можно разжечь огонь в походных условиях для приготовления пищи либо отогреть замерзшие трубы.

Ультрапортативными можно считать миниатюрные резаки, которые подсоединяются к цанговому баллончику посредством гибкого шланга. Так называемый карманный резак, называемый в обиходе микрогорелкой и горелкой-паяльником, применяется для пайки электродеталей, ювелирных изделий, небольших медных трубок.

Какие нюансы учесть при выборе ИГР?

На обоснование выбора модели газового резака влияют множество факторов, начиная от того, какой тип резки предполагается выполнять, и заканчивая уточнениями, сколько резак стоит. В части технической необходимо учитывать следующие моменты:

материалами корпуса и газовых трубок должны служить медные или латунные сплавы, нержавеющая сталь;
алюминиевая рукоятка более долговечна, чем пластмассовая;
латунные ниппели на входе предпочтительнее, чем алюминиевые;
материал внутреннего и внешнего мундштука ацетиленового резака – медь, для кислородно-пропанового ИГР допускается изготовление внутреннего мундштука из латуни;
вращение вентилей должно происходить с небольшим усилием, но без заеданий;
рекомендуется выбирать разборные конструкции, поскольку у них выше ремонтопригодность, проще чистить инжектор и трубки наконечника.

На рис. ниже отмечены некоторые внешние факторы, на которые следует обратить внимание при осмотре и выборе ИГР

Настройка

Чтобы настроить инжекторный резак на выполнение газорежущей операции, необходимо выполнить регламентированные инструкциями по эксплуатации ИГР процедуры:

Провести проверку инжекции в следующей последовательности:

подсоединить шланг от кислородного баллона к соответствующему ниппелю, при этом ниппель для подсоединения газового шланга остается свободным либо просто выкручивается;
открыть подачу кислорода на редукторе;
открыть вентили кислорода и горючего газа на ИГР;
проверить инжекционную способность, прислонив палец к штуцеру с газом – палец должен слегка притягиваться (опытные сварщики не гнушаются вместо пальца попробовать наличие втягивания языком). Наличие втягивания указывает о хорошей инжекции.

После проверки инжекции подсоединить шланг с горючим газом.

Разжечь пламя для резки металла. Длину факела и цвет пламени регулируют открытием соответствующих вентилей кислорода, горючего газа и смеси вплоть до полной стабилизации пламени и приобретения им формы конуса.

Самодельный для бытовых нужд

При необходимости проведения небольшого объема работ, связанных с раскроем тонких листов металла (толщиной в пределах 1,0 мм) или расплавления медных проводов, домашние мастера в состоянии изготовить своими руками компактный переносной газовый резак несложной конструкции. Схема резака показана на рис. ниже

Схема самодельного газового резака.

Для изготовления столь нехитрого изделия необходимы:

капельница;
игла для накачивания ниппельных футбольных мячей;
баллончик для газа, используемый в зажигалках;
воздушный аквариумный компрессор или пластиковая бутылка.

Последовательность изготовления мини-резака следующая:

На игле для ниппельных мячей делается надрез.
Иглу от капельницы загибают под углом 45 град. И вставляют в надрез иглы для мяча.
Обе иглы стягиваются проволокой, затем проволочная стяжка фиксируется припоем.
Трубки капельницы надеваются на концы иголок, выполняя роль газовых шлангов.
Торчащий конец иглы капельницы выполняет роль сопла.
Подачу воздуха будет осуществлять аквариумный компрессор либо пластиковая бутылка, слегка подработанная под внешний источник воздуха (камера, шина и т.п.).
Подача газа будет осуществляться от газового баллончика.
Для регулировки выходящего газа и настройки пламени используются ограничители от капельницы, выполняя функции вентилей.

При правильной регулировке пламени температура может превысить 1200-1300 град. Ц. Пользователи такого мини-резака уверяют, что он способен успешно прослужить несколько лет.

Заключение

Применение ручных газовых резаков технически и экономически оправдано при использовании в подготовительных работах в металлообработке любого статуса – от тяжелого машиностроения до ювелирной промышленности. В ремонте жилья и автомобилей, демонтаже или возведении строительных металлоконструкций не обойтись без газовых резаков. На рис. ниже показан рабочий момент раскроя пучка стальной арматуры на заготовительном участке предприятия.

Автоген. Как разрезать металл газом?

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.

Читайте также: