Установка газопламенной резки металла

Обновлено: 21.09.2024

Устройства для газовой резки представляют собой класс оборудования, обеспечивающего выполнение всего спектра задач по обработке металлов способом разделительного резания. Выпускаются они различных конструкций и назначения.

1 Принцип работы оборудования для газопламенной резки

Процесс газовой резки протекает за счет сгорания металла в подаваемой под высоким давлением струе чистого технического кислорода. Для перехода в этот рабочий режим материал предварительно разогревают до температуры, при которой обрабатываемый сплав воспламеняется в кислороде на линии реза без посторонних источников горения. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что процесс кислородного раскроя состоит из двух этапов. Сначала металл разогревают пламенем смеси, полученной из горючего газа и технического кислорода. В качестве топлива используют ацетилен либо его заменители.

Во время второй стадии осуществляется собственно резка материала струей кислорода. При этом металл сгорает, а образовавшиеся продукты горения в виде оксидов выдуваются из рабочей зоны. Для обеспечения этих и переходных режимов кислородного раскроя предназначено оборудование для газовой резки металлов, конструкция которого предусматривает не только устойчивость, стабильность и качество процесса резания, но и его безопасность.

Основным узлом и одновременно рабочим инструментом устройств для газового (кислородного) разрезания металлов является резак. Не стоит его путать с сварочной горелкой, которая предназначена только для сварки и имеет отличную от резака конструкцию, но подсоединяется к такому же комплекту оборудования, обеспечивающему ее работу.

Резаки обеспечивают точное дозирование и смешивание газа или горючих паров жидкого топлива с кислородом, последующее получение на основе образованной смеси подогревающего пламени, а также раздельную от предназначенной для смешивания подачу к разрезаемому материалу струи кислорода.

2 Конструкция газовых резаков для раскроя металлов и их классификация

Самыми распространенными в настоящее время являются инжекторные универсальные резаки, обеспечивающие разрезание изделий из различных сплавов стали, толщина которых составляет 3–300 мм. В этом инструменте конструктивно объединены режущая и подогревающая части. Последняя аналогична устройству газовой сварочной горелки, состоит из вентилей подачи кислорода и газа, инжекторной и смесительной камеры, подающей трубки, наружного мундштука. Режущая часть включает дополнительную трубку, обеспечивающую подачу к металлу режущего кислорода, вентиля регулировки подачи, внутреннего мундштука.

Кислород и ацетилен подаются в резак через отдельные ниппели. При этом кислород расходится от ниппеля в двух направлениях:

Часть его (как и в обыкновенной сварочной горелке) поступает в инжектор, а потом в смесительную камеру, в которой образуется смесь ацетилена, подводимого через свой ниппель, и кислорода.
Другая часть по отдельной трубке подается к центральному отверстию мундштука, проходя через которое создает режущую струю кислорода.

Горючая смесь газов из камеры для смешивания по трубке поступает в мундштук, проходит через кольцевое внешнее отверстие, образуя на выходе нагревающее пламя. Регулировка подачи газов в мундштук осуществляется соответствующими вентилями.

Все резаки по сфере применения подразделяют на инструмент, рассчитанный для:

ручного раскроя;
машинной обработки на станках и машинах для резки.

По принципу смешения кислорода и газа делят на следующие типы:

По назначению и конструктивным особенностям различают резаки:

вставные;
специальные;
универсальные.

По роду используемого для работы горючего газа классифицируют на:

резак для ацетилена;
для пропана, бутана или их смеси;
для природного газа;
универсальные;
керосинорезы – только для ручной резки, снабжены испарителем для получения горючих паров подаваемого бензина, керосина либо их смеси.

По способу и виду резания классифицируют:

для поверхностной резки;
разделительной;
копьевой;
кислородно-флюсовой.

3 Основное и вспомогательное оборудование для газопламенной резки

Помимо резака в состав оборудования для резки газом входят следующие устройства, элементы:

ацетиленовые генераторы;
баллоны для технического кислорода и газа;
редуктора для регулировки подачи газов;
рукава – шланги высокого давления;
предохранительные затворы;
пылевые фильтры, встраиваемые в редуктор или монтируемые на него;
запорные клапаны, которыми могут быть оснащены редукторы;
устройства регулировки давления;
клапан для регулирования расхода – может быть частью оснащения редуктора;
манометры давления – устанавливаются на редукторах для контроля за величиной давления газа.

Ацетиленовый генератор – это аппарат, в котором благодаря разложению водной смеси карбида кальция образуется ацетилен. Их классифицируют по:

способу применения:
- передвижные;
- стационарные;
- низкого давления;
- среднего;
- высокого.
Для применения в работе, транспортировки, хранения газов (сжатых, растворенных, сжиженных), находящихся под требуемым давлением, используют стальные баллоны объемом 0,4–55 дм 3 . Емкости вместительностью 40 дм 3 получили наибольшее распространение. Конструктивно они выполнены в виде стальных продолговатых цилиндрических сосудов с горловиной, имеющей конусное отверстие с нарезанной резьбой, куда вкручивается запорный вентиль. На кислородные и под горючие газы емкости устанавливают вентили разной конструкции. Каждому газу, которым заполняют баллон, соответствует отдельный условный цвет сосуда и надписи газа на нем. Так как запитывание постов газовой резки от генераторов связано с целым рядом неудобств, то широкое распространение при работе с ацетиленом получило питание от ацетиленовых баллонов.

Редуктор – это устройство, предназначенное для регулируемого понижения величины давления кислорода и газа, подаваемых по магистрали либо находящихся в стальном баллоне, до его рабочего значения, а также автоматического поддержания такого давления постоянным. Рукава предназначены для подводки кислорода и газа к резаку от рамп, баллонов. Их производят из вулканизированной резины, армированной тканевыми прокладками, классами по допустимому давлению и с окраской в соответствии транспортируемым газам. Они должны обладать гибкостью, прочностью, не стеснять движений рабочего и не затруднять работу механизмов машин и станков для резки.

Предохранительные затворы – специальное оборудование, которое в случае обратных ударов режущего пламени из резака или сварочной горелки предохраняет газопроводы, ацетиленовые генераторы от попадания внутрь них взрывной волны. Затворы монтируют в подводящие рукава между непосредственно ацетиленовым генератором либо ацетиленопроводом (при использовании многопостового питания от генератора стационарного исполнения) и резаком или горелкой. Они бывают сухие или жидкие.

Машинная газовая резка металлов, оборудование которой предназначено для стационарной работы, предполагает обязательное использование дополнительных устройств, механизмов, элементов:
- газоразборных и рабочих постов;
- раскроечный стол;
- систему удаления (уборки) шлаков и обрезей;
- механизм перемещения разрезаемого изделия;
- систему вентиляции;
- и других.
4 Машины и станки для газовой резки металлов – классификация и конструкция

На мощных металлобрабатывающих заводах, заготовительном и крупном серийном производстве, а также в случаях, когда есть необходимость и возможность повысить качество реза, производительность и сократить тяжелый ручной труд, применяют машинную резку. Для этого используют различное стационарное и переносное оборудование.

Все машины газовой резки (стационарные или переносные) состоят из нижеприведенных основных частей:
- несущей;
- резака (от одного до нескольких);
- ведущего (приводного) механизма;
- системы и пульта управления.
Разнообразные переносные машины выпускают в виде небольших самоходных тележек. Их перемещение осуществляется с помощью пружинного механизма, газовой турбинки или электродвигателя. Чтобы задействовать мобильную машину, ее устанавливают непосредственно на разрезаемые трубу или лист, а затем направляют по гибкому копиру, разметке, направляющим, либо циркульному устройству.

У стационарных станков основным узлом, обеспечивающем автоматизацию процесса резания, является система точного копирования. Для эффективности ее работы на станках применяют принципы электромагнитного, дистанционно-масштабного, фотоэлектронного, программного, механического копирования.

Стационарные станки газовой резки по конструктивному исполнению выпускают следующих типов:
- портальные (П) – располагаются на стойках непосредственно над деталью, количество резаков 1–12;
- портально-консольные (Пк) – устанавливаются на консоли, которая закреплена на стойке и находится над разрезаемой деталью, количество резаков 1–4;
- шарнирные (Ш) – на шарнирных рамах, предназначены только для вертикальной резки, количество резаков 1–3.
По способу резки станки делят на:
- Кф – кислородно-флюсовые;
- К – кислородные;
- Гл – газолазерные;
- Пл – плазменно-дуговые.
По способу движения либо системе управления контуром перемещения инструмента различают станки:
- Л - линейные, выполняющие прямолинейную резку;
- М – магнитные, предназначенные для фигурного резания по стальному копиру;
- Ф - фотокопировальные, осуществляющие фигурную резку по чертежу посредством фотоэлектронного копирования и микропроцессорного управления;
- Ц - цифровые программные станки (с ЧПУ), предназначенные для фигурного резания.
По технологическому назначению выделяют стационарные машины для:
- работ по раскройке – Р;
- фигурной и прямолинейной вырезки деталей (универсальные) – У;
- фигурного вырезания малогабаритных деталей – М;
- точной фигурной и прямолинейной вырезки деталей – Т.
Переносные машины по способу движения либо системе управления контуром перемещения инструмента делят на следующие типы:
- Р – работают по разметке;
- Г – по гибкому копиру;
- Н – по направляющим;
- Ц – по циркулю.
По способу резки переносные машины бывают:
- К – кислородные;
- Пл – плазменно-дуговые.
Основным, чаще всего используемым рабочим инструментом машин и станков для газовой резки является машинный кислородный резак. Наиболее востребованы следующие их типы: инжекторные, внутрисоплового смешения, равного давления.

Как пользоваться газовым резаком – основы безопасной и качественной работы

Резка металла кислородно-ацетиленовым резаком требует соблюдения определенных мер предосторожности и правильной последовательности действий. Это газовое оборудование относится к разряду огне- и взрывоопасных.

1 Основы работы с газовым резаком

Процесс резки газовым резаком происходит за счет сжигания металла в струе кислорода, подаваемого под давлением. Предварительно сплав должен быть разогрет до нужной рабочей температуры с помощью горящей смеси ацетилена с кислородом. Единственные металлы, которые можно резать этим способом – различные марки углеродистой и нелегированной стали. Нержавейку, цветные металлы и сплавы разрезать кислородно-ацетиленовым резаком нельзя.

Для выполнения данного вида работ помимо соответствующего комплекта газового оборудования потребуется следующее:
- Огнетушитель.
- Защитная экипировка: специальные очки; перчатки из толстой кожи; крепкая рабочая обувь с кожаной подошвой.
- Соответствующая одежда – рекомендуется надевать огнестойкую, однако если ее нет, то подойдет хорошо облегающая хлопчатобумажная. Нельзя надевать вещи из синтетических и легковоспламеняющихся тканей, свободного кроя, с рваными или поношенными краями.
- Инструменты для измерений и разметки: линейка, угольник и карандаш, изготовленный из мыльного камня.
- Зажигалка для газового резака – предназначена для правильного зажигания пламени резака. Обычными спичками, зажигалками пользоваться очень опасно.
2 Подготовка места и условий безопасной и удобной работы

Для обеспечения безопасного проведения работ с использованием газового резака требуется следовать следующим правилам и рекомендациям:
- Для выполнения работы выбирают только место в идеально проветриваемом помещении либо на открытом воздухе.
- Резать можно вдали от легковоспламеняющихся веществ и материалов.
- Пол в помещении должен быть бетонным или земляным.
- Поверхность земли или бетона должна быть очищена от любых посторонних предметов и материалов в радиусе не менее 5 м, так как искры от разрезаемого металла разлетаются на несколько метров и могут поджечь сухие ветошь, стружку, бумагу, высохшие растения или листья.
- Разрезаемый металл кладут на подходящую опору, чтобы пользоваться резаком на удобной рабочей высоте. Для этих целей лучше всего использовать стальной стол.
- Нельзя допускать касаний пламенем бетона (особенно если он свежий) – это вызовет его расширение и последующее интенсивное растрескивание с вылетанием из него мелких осколков бетона.
- Категорически запрещено в качестве рабочих использовать легковоспламеняющиеся поверхности, или на которых разлиты огне-, взрывоопасные материалы.
- Место разреза металла размечают как показано на видео.
3 Подготовка и настройка газового оборудования для резки

Чтобы работать с газовым резаком было безопасно, важно не только грамотно подобрать соответствующий комплект оборудования, но и правильно его подключить и настроить. Сначала к баллонам с кислородом и ацетиленом подсоединяют соответствующие трубки. Кислородные шланги и емкости обычно зеленого цвета, ацетиленовые – красные.

На обоих концах шлангов следует установить предохранительные затворы (приспособление, задерживающее обратные удары пламени).

Следующий шаг – проверка исправной работы подачи ацетилена. Сначала закрывают клапан регулирования подачи – Т-образную ручку вращают несколько раз назад. На баллоне, в верхней его части, открывают вентиль – поворачивают на 1 поворот кисти. Делают это в целях безопасности. Нельзя допускать, чтобы давление ацетилена в баллоне превышало 1 атм – в случае высокого давления этот газ становится нестабильным и даже может самопроизвольно взорваться или воспламениться. Чтобы проверить, что давление ацетилена отрегулировано правильно, выполняют следующие действия:
1. Главный клапан емкости отпирают, затем открывают регулирующий клапан, поворачивая ручку в направлении часовой стрелки. Делать это нужно очень медленно, следя за показаниями манометра, установленного на выходе низкого давления. Регулирующий клапан открывают, пока давление не станет 0,34–0,54 атм.
2. Затем продувают воздух из шланга – открывают ацетиленовый клапан резака до появления звука выходящего газа. После этого смотрят на показания манометра низкого давления. При продувке величина давления должна быть стабильной (если нет, то убеждаются в правильности установки регулятора).
3. Клапан на резаке закрывают.
Проверяют и настраивают подачу кислорода – отключают регулятор его подачи (скручивают вниз), а после этого настраивают давление. Для снижения подачи кислорода закручивают ручку манометра на несколько оборотов назад. Затем выполняют последовательность следующих шагов:
1. На баллоне для кислорода полностью отпирают главный клапан. Он двухседельный и в случае его частичного открытия из-за высокого давления в баллоне (150 атм) кислород выходит вокруг кольца уплотнения соединения штока клапана.
2. Медленно открывают регулятор подачи, следя за показаниями манометра, установленного на выходе низкого давления, до настройки давления кислорода в пределах 1,7–2,7 атм.
3. Продувают из шланга атмосферу – на резаке открывают кислородный вентиль. У резака 2 вентиля для кислорода: один ближе к шлангу, контролирует подачу в камеру, где кислород смешивается с ацетиленом для подогрева стали (горения смеси), а также для подачи в кислородную дюзу для резки; другой расположен дальше и подает кислород в отдельную дюзу резки (пока не открыт этот вентиль или не отпущен специальный рычажок резки кислород не должен выходить из мундштука резака). Сначала открывают первый вентиль – его несколько раз поворачивают, обеспечивая достаточный приток кислорода для осуществления обеих функций. После этого немного открывают второй (передний) вентиль – на время пока не очистится шланг (3–5 с для трубки длиной 7,5 м).
4. Передний вентиль закрывают.
4 Поджигание резака и нагревание металла

Перед зажиганием резака требуется:
- убедиться в герметичности всех соединений (клапанов, манометров, шлангов, другой арматуры) – любая протечка газа может моментально вызвать пожар;
- проверить еще раз место работы на предмет отсутствия легковоспламеняющихся материалов, посторонних людей (особенно детей), животных;
- убедиться в готовности к работе;
- надеть защитные очки и перчатки.
Затем открывают на резаке клапан ацетилена, позволяя выйти кислороду, который находится в камере-смесителе. На это достаточно нескольких секунд. Потом закручивают вентиль, пока не станет слышно, что ацетилен еле выходит. Перед резаком располагают специальную зажигалку для него как показано на видео, чтобы ее внутренняя часть касалась мундштука. Затем надавливают на рычаг зажигалки. Когда производимые искры подожгут ацетилен, перед мундштуком должно образоваться маленькое пламя желтого цвета.

Подкручивая клапан подачи газа, увеличивают длину пламени примерно до 25 см. Факел должен начинаться у самого мундштука резака. Пламя будет отрываться от него или прыгать, когда ацетилена подается чересчур много.

Медленно открывают передний кислородный вентиль. При этом пламя должно поменять цвет с желтого на голубой – в этот момент будет обеспечена подача такого количества кислорода, которого достаточно для полного сжигания ацетилена. Подачу кислорода следует увеличивать, пока внутренний язычок голубого пламени не уменьшится и сожмется в направлении мундштука.

Кислородный клапан открывают еще больше – увеличивают размер факела, пока у внутреннего пламени длина не станет едва больше толщины разрезаемой стали (для листовой холоднокатаной толщиной 9,5 мм достаточно превышения длины пламени на 1,3 мм). Когда слышно "сопение" или кажется, что голубое пламя перистое и неустойчивое, то это означает слишком большую подачу кислорода. Ее снижают, пока все пламя не стабилизируется, а внутреннее – не примет форму четкого конуса.

Внутреннее пламя самым кончиком подносят к поверхности обрабатываемой стали. Ее греют до образования в месте соприкосновения лужицы расплавленного светящегося металла. Кончик пламени надо держать неподвижно на расстоянии примерно 10 мм от поверхности стали как показано на видео, чтобы все тепло концентрировалось на одном участке.

5 Резка стали газовым резаком

Ручку клапана газовой резки медленно отпускают вниз – подают струю кислорода, поджигающую расплавленный металл. Если сразу начинает происходить бурная реакция, то сталь загорелась и можно продолжать постепенно увеличивать давление кислорода, пока его струя не прорежет материал насквозь. Когда реакция не идет – металл разогрет недостаточно, чтобы возгореться в струе кислорода. Необходимо в нагревающее пламя добавить кислорода и дать ему возможность разогреть сталь.

Когда струя кислорода начнет резать, мундштук резака начинают медленно передвигать вдоль линии реза. При этом почти все продукты обработки (расплавленный шлак, искры) сдуваются струей к задней стороне зоны разрезания как показано на видео. Если этот поток возвращается обратно или замедляется, то надо уменьшить скорость перемещения резака или остановить его и прогреть материал еще больше (работать лучше очень медленно, нежели пытаться резать слишком быстро). Резку продолжают до завершения намеченного отреза или разделения металла.

Газовый резак – как просто и быстро разрезать металл?

Газовый резак представляет собой специальный ручной агрегат, который разрезает металлические изделия посредством их нагрева до высоких температур. В быту такое приспособление нередко называют автогеном или газовой горелкой.

1 Какими бывают агрегаты для резки металла?

По назначению автогены принято подразделять на специальные и универсальные, которые могут быть безэжекторными и эжекторными, в зависимости от того, каким образом в них происходит смешивание кислорода и горючего газа.

По способу разрезания изделий любой газовый резак по металлу (видео функционирования каждого из них имеется на нашем сайте) можно причислить к одному из следующих видов: для копьевой, поверхностной, разделительной либо кислородно-флюсовой обработки. Главное же подразделение описываемого ручного оборудования производится по типу горючей смеси, используемой для его работы.

Согласно такой классификации, горелки бывают:
- Кислородными: эжекторные установки, в которых горящая струя формируется кислородом.
- Керосиновыми: функционируют на керосине, их обычно применяют для разрезания заготовок толщиной не более 20 сантиметров из углеродистых сталей.
- Пропановыми: идеальные приспособления для резки изделий из цветных и черных металлов (например, чугунных труб) разного состава. Пропановый газовый резак в среде профессионалов считается самым безопасным и надежным. При этом он обеспечивает отличную эффективность и производительность выполнения работ (достаточно посмотреть видео их эксплуатации, чтобы убедиться в этом).
- Ацетиленовыми: горелки для обработки деталей и листов большой толщины. Подобные приспособления применяются при популярной газокислородной резке. Они в обязательном порядке снабжаются отдельным вентилем, с помощью коего выполняется регулировка скорости и мощности подачи кислорода в рабочую зону.
Наиболее востребованными являются универсальные агрегаты, оснащаемые эжектором. Под таковым понимают устройство, которое обеспечивает использование горючего газа при заданных условиях в интервале давления от 0,03 до 1,5 кгс/квадратный сантиметр. Универсальный газовый резак по металлу способен выполнять разрезание изделий во всех направлениях, он максимально прост (смотрите видео далее) и удобен в эксплуатации, имеет небольшой вес. Еще одно его достоинство заключается в возможности резки металла толщиной от 3 до 300 миллиметров.

2 Как устроен и как функционирует резак?

Суть операции обработки металлических листов и изделий при помощи автогена состоит в том, что металл сгорает в кислороде (в химически чистой струе этого элемента), а затем кислородный поток путем выдува осуществляет удаление образующихся окисленных продуктов. Для работы резака требуется кислород (именно его струя разрезает детали) и газ-подогреватель (обычно – ацетилен или пропан).

Устройство современной газовой горелки достаточно простое. На фото вы можете увидеть, что состоит она из двух основных частей – наконечника и ствола.

Ствол крепится накидной гайкой к корпусу резака и включает в себя следующие элементы:
- эжектор;
- входы с ниппелями, которые необходимы для подключения к агрегату кислородного и газового рукавов;
- дюзы;
- смесительную камеру;
- вентили (размещаются на корпусе), с помощью которых выполняется контроль подачи газов и кислорода в зону выполнения работ.
Устройство разных резаков может иметь свои особенности, но в целом все они имеют указанную конструкцию. Функционируют газовые горелки для резки металлических заготовок также по одной схеме. Кислород подается на агрегат через шланг с ниппелями либо через редуктор и расходится по двум разным каналам. Одна часть кислорода направляется в трубку, где происходит формирование режущего потока (для этого в конструкции резака предусмотрен основной канал внутреннего мундштука).

Вторая часть поступает в эжектор, откуда струя выходит с высокой скоростью, что позволяет образовать требуемый уровень разрежения. Горючая композиция получается в смесительном отделе горелки (на видео хорошо видна эта часть агрегата) за счет соединения газа и кислорода. Эта самая смесь затем формирует подогревающее пламя, просачиваясь между внутренним и наружным мундштуком.

При эксплуатации газовой горелки быстрее всего изнашивается сопло и мундштуки. Увеличить срок их службы можно путем регулярного очищения при помощи прутков из мягкой меди каналов сопла. Кроме того, следует грамотно подбирать соотношение толщины заготовки и величины давления подачи горючей смеси.

3 Особенности настройки и использования газовой горелки

Перед началом эксплуатации резака рекомендуется изучить видео-инструкцию по его применению (если таковая имеется), четко уяснить для себя устройство агрегата, а затем выполнить проверку правильности подключения и фиксации всех составляющих режущего оборудования. Шланг, по которому подается горючий газ, подключается к штуцеру с левой резьбой, а для подсоединения шланга с кислородом предназначен праворезьбовой штуцер.

Автоген для резки металла располагает специальными сальниковыми уплотнителями, которые выполнены из резины. Перед использованием резака желательно обработать их обычным глицерином либо специальным смазочным составом. Также перед началом применения аппарата нужно выполнять подтяжку всех имеющихся в его конструкции соединений резьбового типа и проверить их на герметичность. Это позволит исключить опасность утечки газа при эксплуатации резака.

Розжиг автогена осуществляется по четкой схеме. Сначала открывают на несколько оборотов вентиль подогрева струи кислорода, после чего формируют необходимую степень разрежения газа в каналах устройства. Теперь можно открывать газовый вентиль и производить зажигание горючей композиции. После всех этих операций выполняется регулировка (при помощи все тех же вентилей) пламени для резки материала. Наглядно вся процедура розжига резака показана на видео.

Сам процесс резки происходит следующим образом:
- подогревающим пламенем выполняется нагрев металлической заготовки (операция длится до тех пор, пока металл не обретет соломенный оттенок);
- открывается кислородный вентиль и осуществляется процедура разрезания изделия;
- нагрев мундштука (он неизбежен при резке) регулируется посредством снижения интенсивности пламени, используемого для подогрева металла, а вот чрезмерный нагрев наконечника нивелируют путем подачи на него холодной воды.
Пламя горелки гасится по такой схеме: сначала закручивают газовый вентиль, а после этого – кислородный. Резку металлических и стальных заготовок автогеном желательно выполнять на открытом воздухе. Если операция производится в помещении, требуется позаботиться о том, чтобы оно хорошо проветривалось. Резку нельзя выполнять тогда, когда дистанция между баллонами с газом и агрегатом составляет менее пяти метров.

Обработка металла резаком должна осуществляться в маске сварщика и специальных очках. Кроме того, рекомендуется надевать одежду с высокими огнеупорными характеристиками. Специалисты советуют гасить пламя и закручивать вентили, когда делается перерыв в работе (даже если такой перерыв по времени является совсем незначительным).

И последний совет для тех, кто использует ручной резак для работы с металлом. Всегда следите за тем, чтобы пламя автогена "смотрело" в сторону, которая является обратной по отношению к источнику горючей смеси. При этом шланги для подачи газа и кислорода желательно размещать сбоку так, чтобы они не мешали человеку производить резку.

Газовая сварка и резка металлов

Газовая сварка широко применяется при соединении изделий из чугунных сплавов, ремонте материалов, состоящих из тонкой углеродистой стали, заварке дефектов литья в цветных или черных металлах. Процесс происходит путем розжига материала высокотемпературным пламенем, которое образуется при сжигании кислорода в чистом виде и горючей смеси. Присадочная проволока используется для выставления зазора кромок расплавленным металлом.

Особенности выполнения газовой сварки

В процессе выполнения работ возможно регулировать состав смеси, в чем помогает редуктор. Мощность и температура пламени регулируется в зависимости от типов работ. Существует несколько видов газовой сварки:
- Окислительное.
- Восстановительное, которое используется для большинства соединений, материалов.
- С повышенным уровнем горючей смеси.
В расплавленной ванне при процессах сварки происходят два основных процесса, восстановление и окисление. Структура прилегающего металла в основном крупнозернистая, для более прочного соединения.

Для улучшенных показателей прочности выполняется нагрев до максимальных температур, своего рода ковка металла.

Несколько основных особенностей при работе газовым оборудованием:
- Газовая сварка стальных материалов низкоуглеродистого типа производится различными типами газа, присадочный элемент состоит из стальной проволоки, с малым количеством содержания углерода.
- Легированные стали подвергаются сварке материалами, которые взаимодействуют с составом. Например, жаропрочные детали из нержавеющей стали свариваются с применением никелевой проволоки, некоторые марки материала потребуют использования молибдена.
- Медные изделия свариваются на повышенных температурах, большая текучесть металла потребует минимального зазора соединений. Присадочный материал состоит из медной проволоки и флюса, который используется для раскисления шва.
- Латуневые соединения производятся путем применения присадки из идентичного материала. В силу летучести цинка, для избегания образования пор, при сварке подается большее количество кислорода.
- Бронзовые сплавы свариваются восстановительным типом пламени, не выжигая основные компоненты металла. Для присадки используется идентичный материал с применением кремния, способствующего раскислению шва и металла.
Газовая сварка труб

Стоит заметить, что при работе с алюминием или магнием процессы окисления текут быстрее. Участок обработки и шов имеют различные параметры и характеристики, расположенный в непосредственной близости участок прилегания отличается пониженной прочностью, склонен к преждевременным деформациям.

Принцип действия газосварки

Кислород и горючий газ подаются в устройство через патрубки, происходит воспламенение через сопло, вентилями производится регулировка мощности пламени. Пламя состоит из нескольких основных частей, факела, процесса восстановления и ядра. Наиболее высокие температурные параметры наблюдаются в ядре, процесс происходит частью пламени между ядром и восстановлением.

Воздействие высоких температур на поверхности материалов влекут за собой защиту области сварки от излишнего воздуха, в котором имеются примеси тяжелых газов. Высокие показатели при резке металлов позволяют выполнять работы с высокой точностью, производить необходимые изделия. Существуют различные типы газовой сварки.

Оборудование для сварки

Газ для сварки играет большую роль в плотности, качестве соединения, популярным газом при использовании обозначен ацетилен.

Технология газовой сварки

Технология газовой сварки происходит с использованием присадки из легко сплавного материала, основной задачей которого является наполнение кромки материалов. Ацетиленовая горелка используется для оплавления кромок путем нагрева, после чего происходит соединение. Второй способ подразумевает наплавку или напыление, при зависимости от типа металла и оборудования. Отличие способов в расходе газовой смеси, подвергаемым к обработке материалам, затрачиваемом времени на операцию.

Опыление двух соединений металла затребует больших температурных показателей, на это потребуется повышенное количество горючей смеси. Для нагрева присадочных прутков не требуется высоких температур, структура инструмента состоит из легкоплавких материалов. Существует специальный вид электродов для соединения материалов инверторным типом оборудования.

Техника газовой сварки с применением различных присадок значительно прочнее, приятнее на внешний вид, процесс происходит быстрее, а расходы горючей смеси меньше в разы.

Применяется данная технология сварочных работ в различных сферах, соединение трубопроводов технологического направления, запасных частей машин, наплавление прутка, ковка различных фрагментов.

Для процесса сварки газом потребуются основные элементы:
- В качестве газа при большинстве случаев используется пропан. Подойдет различного типа газ с инертной текучестью.
- Катализатором к воспламенению выступает баллон с кислородным газом.
- Шланги для отвода газовой смеси, сопло, редуктора на баллоне и рукояти.
Калибровочное сопло распыляет газовую смесь под давлением, для поджига применяется кремниевая пьеза-зажигалка, после чего регулируется насыщенность смеси, сила пламени.

Плюсы и минусы газовой сварки

В каждом виде производимых работ подразумевает наличие определенных достоинств и недостатков. Соединение сварочным способом возможно с применением различного оборудования, инструментов и зависит от свойств материала. Преимущества и недостатки газовой сварки определяются несколькими моментами.
- Одним из важнейших достоинств газовой сварки является оснащение оборудованием, отсутствие в потребности к энергоносителям. Сварочные работы возможно выполнять с наличием двух баллонов и резака. Отличное решение для удаленных мест от электроэнергии.
- Соединение тонколистовых металлов производится очень аккуратно, качественно за счет возможной регулировки расстояния пламени, температурных режимов.
- Транспортировка не требует больших затрат, для перемещения и хранения нет необходимости приобретать специальные приспособления.
- Надежный шов, качественные работы позволяют не беспокоиться о долговечности сварочных соединений.
Недостатки газовой сварки:
- Сварка изделий с высокой точностью подразумевает от оператора высокой квалификации, изделия производятся медленно.
- Большой окружной диапазон, высокая температура.
- Требуются повышенный расход компонентов, сварочного газа и проволок.
Материалы для выполнения сварки с использованием газа

Технологический процесс с применением газовых материалов зависит от ряда причин и факторов. Основным и не изменяемым газом является кислород при технологически чистом виде. Предназначение состоит в активации процессов горения металлических деталей для соединения в последующем времени. Газ транспортируется, содержится под высоким давлением для продолжительной работы вне заправочной станции. Хранение, контакты с техническими маслами недопустимо, а также не рекомендуется использовать кислород под прямыми солнечными лучами.

Получение чистого кислорода происходит из обычного воздуха, для очистки используются специальные устройства. Кислород делится на категории, бывает высший, первый и второй сорта. Работа с материалами невозможна без сопутствующего кислороду газа. При большинстве случаев применяется ацетилен бесцветного типа. Ацетилен производится путем соединения воды с карбидом кальция, при определённых температурных воздействия взрывоопасен.

Ацетилен для сварки

Использование ацетилена обуславливается высокими температурными показателями при сварке соединений, более дешевые аналоги не дают возможности производить качественную работу из-за недостаточной температуры горения.

Проволока и флюс для выполнения сварки

Проволока используется для сварки газа, необходима для восполнения ячеек высвобождаемых соединений. Применение флюса и проволоки дает возможность создавать правильно сформированный шов, с необходимыми характеристиками. Чистота, отсутствие признаков коррозии на материале проволоки дает возможность выполнять качественное изделие, в отдельных случаях возможно использовать кусок того же самого материала, который подвергается сварке. Флюс обеспечивает защиту от окислов, других окружающих установленный метал воздействий.

Пренебрегать использованием флюса для выполнения сварки возможно только при изготовлении материалов из углеродистой стали. Борная кислота, используемая в качестве флюса, наносится на детали из меди, магния или алюминия.

Оборудование для газовой сварки

Кроме используемых газов и баллонов, необходимо наличие других технологических элементов:
1. Для газовой сварки применяют оборудование, как затвор водяного типа, обеспечивающий защиту от обратной тяги огня. Расположение происходит между емкостью с ацетиленом, газовым соплом.
2. Редукторы используются для контроля уровня газа на выходе из баллона. Существуют различные модели, обратного или прямого действия. Модификации для работы со сжиженным газом подразумевают наличие рубцов внутри конструкции, что позволяет исключить вымерзание.
3. Шланги специального типа используются для подачи газа к горелке. Маркировка происходит разным цветом в зависимости от максимального давления.
4. Горелка необходима для смеси горючей смеси, последующего воспламенения газов. Различные модификации делятся на инжекторные и обычные типы. Также разделение происходит по мощности, необходимой при работе.
5. Газовая сварка производится на обустроенном столе. Оборудуется столешницей для удобной, продуктивной работы. Аппарат для газовой сварки и резки должен соответствовать параметрам безопасности. Вытяжная вентиляция помогает сварщику, позволяет производить процессы с максимальной скоростью.
Оборудование для газовой сварки включает в себя огромный спектр приборов и механизмов. В совокупности оборудование позволяет проводить работы при удаленном от энергетических источников месте. Каждый вид оборудования обустроен под тип используемого газа при грамотном соблюдении техники безопасности.

Как выполняется газовая сварка в полуавтоматическом режиме

Полуавтоматическая газовая сварка подразумевает гибридный метод соединения металлов. Применяется с использованием защитного газа и электрической дуги, процесс происходит следующим образом:
- Пуск механизмов, подготовку инструментов к работе.
- В специальное отверстие продевается проволока, в непосредственной близости к горелке.
- Редуктором контролируется, выставляется уровень горючей смеси.
- Скорость подачи проволоки контролируется специальным механизмом на барабане.
- Устанавливается напряжение, другие параметры на полуавтомате.
- Перед началом процесса необходимо выставить под правильным углом горелку.
Для качественного соединения, равномерного получения шва, при использовании такого вида сварки, разработаны параметры в соответствии с ГОСТом.

Давление редуктора должно быть при определенных величинах, тип и параметры шлангов. Баллоны для содержания газа должны быть опрессованы и проверены, горелки и проволока отличаются по параметрам, должны соответствовать установленным порядкам. Проверку необходимо производить перед тем, как сваривать металлы.

Меры предосторожности и правила использования газовой горелки

Процесс сварки может навредить как работнику, так и окружающим при не соблюдении элементарных правил техники безопасности. Запрещается производить газосварочные работы в замкнутом помещении, или оно должно быть оборудовано хорошей вентиляцией. Защитные очки препятствуют влиянию лучей на сетчатку глаз, а также брызг металла.

Сварочный пост должен содержаться в чистом состоянии, баллоны хорошо закреплены на своих местах, проверены опрессовкой. Газовые баллоны перевозятся на специализированных носилках либо тележке. При транспортировке оператор обязан установить на верхнюю часть емкости защитное устройство. Выполнение работ производится пламенем, отходящим в другую сторону от баллонов. При ограниченном пространстве устанавливается защитный металлический щит, контролируется температура.

Газовый резак

Чтобы изготовить любое изделие из листового металла или профильного проката, нужно сначала вырезать заготовку. Это можно сделать ручной ножовкой по металлу или отрезной пилой с электроприводом. Существует и еще не менее популярный способ — газовая резка металла. Для нее необходим ручной инструмент — газовый резак, соединенный с источником газа.

Что такое газовые резаки и какими они бывают

Газовые резаки предназначены для раскроя металлического проката и разборки металлоконструкций. Принцип действия резака для резки металла достаточно прост — на конце горелки сгорает газ, создавая зону высокой температуры, превышающей температуру плавления металла. Газ подается в горелку по шлангу из встроенного в рукоятку портативного баллона или из внешнего баллона по шлангу. Для окисления горючего газа может быть использован кислород воздуха, в других конструкциях кислородных резаков газ подается из отдельного баллона по отдельному шлангу.

Существует много разновидностей газовых резаков и горелок. Существующие виды резаков классифицируются по следующим критериям:
- - по типу резки;
    - поверхностные;
    - разделительные;
    - ручные;
    - механизированные;
    - пропан;
    - ацетилен ( автоген);
    - керосин ;
    - метан;
    - инжекторные;
    - эжекторные;
    - низкое;
    - высокое;
    - многосопловые ;
    - щелевые;
    - малая — до 100 мм;
    - средняя — до 200 мм;
    - высокая — более 200мм;
    Мини газовый резак
    
    Кроме того, существуют сверхпортативные газовые мини резаки карманного типа, мощность которых позволяет, однако, разрезать несколько миллиметров стального или медного листа. Такой газовый резак поджигается от спички или от встроенного пьезоэлектрического элемента.
    
    Инжекторный резак для ручной кислородной резки не только не помещается в карман, но и требует для перевозки своих баллонов внушительную тележку. Стационарные резаки для резки листового металла представляют собой сложные автоматизированные промышленные установки площадью в десятки квадратных метров, газ к ним подводится по стационарному газопроводу из больших газгольдеров.
    
    Конструкция газового резака
    
    Устройство газового резака достаточно просто. Основные узлы – это:
    - - форсунка для формирования факела;
        
        ствол для подачи газа;
        
        корпус;
        
        рукоятка.
        
        Ствол, в свою очередь, состоит из эжектора, входных патрубков для подключения шлангов, ниппелей, запорно — регулировочной и присоединительной арматуры.
        
        Все агрегаты, невзирая на различную производительность и другие характеристики, имеют сходный принцип работы. Горючий газ и кислород подаются в смесительную камеру, после чего под давление истекают через рабочую форсунку. Скорость расхода газов и пропорцию их смешения регулируют двумя независимыми вентилями на входе в устройство. Этим определяется интенсивность пламени и его температура.
        
        Факел, попадая на металл заготовки, быстро разогревает его до температуры плавления. Часть металла испаряется и уносится вместе с продуктами сгорания в атмосферу, часть окисляется и превращается в шлак, часть стекает в виде капель. В металле образуется разрез. Если плавно вести горелку вдоль намеченной линии, зона разогрева будет перемещаться, а разрез — увеличиваться, пока нужная часть заготовки не будет отрезана.
        
        Портативные переносные резаки с кислородным и пропановым баллонами
        
        Кислородный газовый резак по металлу с 40-литровыми баллонами на тяжелой тележке существенно ограничивает мобильность газорезчика. Тяжелых шлангов хватает, чтобы дотянуться до каждой точки небольшой мастерской, а при работе на открытых площадках газосварщик больше катет тележку, чем работает. Из положения помогает выйти портативный переносной пропановый резак. Он укомплектован кроткими легкими шлангами, пятилитровым баллоном для кислорода и позволяет подключать двух-, трех- или пятилитровые баллоны с пропаном. Для переноски служит пластиковый контейнер-чемодан или прорезиненная сумка, усиленная металлическими уголками и полосами.
        
        Аппарат легко помещается на заднее сиденье автомобиля и широко используется для надомного ремонта кондиционеров, холодильников и систем отопления и водоснабжения. Весьма удобен такой газовый резак и для домашней мастерской.
        
        Приспособление с цанговым соединением преимущества и недостатки
        
        Если вы не занимаетесь художественным творчеством по металлу, то потребность в газовой сварке или резке возникает нечасто. В этом случае нет смысла вкладываться в дорогостоящее профессиональное оборудование. В качестве выхода многие останавливаются на портативных газовых резаках по металлу цангового типа.
        
        Сама горелка представляет собой насадку на портативный газовый баллон емкостью от 0,22 до 0,5 литра, используемый вместе с походными газовыми печками. Регулируя форму факела такой горелки, можно получать как широкий факел размером в десятки сантиметров, так и узкий сконцентрированный конус. Широкий факел подходит для приготовления пищи в погодных условиях, отогревания замерзших металлических труби замков и т.п. Узким конусом можно расплавить припой при пайке и даже резать тонкие листы металла. Температура ы верхушке факела достигает 1300 °С. Недостатками устройства являются:
        
        Большой расход горючего газа (до 0,22 л/час). Для продолжительных работ придется запастись баллонами.
        
        Использование только кислорода воздуха не позволяет развить высокое давление в струе. Факел может погаснуть при сильном ветре.
        
        Газовый резак с цанговым соединением
        
        Не стоит рассчитывать нарезать таким устройством арматуру на фундамент, но разобрать старый каркас крыльца вполне реально.
        
        Маленький газовый резак или горелка в кармане
        
        Сверхпортативный резак, помещающийся в ладонь — это не реквизит шпионских фильмов, а реальное устройство для газовой резки. Он напоминает ставшие популярными зажигалки с турбонаддувом, не гаснущие даже на сильном ветру. Этот эффект достигается за счет ускорения потока газа в сопле маленькой турбины и формирования факела в специальной форсунке. При длительном горении верхняя часть зажигалки начинает греться и даже оплавляться. В мини — резаке применены специальные материалы и конструктивные решения, позволяющие этого избегать. Струя газа так же ускоряется и формируется форсункой особой формы, образующей узкий факел высокой температуры. Запаса газа хватит на несколько минут работы, его можно пополнить из стандартного цангового баллона через ниппель.
        
        Стальной пятимиллиметровый уголок таким устройством не разрезать, но ему вполне под силу:
        
        розжиг камина или мангала;
        
        пайка ювелирных изделий;
        
        пайка тонкостенных медных трубок.
        
        Стоит он недорого, и рачительный хозяин может просто иметь его в доме на всякий случай.
        
        Резак вместо паяльника плавим олово и медь
        
        Стандартный кислородный резак имеет не только максимальную, но и минимальную мощность горелки. Им можно разрезать стальной лист, уголок или двутавровую балку или приварить их друг к другу, но он непригоден для тонких работ или точечной сварки.
        
        Кроме уже упомянутого сверхпортативного резака с размещенным в рукоятке резервуаром, которого хватает на несколько минут работы, существуют миниатюрные резаки, присоединяемые к стандартному цанговому баллону гибким шлангом.
        
        В отличие от сверхпортативной версии, они обладают несколько меньшей мобильность, но существенно большим временем непрерывной работы.
        
        Большая часть моделей мини-резаков имеет два режима работы:
        
        Широкий конус диаметром и длиной до 5 см. Применяется для плавки припоя, пайки оловянных и медных изделий.
        
        Короткий и узкий высокотемпературный факел. Его используют для точечной пайки мелких деталей и для пайки электро- и радиокомпонентов.
        
        Для резки стальных листов и профиля он также не подходит, несмотря на высокую температуру факела — до 1300 °С. Сказывается малый напор и малая интенсивность пламени. Прибор весьма экономичный — расход газа составляет 12 г/час.
        
        Подготовка к работе
        
        Точная настройка проводится на заводе – изготовителе в качестве завершающей фазы технологического процесса и контроля качества. Самостоятельные « улучшения» и «доводки», описания которых можно встретить в блогах народных умельцев, ни в коем случае не нужно пытаться повторить. Вмешательство в конструкцию и настройки газовой аппаратуры прямо запрещено правилами ее эксплуатации и может привести к пожару, взрыву, серьезным травмам или даже гибели людей.
        
        Перед тем, как приступить к работе, следует собрать и проверить газовое оборудование в точном соответствии с руководством по его эксплуатации.
        
        Напомним общие правила по подготовке к работам по газовой резке:
        
        Если резак инжекционный, то работу инжектора нужно проверить ДО подключения пропанового шланга к резаку:
        
        Подключить кислородный шланг к разъему.
        
        Открыть вентиль на редукторе.
        
        Открыть оба вентиля на горелке.
        
        Поднести подушечку пальца к отверстию пропанового штуцера.
        
        Если инжектор работает правильно, подушечку будет засасывать в отверстие.
        
        Далее можно подключать пропановый шланг и задавать давления в пропорции 1:10. Так, если давление кислорода поставить 4 атмосферы, то давление пропана следует выставить на 0,4 атмосферы.
        
        Сначала следует открыть подачу кислорода на пол-оборота, потом на столько же — пропана и поджечь смесь. Внести горелку в рабочую зону и увеличить подачу кислорода до формирования факела в виде «коронки»
        
        После завершения резки сначала прекратить подачу пропана, а потом — кислорода.
        
        менять последовательность подачи газов при розжиге и выключении горелки;
        
        менять шланги местами.
        
        Нарушение этих правил может привести к возгоранию и взрыву.
        
        Как пользоваться кислородно-пропановым резаком
        
        Безопасная и продуктивная работа с кислородным газовым резаком должна подчиняться следующим правилам:
        
        обязательно применять средства индивидуальной защиты:
        
        маска сварщика или очки сварщика;
        
        спилковые перчатки;
        
        плотная спецодежда, не оставляющая открытых участков кожи и с огнеупорной пропиткой;
        
        респиратор;
        
        При первом запуске или в случае длительного перерыва в работе следует обязательно проверить работу инжектора
        
        Четко соблюдать последовательность действий по подготовке к работе, настройке рабочих режимов и завершения работы.
        
        На что обратить внимание при выборе газового резака
        
        При выборе устройства необходимо проверить следующие несколько моментов:
        
        ниппели лучше выбрать латунные, они прослужат дольше алюминиевых;
        
        алюминиевая рукоятка более долговечна, чем пластмассовая;
        
        вентили должны вращаться без заедания, но с постоянным небольшим усилием;
        
        выбирайте модель с шайбой кислородного вентиля от 4 см в диаметре — регулировка подачи будет точнее и удобнее;
        
        материал корпуса и трубок;
        
        у пропановых резаков — медный сплав или нержавеющая сталь ;
        
        для ацетиленовых горелок для меди в сплаве должна быть не более 60%.
        
        Стоит также убедиться в наличии запасных частей и расходных деталей.
        
        Газовый резак своими руками
        
        Этот вариант малогабаритного и несложного газового резака для сборки своими руками не требует дорогостоящих деталей, но в то же время демонстрирует стабильность и достаточную эффективность работы. Им можно резать медную проволоку и листы.
        
        Для того чтобы сделать прибор, потребуется:
        
        две системы для инфузий (капельницы);
        
        игла для футбольных мячей;
        
        воздушный аквариумный насос;
        
        пропановый баллончик для заправки зажигалок;
        
        немного медной проволоки;
        
        электропаяльник, припой, флюс;
        
        пистолет для работы с терм клеем;
        
        ниппель от автомобильного колеса;
        
        бархатный надфиль.
        
        Самодельный газовый резак
        
        Последовательность действий следующая:
        
        изогнуть иглу от капельницы под углом 60° примерно в четверти ее длины от пластикового переходника;
        
        в игле для накачивания мячей просверлить небольшое отверстие и пропустить в него изогнутую иглу от шприца так, чтобы ее кончик выступал на 2-3 мм;
        
        место отверстия обмотать медной проволокой и запаять герметично;
        
        присоединить пластиковые трубки от капельницы к хвостовикам обеих игл;
        
        тонкую иглу присоединить к компрессору, а толстую — к пропановому баллончику;
        
        пластиковые зажимы использовать для регулировки подачи газов.
        
        Будьте внимательны и осторожны при изготовлении резака и при работе с газом.
        
        Область применения
        
        Область применения газовых резаков весьма широка. Их используют везде, где нужно резать, паять или сваривать металл:
        
        на заготовительных участках машиностроительных и металлообрабатывающих заводов;
        
        на стройплощадках — от дачного домика до гидроэлектростанций;
        
        в автосервисе;
        
        на судостроительных верфях;
        
        в оборонной и аэрокосмической промышленности;
        
        при разборке старых металлоконструкций ;
        
        в производстве электроники и радиотехники;
        
        в ювелирном деле;
        
        на художественных промыслах.
        
        Кроме того, газовый резак может стать вашим надежным и производительным помощником в домашней мастерской
        
        Читайте также:
        
        
        Крепление гранита к металлу
        
        Сэндвич панели крепление к металлическому каркасу
        
        Качественная черная краска по металлу
        
        Расход абразивного порошка на 1м2 на металл
        
        Тяжелые металлы в кальяне