Сварочное дело сварка и резка металлов

Обновлено: 17.05.2024

В книге рассматриваются вопросы технологии ручной дуговой сварки, излагаются основы современных способов полуавтоматической и автоматической дуговой сварки, сварки в среде защитных газов, электрошлаковой сварки, газовой сварки и кислородной резки металлов. Приводятся основные сведения по современному сварочному оборудованию, методам контроля производства, организации труда, технике безопасности и нормированию сварочных работ.
Книга является учебником для электрогазосварщиков по дуговой и газовой сварке и резке металлов, учащихся профессионально-технических училищ, составленным в соответствии с учебными планами и программами, действующими в системе» профтехобразования.
Она может быть использована также для переподготовки и повышения квалификации рабочих сварочного производства на различных курсах, в школах, технических кружках и для самостоятельного изучения сварочного дела.

Сварка и резка металлов скачать книгу бесплатно

Глава I. Основные понятия о сварке металлов

§1. Общие сведения
§2. Развитие сварки и ее значение
§3. Классификация способов сварки

Глава II. Общие сведения о типовом оборудовании для ручной дуговой сварки и его обслуживании

§1. Электросварочный пост ручной сварки
§2. Понятие об устройстве сварочного преобразователя
§3. Включение, регулирование и выключение сварочного преобразователя
§4. Понятие об устройстве сварочного трансформатора и регулятора (дросселя)
§5. Включение, регулирование и выключение сварочного трансформатора
§6. Принадлежности и инструмент сварщика

Глава III. Сварные соединения

§1. Виды сварных соединений и швов
§2. Обозначение сварных швов на чертежах
§3. Подготовка металла под сварку
§4. Сборка изделий под сварку

Глава IV. Электрическая сварочная дуга

§1. Основные сведения о сварочной дуге
§2. Горение дуги
§3. Плавление и перенос металла в дуге

Глава V. Металлургические процессы при сварке

§1. Особенности металлургических процессов при сварке
§2. Основные реакции в зоне сварки
§3. Строение сварного шва

Глава VI. Электроды для дуговой сварки

§1. Электродная проволока
§2. Электродные покрытия
§3. Способы нанесения покрытий на электроды
§4. Порошковая проволока
§5. Угольные и графитированные электроды

Глава VII. Техника ручной дуговой сварки

§1. Выбор сварочного тока
§2. Возбуждение дуги и поддержание ее горения
§3. Наплавка валика
§4. Сварка стыковых швов
§5. Сварка угловых швов
§6. Сварка вертикальных, горизонтальных и потолочных швов
§7. Сварка многослойных швов
§8. Сварка тонколистовой стали
§9. Сварка с глубоким проплавлением
§10. Сварка погруженной дугой
§11. Сварка наклонным и лежачим электродами
§12. Сварка несколькими электродами
§13. Сварка ванным способом
§14. Сварка трехфазной дугой

Глава VIII. Деформации, напряжения и термообработка при сварке

§1. Основные понятия. Связь между напряжением и деформациями. Виды напряжений
§2. Расчет швов на прочность
§3. Тепловые (термические) деформации и напряжения
§4. Причины возникновения напряжений и деформаций при сварке
§5. Основные мероприятия по уменьшению напряжений и деформаций при сварке
§6. Термическая обработка сварных изделий
§7. Влияние низких и высоких температур на свойства сварных соединений.

Глава IX. Технология ручной дуговой сварки стали

§1. Понятие о свариваемости стали
§2. Влияние химического состава на свариваемость стали
§3. Сварка низколегированных конструкционных сталей
§4. Сварка низколегированных молибденовых и хромомолибденовых теплоустойчивых сталей
§5. Сварка хромокремнемарганцевых сталей (хромансиль)
§6. Сварка марганцовистых сталей
§7. Сварка хромистых сталей
§8. Сварка хромоникелевых аустенитных сталей
§9. Сварка жаропрочных сплавов

Глава X. Особенности сварки некоторых конструкций

§1. Сварка резервуаров и сосудов
§2. Сварка трубопроводов
§3. Сварка строительных и машиностроительных конструкций

Глава XI. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом

§1. Преимущества механизации и автоматизации дуговой сварки
§2. Электродная проволока для сварки под флюсом
§3. Флюсы для сварки
§4. Технология автоматической сварки под флюсом
§5. Автоматическая сварка под флюсом легированных сталей
§6. Шланговая сварка, полуавтоматическая и автоматическая
§7. Многодуговая сварка под флюсом
§8. Автоматическая сварка под флюсом трехфазной дугой
§9. Автоматическая сварка электрозаклепками
§10. Сварка с намагничивающимся флюсом
§11. Электрошлаковая сварка

Глава XII. Сварка в среде инертных защитных газов

§1. Принцип, преимущества и области применения сварки в среде
защитных газов
§2. Газы, электроды и аппаратура для сварки
§3. Технология аргоно-дуговой сварки различных металлов

Глава XIII. Сварка в среде углекислого газа

§1.Особенности процесса сварки в среде углекислого газа
§2.Требования, предъявляемые к углекислому газу
§3. Аппаратура и оборудование для сварки
§4. Технология сварки в среде углекислого газа

Глава XIV. Дуговая сварка чугуна

§1. Особенности сварки чугуна
§2. Сварка чугуна без предварительного подогрева
§3. Сварка чугуна с предварительным подогревом

Глава XV. Дуговая сварка цветных металлов и их сплавов

§1. Сварка меди
§2. Сварка бронзы, латуни и медноникелевых сплавов
§3. Сварка алюминия и его сплавов
§4. Сварка магния и его сплавов
§5. Сварка титана и циркония

Глава XVI. Наплавка твердыми сплавами и металлами

§1. Твердые сплавы
§2. Технология наплавки

Глава XVII. Дуговая резка. Сварка и резка под водой

§1. Дуговая резка угольным и металлическим электродами
§2. Воздушно-дуговая резка
§3. Газодуговая резка проникающей дугой
§4. Сварка и резка под водой электрической дугой

Глава XVIII. Трансформаторы для сварки переменным током

§1. Основные требования к сварочным трансформаторам и их внешние характеристики
§2. Трансформаторы с отдельным регулятором
§3. Трансформаторы со встроенным регулятором
§4. Осцилляторы. Импульсные возбудители дуги
§5. Параллельное включение сварочных трансформаторов
§6. Многопостовые сварочные трансформаторы
§7. Трансформаторы для сварки трехфазной дугой
§8. Обслуживание сварочных трансформаторов

Глава XIX. Сварочные преобразователи для сварки постоянным током

§1. Основные требования к сварочным преобразователям
§2. Многопостовые преобразователи
§3. Однопостовые преобразователи
§4. Сварочные выпрямители
§5. Применение многопостовых и однопостовых преобразователей
§6. Работа параллельно включенных сварочных генераторов
§7. Обслуживание сварочных преобразователей
§8. Области применения сварочных трансформаторов и преобразователей

Глава XX. Оборудование для автоматической сварки

§1. Общие сведения
§2. Сварочные головки
§3. Сварочные тракторы
§4. Трансформаторы для автоматической сварки

Глава XXI. Материалы и оборудование для газовой сварки и резки

§1. Газы, присадочная проволока и флюсы для газовой сварки
§2. Ацетиленовые генераторы и водяные затворы
§3. Баллоны, редукторы, шланги
§4. Сварочные горелки

Глава XXII. Технология газовой сварки

§1. Сварочное пламя
§2. Техника газовой сварки
§3. Сварка листов
§4. Сварка труб
§5. Сварка стали
§6. Сварка чугуна
§7. Сварка меди
§8. Сварка латуни
§9. Сварка бронзы
§10. Сварка алюминия и его сплавов
§11. Сварка магниевых сплавов
§12. Наплавка твердых сплавов
§13. Сварка пластмасс

Глава XXIII. Кислородная резка

§1. Сущность процесса кислородной резки
§2. Газы и аппаратура для кислородной резки
§3. Технология разделительной кислородной резки
§4. Механизированная кислородная резка
§5. Поверхностная кислородная резка
§6. Подводная кислородная резка
§7. Кислородно-флюсовая резка

Глава XXIV. Контроль сварных швов

§1. Виды контроля при сварке
§2. Дефекты сварных швов
§3. Способы контроля сварных швов и изделий

Глава XXV. Организация и нормирование сварочных работ

§1. Организация труда и рабочего места сварщика и резчика
§2. Приспособления для сборки и сварки
§3. Механизация и автоматизация сварочного производства
§4. Нормирование работ по сварке и резке
§5. Определение расхода электроэнергии, электродов, флюсов и
газов

Глава XXVI. Техника безопасности при сварке и резке

§1. Опасности, связанные с выполнением сварочных работ
§2. Основы техники безопасности при дуговой и газовой сварке
Литература

Резка и сварка металлов

Сварка металлических деталей и их разрезание - противоположные процессы. Один из них соединяет их в общую конструкцию, а второй разделяет на части. Однако, применяя электродуговую сварку можно разрезать с ее помощью металлическую деталь. Резка и сварка металлов объединяются в один процесс.

Перед началом сварочного процесса осуществляются подготовительные работы. После правки и разметки деталей согласно чертежу должно производиться разрезание по намеченным линиям. Для этого применяют ножницы по металлу, гильотину и другие способы. Одним из них является электродуговая сварка. Отрегулировав силу тока, можно осуществлять резку металла сваркой при любой толщине.

Область применения

Конечная цель резки состоит в получении заготовок нужного размера при разделении металла на части. При серийном производстве или при необходимости разрезать материал большой толщины применяют резку металла электродуговой сваркой. Поскольку метод не обладает высокой точностью, его с успехом применяют для демонтажа больших конструкций, например, трубопроводов. Привлекает простота этого способа.

Требование к высокой квалификации сварщика не предъявляется. Для сварки и резки из оборудования необходим сварочный аппарат, а из инструментов - специальный электрод.

Технологический процесс

Технологии электродуговой сварки и резки металла начинается одинаково. Сварочный аппарат подключают к сети. Одним кабелем он подсоединяется к детали, а вторым к держателю с электродом. Величину тока выставляют в зависимости от толщины материала и размера электрода. Постукивая электродом по металлической поверхности, возбуждают дугу. Металл под воздействием высокой температуры начинает плавиться.

При соприкосновении с кислородом воздуха происходит окисление начинающего твердеть металла. Это может привести к возникновению дефектов в виде окислов. Чтобы этого избежать используют инертный защитный газ. Чаще всего в этой роли выступают аргон и гелий. Газ, который используется для резки и сварки металлов подают в сварочную ванну.

Резка имеет три разновидности:

Разделительная. Предполагает возможность вытекания расплавленного металла из получившегося разреза. Диаметр электрода больше, чем ширина листа. Если лист расположен в вертикальной плоскости, то сварку производят методом сверху вниз. Электрод располагают перпендикулярно и совершают перемещение вдоль намеченной линии. Если должны быть выполнены сквозные отверстия, то начинать следует с них.
Поверхностная. Применяется, когда требуется проложить на поверхности металла различного рода канавки, а также убрать дефекты в виде наплывов. Для получения широких канавок электродом совершают поперечные колебательные движения. Перемещение делают при небольшом погружении электрода вглубь металла.
Вырезка отверстий. Сначала делают небольшое отверстие, а затем расширяют до нужного размера. Допустимо небольшое отклонение электрода от перпендикуляра к поверхности в сторону окружности.

Электроды для резки

При сварке и резке металлов используют специальные электроды. Отличие от обычных электродов заключается в большем количестве тепла, создаваемого сварной дугой, и повышенной теплостойкости обмазки.

Резка металлов с помощью сварки может производиться разными видами электродов:

Неплавящийся. Изготовляется из вольфрама. При процессе с неплавящимся электродом разрез получается довольно грубый. При процессе необходима защитная газовая среда. Используется для легированной стали и цветных металлов.
Плавящийся. Для получения аккуратного внешнего вида применяют плавящиеся электроды.
Угольный. Иначе их называют графитовыми. Угольные электроды применяют для неответственных деталей. Их достоинством является более медленное плавление. Особенностью является то, что они не расплавляются, а сгорают. Это уменьшает количество шлака, и срез получается более чистым. Еще одной особенностью является способность разогреваться до очень высокой температуры при небольшом токе.
Трубчатый. Трубчатые электроды находят применение, когда резка происходит кислородно-дуговым способом. Основой электрода является особая трубка с толстыми стенками полая изнутри.

При решении, как резать сваркой металл, следует сделать выбор между этими видами электродов. Резка может осуществляться и обычными электродами. В этом случае ток следует увеличить на 30-40%. Это потребует большего расхода электроэнергии, и соответственно, увеличит расходы на проведение процесса.

Преимущества вида резки

К достоинствам резки сварочным методом относятся:

недорогое оборудование и инструменты;
к окружающей среде не предъявляются особые требования;
простота процесса.

Такой вид резки металлов с успехом применяется в автомобильной промышленности. Недостатком является невысокая производительность.

Интересное видео

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.

Достоинства и недостатки

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.

Подготовка металла под сварку

Подготовка деталей к сварке - первый необходимый этап сварочного процесса. Можно применять дорогое оборудование, соблюдать все правила технологии, но, если на металлических поверхностях останутся лишние частицы, ржавчина, пятно масла, то это приведет к образованию дефектов. Подготовка сварного соединения включает в себя также разделку кромок, разметку поверхностей и их надежную фиксацию.

Необходимо помнить, что проще выполнить подготовку к сварке, чем потом решать трудоемкую задачу по ее переделке, которая к тому же не всегда является успешной.

Правка

При хранении и транспортировке части будущего сварного соединения могут потерять свою форму. К искажениям относятся:

вмятины;
выпучивания;
коробление;
волнистость;
искривления.

Исправляют металл в холодном виде и при нагревании. Исправления нагретого металла проходят легче. Выполнять правку можно машинным способом и вручную. Машинный способ применяют в промышленности. Ручную правку удобно проводить, используя наковальню. Подходит и стальная или чугунная плиты большой толщины.

Для осуществления процесса правки необходимо подготовить слесарный инструмент. Возвращать исходную форму, прежде всего, можно при помощи молотка. Однако, подойдет не любой, а изготовленный из мягкого материала. В некоторых случаях можно использовать даже резиновый. Форма бойка предпочтительно круглая - квадратная оставит на металле следы. Поверхность бойка должна быть отполированной. Кроме молотка можно использовать деревянную или металлическую гладилку.

Выпуклость и волнообразность исправляют, ударяя по краям и постепенно двигаясь к центру. По мере приближения к центральной части ударяют чаще, но силу ударов уменьшают. Для корректировки тонких изделий целесообразно применять бруски-гладилки. Правка закаленного металла осуществляется рихтованным молотком.

Разметка

Подготовка металла под сварку включает в себя приведение в соответствие размеров деталей с указанными в чертежах. Прежде, чем приступать к резке, необходимо их разметить. Для разметки применяется острый предмет, мел, ручка, тонкий фломастер, карандаш. Из инструментов также понадобятся линейка, рулетка, угольник, штангенциркуль. При крупном производстве используются шаблоны.

Кроме контура деталей на металлической детали отмечают места сгибов.

Резка

Это является одним из самых важных этапов подготовки к металлу к сварке. Отрезанный в сторону уменьшения металлический элемент можно сразу отнести к браку. Хорошо еще, если существует возможность использовать его для других целей. Не слишком удачно, если требуется корректировка в несколько миллиметров, поскольку выполнить такой процесс достаточно трудно.

Инструменты для разрезания:

ножницы по металлу;
гильотина;
болгарка.

Для толстых деталей можно использовать сварку. Для этого надо расплавить деталь, а потом удалять металл, чтобы получался не шов, а сквозное отверстие. Если двигаться по намеченной линии, получится разрез, хотя и не слишком аккуратный. Термическая резка применима для деталей различной конфигурации. Находят широкое применение дуговая сварка, кислородный резак.

В промышленном производстве применяют отрезные станки.

Зачистка

Подготовка металла к сварке включает его зачистку. Невыполнение этого этапа приведет к образованию дефектов. Даже небольшие частички грязи могут вызвать растрескивание детали, появление в структуре сварного шва пор, возникновению в металле очагов напряжения.

Очищение металлических поверхностей - это самый легкий подготовительный процесс, но очень важный. Особо сложных инструментов при этом не потребуется. Применяются щетки из металла, болгарки. На производстве к этому процессу подходят более серьезно и используют дробеструйные и пескоструйные аппараты.

Не следует забывать о необходимости удаления ржавчины, а также оксидной пленки, образование которой получается при контакте металла с кислородом воздуха. Для удаления следов краски и масляных пятен деталь небольшого размера можно погрузить в емкость с растворителем. Металлическую поверхность перед сваркой необходимо просушить.

Подготовка кромок

Для улучшения условий сварочного процесса производится обработка кромок изделия. Особенно это важно при сваривании толстых изделий. Подготовка кромок под сварку может производиться термическим и химическим способами. Результатом обработки является приобретение формы, способствующей лучшему соединению деталей. Разделка увеличивает ширину шва.

В промышленности используются фрезерные станки, специальные кромкострогальные, пневматические зубила, пламенная резка. Более простые варианты - шлифовка и вырубка. Для механической разделки применяют ножницы по металлу, болгарку, зубило, напильник. Главными параметрами являются скос, угол разделки, ширина зазора, величина притупления. Скос образуется при снятии под углом или закруглением части металла.

Если сварка производится под углом, то разделку кромок можно проводить только при толщине деталей больше 3 см. Важную роль наличие скоса играет, когда свариваются детали разной толщины. Иногда приходится прибегать к притуплению кромок. Это целесообразно, если они имеют на конце острую форму. Иначе это может вызвать образование прожогов, деформацию шва, создание дополнительного напряжения, уменьшение прочности соединения.

Разделки бывают только с одной стороны или двухсторонними. Различные типы скосов используют для разных соединений:

Односторонний скос одной или обеих кромок имеет вид буквы "V". Применяется в большом диапазоне толщин. Является наиболее популярным. При разделке обеих кромок угол составляет 60 градусов, а только одной - 50.
Двухсторонний скос обеих кромок напоминает букву "X". Применяется для изделий, имеющих толщину 10-60 мм. Угол - 60 градусов.
Скос в виде буквы "U" выполняется с одной стороны. Такую криволинейную форму используют для металлов с толщиной 20-60 мм. Для начинающих способ является сложным.
Скос в виде буквы "К" применяют редко. В этом случае для одной из кромок делают двухсторонний скос, а для второй - односторонний.

Обозначение на чертежах скоса "β", а угла раскрытия "α". Скос не должен иметь перепадов. Для контроля разделки могут применяться шаблоны.

Отдельный вариант - подготовка кромок под сварку труб. При этом процессе необходимо осуществлять контроль перпендикулярности торца трубы к ее оси. Требования изложены в нормативном документе РД 153-34.1-003-01. Общий угол раскрытия, образованный двумя круговыми кромками обеих труб - 60-70 градусов. Притупление делают на размере 2-2,5 мм.

Подготовка труб к сварке предполагает градацию согласно толщине стенок свариваемых труб. При небольшой величине применяются скосы, имеющие V-образную или X-образную форму. При более значительной толщине делают U-образный скос.

Подготовка труб под сварку предполагает также выбраковку. Сваривание недопустимо, если разница внутренних диаметров приготовленных для сваривания труб составляет более 3 мм. Если торцы имеют механические дефекты, то их подрезают.

Гибка

Подготовительно-сварочные работы включают при необходимости гибку металлов. Если детали имеют форму листов или полос, то находят применение листогибочные машины. Детали с профилем сгибают с помощью специальных прессов.

Если необходимо сделать сгибание небольшого диаметра, а также при большой толщине, то рекомендуется предварительный нагрев. Это сделает металл более податливым и усилий потребуется меньше.

Фиксация

Подготовка деталей под сварку включает их надежную фиксацию друг с другом. Это обеспечит правильное положение при сварке и убережет от их сдвига. Методом, гарантирующим надежную фиксацию, служит выполнение прихваток. Под этим понимаются небольшие швы, выполненные поперек соединения деталей.

Размер их сечения имеет ограничение - оно не должно превышать половины ширины шва. Длина каждой прихватки не более 2 см. Сборка трубопроводов предполагает выполнение более длинных прихваток. Расстояние между ними составляет от 10 до 80 см в зависимости от длины шва. Величина шага зависит также от толщины материалов. Для коротких швов применятся точечное соединение на их краях. Высота прихваток не должна быть слишком большой.

Маленькие швы предотвращают смещение деталей в соединениях, сохраняют постоянство величины зазора между ними и придают конструкции дополнительную жесткость. Особенно это важно для крупных соединений. Прихватки выполняются за один проход.

Прихватки делятся на временные, которые после выполнения сварочного шва удаляют, и те, которые остаются. Выполняют их на оборотной стороне соединения. Перед началом процесса необходимо сделать такую же очистку поверхностей, как и для выполнения основного шва.

Сборка изделий

Подготовка поверхности металла под сварку заканчивается их сборкой. Точность взаимного расположения будет влиять на качество соединения. Перед началом сборки проверяют все детали на соответствие их размеров требованиям чертежей. Для сборки могут использоваться шаблоны, а при серийном производстве используются кондукторы, которые облегчают процесс сборки.

Сборка под сварку проводится на специальных стендах. Допускается применение подпорок и струбцин. По мере формирования шва их убирают.

Подготовка оборудования

Помимо приведения в порядок металлических поверхностей необходимо позаботиться об оборудовании для сварки. Подготовка к работе сварочного полуавтомата или других аппаратов заключается в проверке их работоспособности и установке выбранных режимов.

Сварка для резки металла

Применение сварки для резки металла – вполне востребованная процедура, несмотря на то, что обычно этот способ используется для соединения деталей, а не раскроя. Резка сваркой применяется в тех случаях, когда не так важны конечная точность реза и его чистота и не нужно раскраивать большое количество заготовок.

Именно это обеспечивает такую популярность сварочной резки в частных мастерских и небольших производствах. В нашей статье мы расскажем, как осуществляется сварка для резки металла, разберем необходимые инструменты для этого и поговорим о настройках аппарата.

Риски использования сварки для резки металла

Сварка позволяет использовать один набор оборудования, чтобы соединять элементы в целое изделие и вырезать отдельные заготовки. Разница между этими операциями в том, что при раскрое мастеру необходимо проплавить металл на всю толщину током значительной мощности.

Технология сварки для резки металла позволяет демонтировать металлоконструкции, в том числе трубопроводы, разделывать металлический лом. К данному методу прибегают, чтобы сформировать отверстия, раскроить чугунные элементы или из цветного металла.

Электрическую дугу применяют для резки, если нет других возможностей или специализированного оборудования для обработки иными способами.

Тогда необходимы:

инвертор или трансформатор, обеспечивающий требуемую мощность тока;
молоток по металлу;
щетки для зачистки;
электрические провода с соединительными муфтами;
расходные материалы и подходящие держатели.

Применение сварки для резки металлов считается опасной работой, так как нарушение норм безопасности, отказ от использования спецодежды чреват поражением сварщика током.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Не стоит забывать, что излучение, появляющееся во время использования сварочного оборудования, вредно для глаз, а выделяющиеся газы негативно воздействуют на органы дыхания. Также высока вероятность ожогов под действием раскаленного металла.

Чтобы не столкнуться с подобными последствиями применения сварки для резки металла, важно подготовить:

надежную защиту корпуса аппарата, используемого для сварки;
принудительную вытяжную вентиляцию в месте проведения работ;
брезентовую робу, рукавицы, специализированную маску для сварки, обувь с прорезиненной подошвой, средства защиты органов дыхания.

Когда раскрой ведется в закрытом помещении, желательно, чтобы у мастера был помощник – он вовремя заметит проблему и придет на помощь.

Плюсы и минусы сварки для резки металла

Данный метод, наравне со всеми остальными, обладает рядом преимуществ и недостатков. Помня о них, можно выполнить обработку металла максимально качественно при минимальных временных затратах.

Специалисты относят к главным минусам использования сварки для резки металла такие особенности:

низкий уровень производительности, что связано с медленным проведением работ;
плохое качество реза, так как на обратной стороне заготовки остаются затвердевшие натеки.

Названные характеристики мешают применять метод в случаях, когда в процессе раскроя важно точно следовать разметке.

Способ имеет и такие плюсы:

возможность отказаться от затрат на специальные дорогие устройства;
отсутствие отдельных норм по проведению работ;
быстрое обучение;
возможность обработки постоянным и переменным током.

Сварку для резки металла активно используют многие домашние умельцы и даже фирмы, ведущие деятельность в сфере строительства, ремонта, обслуживания автомобилей. Они ценят технологию за возможность ее использования во время несложных работ без дополнительных затрат.

Виды резки металла сваркой

Резка металла инвертором невозможна без грамотно выбранных значений тока. Показатели устанавливаются в соответствии с толщиной металла, диаметром электродов и назначением обработки:

Разделительная резка предполагает, что лист располагают вертикально либо горизонтально. Главное – обеспечить беспрепятственное вытекание горячего металла из разреза. Если выбрано вертикальное положение, электрод перемещают сверху вниз и строго перпендикулярно изделию. Если сварка задействуется для резки металла, подбирают прутки, имеющие большую толщину, чем металл.

Поверхностная резка обычно применяется, если нужно избавиться от дефектов, появившихся в процессе сварочных работ. Электрод держат под небольшим уклоном в 5–10° относительно металла. Чтобы сформировать широкую канавку, расходник раскачивают из стороны в сторону.
Изготовление отверстий осуществляется в два этапа: нужно прожечь небольшую дырку, после чего расширить ее до подходящего диаметра. Мастер должен сохранять положение электрода под углом в 90° относительно поверхности, так как любые отклонения чреваты получением неровных краев отверстия.

Получается, инвертор позволяет раскраивать металл и делать в нем отверстия. Но не стоит надеяться, что линия реза окажется такой же аккуратной, как при использовании болгарки, резки с использованием плазмы.

Подходящие электроды для резки металла сваркой

Электроды бывают нескольких типов:

Металлические со специальным покрытием

Благодаря подобным расходным материалам можно создавать рез более высокого качества, а покрытие упрощает процесс обработки:

предотвращает переход дуги на боковые поверхности реза;
способствует стабильному горению дуги, исключая вероятность ее затухания;
обеспечивает окисление металла вдоль линии раскроя, давление газа в зоне плавления.

Сварка для резки металла требует использования повышенной силы тока, а вид напряжения подбирается под электроды. Кроме того, специальные расходники, в отличие от сварочных, обеспечивают высокую тепловую мощность дуги и окисляемость расплава, а также имеют большую теплостойкость обмазки.

Металлические электроды необходимы для борьбы с дефектами швов, удаления прихваток, заклепок, болтов, при разделке трещин. Если производитель не прописал на упаковке свои рекомендации, прутки прокаливают в течение часа при +170 °С.

Также резать металл можно обычными электродами для сварки, однако тут есть свои нюансы. Например, необходимо повысить уровень тока на 30–40 %, вид напряжения также подбирается под конкретную марку расходников.

Но при выборе обычных прутков наблюдаются:

повышенный расход самих электродов и электричества;
плавление, стекание обмазки в рабочую зону, так как она может не подходить для использования в подобных условиях – в итоге страдает качество реза.

Чтобы упростить себе задачу, лучше применять расходники, изготовленные для резки металла сваркой.

Угольные или графитовые

Их использование мало отличается от работы металлическими прутками: дуга проплавляет материал изделия на всю толщину, и тот стекает под действием законов физики. Однако данная разновидность электродов не плавится, а сгорает, из-за чего появляется меньше расплава и шлака, а значит, получается более чистый рез.

Немаловажно, что такие расходники нагреваются до высокой температуры при небольшой силе тока, а плавятся более чем при +3 800 °C. Данная характеристика позволяет увеличить период их эксплуатации.

Графитовые электроды применяют для ручной дуговой, кислородно-дуговой резки в сочетании с постоянным током прямой полярности либо переменным током. При этом пруток ведут сверху вниз.

Трубчатые

Используются при кислородно-дуговой резке и отличаются от других разновидностей электродов тем, что роль плавящего элемента в них играет толстостенная трубка, а не проволока.

В этом случае сварка применяется для резки металла таким образом:

между электродом и основным металлом загорается дуга;
металл плавится;
кислород поступает через трубку и окисляет материал по всей толщине, выдувая его.

Правда, нужно учитывать, что при постоянном потоке газа сложно добиться стабильного горения дуги.

Вольфрамовые неплавящиеся

Данная разновидность задействуется для плазменно-дуговой и дуговой резки в среде защитного газа.

Плазменно-дуговой способ предполагает горение дуги между заготовкой и вольфрамовым электродом. А основным отличием второго подхода является использование повышенной на 20–30 % силы тока в сравнении со сварочными работами. Это необходимо, чтобы проплавить всю толщину металла.

Выбор силы тока для сварочной резки металла

Для сварочного тока действует одно правило: чем его показатель выше, тем больше энергии передается в область реза, а значит, сильнее и глубже плавится металл. В результате можно обрабатывать изделия большей толщины. Однако при увеличении тока для его передачи требуются более толстые расходные материалы.

Иными словами, при применении сварки для резки металла толщина материала влияет на толщину электрода и необходимую силу тока. Нередко на сварочном оборудовании можно увидеть таблички соответствия данных показателей – их стоит расценивать исключительно как рекомендацию, а не истину в первой инстанции.

Например, для домашних нужд достаточно тока в пределах 160 А и прутков диаметром 4 мм.

Также производители предлагают диаметр 2,5 мм для электродов марок УОНИ-13/45, 15/55, НИАТ-3М, используемых при обработке углеродистых сталей.

Чтобы определить силу сварочного тока, можно использовать следующую формулу:

К – опытный коэффициент, составляющий 40–60 мм для прутков из низкоуглеродистой стали и 35–40 мм для расходников из высоколегированной стали. За «dэл» скрывается диаметр электрода.

Толщина металла, мм

Диаметр электрода, мм

Сила сварочного тока, А

Воздушно- и кислородно-дуговая сварка для резки металла

Данный подход к раскрою металла имеет одно немаловажное отличие от описанных выше: здесь расплав сразу выдувается струей сжатого воздуха либо чистого кислорода. Таким образом удается избавляться от дефектов в месте сварки, разрезать нержавейку толщиной до 20 мм.

Поступление газа приводит к частичному выгоранию металла и выделению дополнительного тепла, благодаря чему значительно сокращаются временные затраты на проведение работ. Этим методом делают короткие разрезы на строительных конструкциях.

В процессе раскроя используют графитовый либо стальной электрод толщиной от 4-5 мм с покрытием ОММ-5, ЦМ-7 или ОСЗ-3. Необходим постоянный ток силой до 250 А и специальные резаки.

Таким образом обрабатывают металл толщиной до 50 мм. Сжатый воздух подается сбоку под давлением 0,4–0,5 Мпа, причем расход кислорода составляет примерно 100–160 л/мин.

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.

Читайте также: