Технология сварки и резки металлов

Обновлено: 05.10.2024

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.

Резка и сварка металла: технология

Сварка металла и резка сопровождаются его локальным расплавлением.

Отличие способов заключается в том, что в последнем случае подводимая энергия на 30-40% больше, и металл проплавляется и прожигается до его разделения.

Виды сварки

Сварка может отличаться способами нагрева, который производится следующим образом.

Электрическая дуга.
Пламя газа, сжигаемого на выходе из горелки.
Обработка соединения направленным потоком электронов.
Подача электрического тока через шлаковый расплав.

Сварка электрической дугой

Сварка - это способ создания неразъемного соединения деталей посредством их общего нагрева или пластической деформации. Она производится преимущественно путем местного расплавления частей соединения при применении тепловой энергии.

1. Сварные соединения

Соединения бывают следующими:

стыковые - элементы соединяются в торцах;
нахлесточные - наложение одного листа на другой с перекрытием;
угловые - размещение деталей под углом друг к другу;
тавровые - приваривание торца одного элемента к боковой поверхности другого.

Участок примыкания сваренных деталей называется сварным узлом. Соединение образуется за счет расплавления металлов деталей. После их кристаллизации образуется сварной шов.

2. Сварочная дуга

Способ дуговой сварки основан на создании замкнутой электрической цепи. Между электродом и деталью создается дуга, расплавляющая ее кромки и конец прутка. Электрическая цепь включает источник питания, сварочный кабель, электрод с держателем, зажим заземления, обратный кабель и обрабатываемую деталь. Ток начинает протекать через всю схему после образования дуги. Важным является включение обрабатываемой детали в схему электрического контура в процессе сварки или резки. Температура дуги при этом составляет 6000 0 С.

3. Сварочный ток

Для сварки применяется постоянный и переменный ток. Первый вариант предпочтительней, поскольку соединение получается с большей прочностью при меньшем расходе электродов. Сварка металла на постоянном токе производится проще, с большей производительностью. Его получают с помощью выпрямителя, установленного после трансформатора.

Присоединение электрода к отрицательному полюсу обеспечивает глубокое проникновение тепла в изделие (прямая полярность). Если подключить стержень к "+", проникновение будет неглубоким. При этом большая часть энергии сосредоточится на конце электрода (обратная полярность). Корневые швы выполняют при минусовой полярности, а укрывочные - при положительной.

Переменный ток обеспечивает глубину провара на 20% меньше, чем постоянный. Но результат сварки приемлемый, дешево обходится, а область применения широка: от бытовых до производственных работ.

4. Электроды

Качественное сварное соединение достигается за счет обмазки электродов, выполняющей следующие функции:

защита металла от окисления в процессе нагрева;
ввод присадок в материал шва;
замедление процесса остывания деталей за счет шлакового покрытия.

Для сварки используют преимущественно плавящиеся электроды, хотя могут быть и неплавящиеся (графит, вольфрам). Материалом стержня может быть сталь, чугун, алюминий, медь. Чаще всего применяются стальные - для сварки углеродистых и легированных сталей.

5. Технология сварки металлов

Для получения качественного шва основной металл в местах соединения очищается от загрязнений на 20-30 мм. Процесс сварки включает следующие параметры:

диаметр электрода;
тип, сила и полярность тока (на его величину влияют диаметр стержня, марка стали и вид соединения);
скорость перемещения электрода;
положение электрода относительно шва.

Дуга образуется при касании или чирканьи электрода по металлу, после чего он отводится на интервал 0,5-1,1 мм от толщины стержня. Сварщик перемещает его в следующих направлениях:

к детали, по мере расплавления металла стержня;
в сторону проведения сварки;
поперек формируемого шва.

При нагреве детали образуется сварочная ванна. В ней перемешивается электродный и основной металлы и образуется шов, который соединяет детали.

Когда производится сварка тонкого металла, поперечные движения электрода можно не делать. При этом ширина шва получается небольшой.

Положение электрода в пространстве стараются не менять. Если сварка металла производится в горизонтальной плоскости, его наклоняют на 15 0 от вертикали в направлении ведения шва. Тогда проплавление металла происходит на максимальную глубину.

Ширина шва составляет 1,5 часть диаметра электрода. Ее создают за счет определенной скорости сварки. Шов будет качественным, если он хорошо проварен, а наплавленный металл переходит к основной поверхности плавно. Сварка заканчивается медленным отводом электрода.

Когда делается сварка металла, цена зависит от того, сколько стоит сантиметр шва. Ручная работа штучными электродами обходится в 15-20 руб/см. Высококвалифицированная работа стоит дороже. За 1 стык труб придется заплатить от 100 до 600 руб, а за декоративные решетки - 80-100 руб/см.

Газовая сварка

Источником тепла является горючий газ, сжигаемый в кислороде. Максимальную температуру создает ацетиленокислородное пламя, поэтому оно чаще всего применяется.

Газовое пламя расплавляет кромки металлических изделий вместе с металлом, применяемым в качестве присадки.

Сварка с газовым нагревом применяется больше для создания соединений из тонкого стального листа, чугуна и цветных металлов.

Для сгорания горючих газов с большой скоростью и создания высокой температуры требуется кислород.

Ацетилен получают разложением водой карбида кальция или из жидкого горючего, воздействуя на него электродуговым разрядом. Газ является взрывоопасным. Не следует допускать его смешивания с воздухом и нагревания под давлением до температуры выше 450 0 С.

В промышленности применяют заменители ацетилена, например, метан или пропан. Их поставляют в газовых баллонах под давлением.

Сварка металла производится с применением проволоки из присадочного металла, близкого по составу к материалу обрабатываемой детали.

Ее не всегда можно найти. Когда делается сварка цветных металлов, в порядке исключения можно применять полоски, нарезанные из листов аналогичного материала.

Чтобы удалить окисные пленки с обрабатываемого металла, применяют флюсы, которые наносят на присадочную проволоку и кромки деталей в виде порошка или пасты. Их состав зависит от вида металла.

Резка металла

Резка производится тем же инструментом, что и сварка, но мощность источника тепла повышенная. Удаление расплавленного металла происходит путем его вытекания из рабочей зоны или выдувания газовой струей.

1. Электродуговая резка

Электродуговая резка плавящимся электродом производится от верхней к нижней кромке детали. Производительность процесса низкая, а качество реза получается хуже, чем другими способами.

Угольный или графитовый электроды применяются для резки низкого качества. Оплавляемая поверхность располагается наклонно, чтобы металл легче вытекал. Ток может быть постоянным или переменным.

Неплавящимся вольфрамовым электродом режут детали из цветных металлов или из легированной стали. Процесс осуществляется в защитной среде аргона и применяется крайне редко.

2. Газовая резка

При газовой резке металл нагревается газовым пламенем в среде кислорода, после чего он начинает сгорать в струе кислорода, которая также выдувает оксиды. Процесс облегчается при применении флюса, подаваемого в рабочую зону в виде порошка. При такой резке к термическому воздействию добавляется химическое и абразивное.

Заключение

Сварка и резка металлов сопровождаются локальным расплавлением участка детали. В зависимости от подводимой мощности образуется соединение или разделение деталей.

При сварке чаще всего применяется электрическая дуга. Лучшее качество соединения достигается при использовании постоянного тока. Резка металла при его сгорании в струе кислорода эффективней в плане производительности.

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.

Газовая сварка и резка металлов. Технология газовой сварки. Оборудование для газовой сварки

Газовая сварка – это вид сварочных работ, когда детали требуется нагреть до расплавленного состояния посредством высокотемпературного пламени. Такой способ широко применяется при создании конструкций на основе тонкой углеродистой стали, при ремонте изделий из чугуна, а также при необходимости заварки дефектов в разных изделиях, полученных литьем из цветных или черных металлов.

Какие газы используются?

При газовой сварке используются горючие газы – природный, ацетилен, пары бензина, водород. Эти газы отличаются хорошим горением на воздухе, не развивая при этом высокой температуры, для сжигания достаточно и кислородной струи. Газовая сварка чаще всего ведется на основе ацетилена, который создается на основе воды и карбида кальция. Он горит при температуре в 3200-3400 градусов.

В чем особенности?

К преимуществам газовой сварки можно отнести следующее:

Простую технологию.
Отсутствие необходимости в источнике сварочного тока.
Простоту оборудования, на основе которого выполняется газовая сварка.

С другой стороны, этот процесс не отличается высокой производительностью. Сварка выполняется только вручную, а механические и эксплуатационные свойства готовых изделий не всегда высокого качества.

Кислородный редуктор

При сварке кислород поступает из специального баллона – он окрашивается в голубой или синий цвет. Чтобы обеспечивалась нормальная работа, кислород должен поступать в горелку равномерно и при небольшом давлении. Именно для этих целей на баллонах есть редуктор – он регулирует подачу газа. В таком случае к горелке подводятся рукава для газовой сварки – ацетиленовый и кислородный. Кислород подается в центральный канал, где струя больше разряжается, засасывает ацетилен, который попадает в горелку под небольшим давлением. Газы смешиваются в камере, после чего выходят наружу из наконечника.

Особенности технологии

При выполнении газовой сварки важно получить качественное соединение, поэтому большое внимание уделяется тщательной подготовке свариваемых кромок, выбору способа соединения металла, установке горелки в нужное положение и определению необходимых параметров мощности горелки. Технология газовой сварки предполагает, что кромки должны тщательно очищаться от различных загрязнений. Скос выполняется с применением ручного или пневматического зубила, а иногда привлекаются специальные станки. Окалина и шлаки могут удаляться металлической щеткой. Прихватка кромок позволяет предотвратить изменение их положения во время сварки.

Способы сварки

Газовая сварка может вестись несколькими способами. Первый – это левая сварка, которая наиболее распространена. Она применяется при работе с тонкими и легкоплавкими металлами. Горелка перемещается справа налево, а присадочная проволока ведется впереди пламени, направленного на несваренный участок шва. При правой сварке горелка ведется слева направо, а присадочная проволока перемещается за горелкой. При данном способе тепло пламени рассеивается в меньшей степени, поэтому и угол раскрытия шва – не 90 градусов, а меньше – 60-70.

Правую сварку целесообразно использовать для соединения металла, толщина которого – от 3 мм и выше, а также металлов с высоким уровнем теплопроводности. Рекомендуется использовать присадочную проволоку, диаметр которой равен половине толщины свариваемого металла.

Технология газовой сварки предполагает и процесс, который ведется сквозным валиком. В этом случае листы устанавливаются вертикально зазору – он по размеру равен половине толщины листа. С помощью горелки расплавляются кромки, чтобы образовалось круглое отверстие. Затем оно со всех сторон оплавляется, пока шов не будет сварен. Такой способ хорош тем, что свариваемые листы имеют плотный шов без пор и шлаковых включений.

Сварка ванночками хороша для сваривания стыков и углов соединения металлов, которые имеют толщину максимум 3 мм. Как только на шве образуется ванночка, в нее вводится конец присадочной проволоки, которая слегка расплавляется, затем конец проволоки перемещается на другой участок шва. Особенность такого подхода – в шве отличного качества, особенно если сваривались тонкие листы и трубы из стали (малоуглеродистой и низколегированной).

Газовая сварка и резка могут вестись на основе многослойной сварки. Этот способ имеет ряд особенностей:

зона нагрева небольшая;
нижележащие слои при наплавке последующих просто отжигаются;
каждый шов можно проковать, прежде чем наложить на него следующий.

Это сказывается на улучшении качества шва. С другой стороны, такой способ отличается небольшой производительностью, требует высокого расхода газов по сравнению с однослойной сваркой, поэтому применяется он при необходимости создания ответственных и качественных изделий.

Особенности сварки различных швов

Для работы с горизонтальными швами используется правый способ, что дает возможность легко формировать шов, а сам металл ванны не стекает. Сварка вертикальных и наклонных швов ведется левым способом, а если толщина металла выше 5 мм, используется двойной валик. Сварка потолочных швов предполагает нагревание кромок, пока они не оплавятся, затем в ванну вводится присадочная проволока – ее конец быстро оплавляется. Сам процесс ведется правым способом.

Какое оборудование?

Газосварочное оборудование для газовой сварки – это широкий выбор приборов, позволяющих проводить ряд работ. Подобный тип сварки считается простым, и само оборудование довольно лаконичное и легкое в эксплуатации. В зависимости от типа горючего газосварочные устройства бывают пропано-кислородными или ацетилено-кислородными, бензино- или керосино-кислородными. Чаще всего сварка выполняется на основе пропано-кислородной и ацетилено-кислородной сварки, поскольку пламя этих газов имеет самую высокую температуру.

Газосварочное оборудование для газовой сварки – это еще и генератор, который дополняется разными видами газа. Также при работе потребуется баллон с кислородом и редукторы. Самыми распространенными считаются ацетиленовые генераторы для газовой сварки, которые позволяют получить непосредственно ацетилен путем смешивания карбида кальция и воды. Данный тип генератора представлен в пяти типах, что позволяет подобрать оптимальный вариант для конкретного материала.

Важную роль при работе со сваркой играют предохранительные затворы, их задача – обеспечить безопасность при проведении сварки. С их помощью предотвращается прохождение обратного удара пламени, которое возникает во время сварки. Кроме того, благодаря обратным клапанам предотвращается обратный поток газа в резиновые рукава при газопламенной обработке металлов и работе со сжатыми газами.

Газовые баллоны

Оборудование для газовой сварки включает в себя баллоны и вентили для них. Баллон – это сосуд цилиндрической формы, который имеет отверстие с резьбой в горловине, куда ввинчивается запорный вентиль. Он создается из легированной или углеродистой стали, причем каждое такое изделие имеет свою окраску в зависимости от содержащегося в нем газа. Вентили для баллонов создаются из латуни, поскольку сталь отличается неустойчивостью к коррозии.

Редукторы: виды и особенности

Газовый редуктор представляет собой устройство, которое постоянно понижает или держит на определенном уровне давление газа. Газовая сварка и резка металлов ведутся на основе разных типов редукторов:

Кислородные используются при газовой сварке и сварке металлов. Такой редуктор выполняется с голубой маркировкой. Может использоваться в агрессивной среде, поскольку создан из стойких к коррозии металлов.
Ацетиленовые редукторы нашли широкое применение в газовой сварке. Они маркируются белым цветом, крепление к баллону выполняется накидным хомутом. Данный вид редуктора имеет два манометра, один из которых держит под контролем давление газа в баллоне, второй – давление газа в рабочей камере.
Углекислотные редукторы широко применяются в промышленности – пищевой, химической. Они имеют один или два манометра и могут подключаться только к вертикальному манометру.

При аргонодуговой сварке нашли широкое применение аргоновые редукторы, которые могут работать и с негорючими газами.

Особенности газовых горелок

Газовая сварка сталей – процесс, требующий применения самых разных приборов. Газовые горелки – неотъемлемый элемент оборудования, которое используется в различных отраслях промышленности. По конструкции изделия примерно одинаковые: каждая горелка состоит из корпуса. К нему крепится сразу несколько элементов: наконечник, вентиль, регулирующий подачу топлива, и рычаг, который регулирует высоту пламени. Соединение с баллоном выполняется редуктором, при этом сама горелка часто может дополняться пьезподжигом, ветрозащитой пламени и другими компонентами.

Газовая горелка для сварки на основе пропана отличается безопасностью работы, обеспечивая высокую температуру пламени: ее достаточно для выполнения целого ряда работ. Многие виды сварки ведутся на основе ацетиленовых горелок, которые работают на смеси ацетилена и кислорода.

Виды газовых резаков

Газовые резаки бывают разного типа: ацетиленовыми, пропановыми и работающими на заменителях газа или жидком горючем. Конструкция изделий включает в себя рукоятку, ниппели, к которым крепятся газовые рукава, корпус, инжектор, смесительную камеру, трубку, головку газового резака и трубку с вентилем. Газовая сварка металлов и ее качество зависят от того, насколько хорошо подобран именно резак.

Суть его работы в следующем: из баллона кислород поступает в редуктор, рукав, после чего попадает в корпус – здесь резак разветвляется на два канала. Часть кислорода проходит через вентиль и направляется в инжектор. Отсюда газ выходит с большой скоростью, причем во время этого процесса подсасывается горючий газ. При соединении с кислородом он образует горючую смесь, которая направляется в пространство между мундштуками и сгорает. Как следствие, появляется подогревающее пламя. Кислород, который направлялся по второму каналу, выходит в трубку, за счет чего образуется режущая струя. Именно он обрабатывает участок металла.

Особенности сварки труб

Сварка газовых труб производится в несколько этапов. Сначала подготавливается металл, то есть проводится разметка, режутся и собираются трубы. Из-за круглого сечения труб резка выполняется термическим резаком. Большая часть работ по сварке – это сборка деталей под нее, когда требуется учесть множество деталей – от серии изделий до их диаметра и других факторов. Сборка выполняется сварочными прихватками, которые предотвращают возможное смещение отрезков труб, сказывающееся на появлении трещин при охлаждении.

Зажигается дуга. Это делается разными способами. Затем начинается плавление металлов – основного и электродного. Для качественного шва важно уделять внимание углу наклона электрода.

Технология газовой резки

Газокислородная резка ведется с использованием металлов и их сплавов, которые горят в струе технически чистого кислорода. Такой тип резки выполняется двумя способами – разделительно или поверхностно. Первый способ позволяет вырезать заготовки, раскроить металл, разделать кромки шва под сварки. С помощью поверхностной резки снимается поверхностный металл, разделываются канавки, удаляются поверхностные дефекты. Такая процедура выполняется на основе специальных резаков.

Техника безопасности

Газовая сварка – процесс, требующий внимательного отношения. Опасные ситуации могут возникнуть в нескольких случаях:

Сварку нельзя проводить рядом с огнеопасными и легковоспламеняющимися материалами (бензином, керосином, паклей, стружкой).
Если сварка выполняется в замкнутом пространстве, рабочим следует периодически выходить на свежий воздух.
Работы должны проводиться в хорошо проветриваемых помещениях.
Если проводится газопламенная обработка металла, помещение должно вентилироваться, чтобы удалялись вредные газы.
Резка и сварка проводятся на расстоянии до 10 м от перепускных рамп, ацетиленовых генераторов.
Секции загрузочных коробок не должны переполняться карбидом.
Корпус генератора постоянно должен быть наполнен нужным количеством воды.
Запрещено работать с баллоном кислорода, давление которого ниже нормы.
Пламя горелки направляется в сторону, противоположную источнику газопитания.

Сварочные работы должны производиться с максимальным соблюдением правил безопасности и с применением только качественного оборудования. Это позволит сделать процесс безопасным, а соединение металлов – надежным.

Читайте также: