Ацетилен в баллонах для сварки

Обновлено: 20.09.2024

Строительные и ремонтные работы чаще всего проводятся вдали от линий электропередач. Для сварки в таких условиях применяют ацетиленовый баллон. Газ с необычными характеристиками при неправильном обращении взрывается. Он требует особенного наполнения тары и специального вентиля на горловину.

Устройство

Баллон газовый ацетиленовый изготавливается из бесшовных труб по ГОСТ 949-73. Толщина стенки 7 – 8 мм. Торцы емкости сферические. Верхняя часть имеет отверстие, в которое вкручивается вентиль. На нижнюю часть насаживается цилиндрический башмак, придающий емкости устойчивость.

Горловина в ацетиленовых баллонах шире, чем в остальных, где хранят газ. Через нее емкость наполняют пористой массой: литой пористый наполнитель, активированный уголь березовый и базальтовое стекловолокно. Рыхлое вещество хорошо впитывает ацетон и способствует равномерному растворению в нем ацетилена.

[stextbox участка заполнения ацетиленовых баллонов завода СпецБаллонМаш Курников А. И.: «Американцы заполняют внутренность ацетиленового баллона асбестовым шнуром. В РФ отказались в конце прошлого века от такого материала, как канцерогенного. Мелкие частички асбеста испаряются вместе с аргоном. В России перешли на натуральные материалы, впитывающие ацетон: шелк, кожа, минеральная вата, опилки. В настоящее время некоторые производители используют асбест в незначительных количествах как добавку к кварцевому песку и гидроокиси кальция. В Германии древесный уголь смешивают с углекислым магнием и кизельгуром. При покупке баллона следует обращать внимание на его заполнение. Асбест вызывает рак легких».[/stextbox]

Заправка

Ацетилен получают при соединении воды и карбида. Заправляют ацетиленовые баллоны через горловину, определяя его количество по весу. Стандартный полный баллон 65 кг, пустой 53 – 58 кг. Вес емкости с наполнителем указывается в месте маркировки на горловине и определяется взвешиванием.

Ацетон частично испаряется вместе с газом. При каждой заправке его доливают 130 – 150 мл.

Взрыв баллона

Основной недостаток ацетилена, его взрывоопасность. Газ может детонировать по многим причинам:

достижение критической массы газа;
высокое давление;
остатка в баллоне горючего газа;
контакт со смазочным материалом или карбидом кальция;
электризация горловины самим газом, проходящим с большой скоростью;
нагрев;
утечка и соединение с воздухом;
удары по ослабленным стенкам емкости.

Взрывоопасным газ становится, если собирается в больших объемах и при давлении ацетилена в баллоне свыше 2 кг/см 2 . Чтобы уменьшить риск самопроизвольного взрыва, внутрь емкости для газа помещают специальную пористую массу. Она делит весь газ на маленькие по объему частицы, позволяя ему свободно перемещаться. Чистый ацетилен можно закачивать с максимальным давлением 25 кг/см 2 .

Ацетон растворяет в себе ацетилен в количествах, превышающих собственную массу в 10 раз. Пропитка пористого наполнения ацетоном и последующая заправка его ацетиленом сводят вероятность взрыва практически к нулю. При этом ацетон используется многократно. После испарения ацетилена, он остается в пористом материале и пригоден для растворения следующей партии газа.

Просачиваясь под крышку, ацетилен смешивается с кислородом и получается взрывоопасная горячая смесь при достижении определенной пропорции его с кислородом.

[stextbox Капля масла на горловине может стать причиной взрыва, если с ней соприкоснется ацетилен. Опасно расходовать много газа. При быстром движении через горловину, металл электризуется, возникает разряд, работающий как детонатор.[/stextbox]

Сколько в 40л?

Объем ацетилена в полностью заправленной емкости для газа рассчитывается по простой формуле:

40 × 15 × 9,2 = 5520 л;

Где: 40 л – объем баллона;

15 кг/см 2 – давление;

9,2 коэффициент растворимости газа в ацетоне;

5520 л = 5,5 м 3 количество ацетилена.

По этой формуле рассчитывается количество ацетилена, сколько можно его заправлять в любой по размеру баллон. В формуле меняется только 40 – цифра объема емкости, на 5, 10 и другие.

Какое давление?

По ГОСТ давление определяется при температуре + 20⁰C. Предельное значение 19 кгс/см 2 . Обычно ацетилен в баллонах имеет 14 – 16 кгс/см 2 .

Давление газа зависит от изменения температуры. Например 19 кгс/см 2 при 20⁰ при охлаждении до – 4 всего 13,4 кгс/см 2 , при 35⁰ достигается критическая величина в 26 кгс/см 2 . Поэтому создается запас по давлению на случай нагрева.

[stextbox количество заправленного газа можно простым расчетом. Надо от веса после заправки отнять вес, пустого баллона и умножить на 1,09 – столько весит литр газа.[/stextbox]

Цвет баллона

Внешне неокрашенные емкости под ацетилен отличаются только шириной горловины. Их диаметр 210 мм и стандартный опорный башмак. После окраски эмалью при подготовке к работе, ацетиленовый баллон имеет белый цвет. В верхней четверти цилиндрической части написано красным цветом слово «Ацетилен». Буквы высотой 60 – 100 мм должны занимать минимум половину окружности емкости.

На конусе возле горловины располагается маркировка. В нее входят:

товарный знак изготовителя;
клеймо завода;
индивидуальный номер;
клеймо организации, производившей техническое освидетельствование;
дата изготовления;
год следующего ТО;
рабочее давление;
вместимость в литрах;
масса в кг.

Маркировка выбивается на чистом металле, обводится по периметру красной краской и покрывается лаком, защищающим поверхность от коррозии.

Испытание и проверка

Испытание самого баллона проводят раз в 5 лет. В емкость закачивают азот под давлением 30 Атм и выдерживают определенное время. На баллоне не должно появится деформаций. Утечку проверяют по стабильности давления.

Пористую массу проверяют каждый год. Количество ацетона измеряют и доливают при каждой заправке.

Вентиль

Запорное устройство изготавливают из стали. При длительном контакте с медью и бронзой возникает химическая реакция и образуется ацетиленид – соединение меди с углеродом и выделение водорода. Ацетиленистая медь способна спровоцировать взрыв.

К горловине вентиль присоединяется хомутом. Резьба на штуцере левая – против часовой стрелки.

Привычных для других емкостей под газ, кранов нет. Вентиль открывается специальным торцовым ключом, вращением расположенного в оси по всей длине корпуса, квадрата – шпинделя. Нажимной винт хомута имеет на одной своей грани небольшое отверстие под выводной штуцер.

Устройство вентиля

Литой корпус имеет сквозное отверстие переменного сечения вдоль оси. В нем установлен стержень, верхняя часть которого вращается ключом. Внизу он имеет эбонитовый уплотнитель, перекрывающий выход газу.

При вращении шпинделя, отверстие внизу открывается. Газ поднимается и выходит сбоку через присоединяемый штуцер. Выход вверх, по шпинделю, перекрывается кожаными и стальными кольцами, которые прижимаются стальной гайкой.

Штуцер корпуса уплотнен прокладкой кожаной, которая располагается в выточке вокруг отверстия и служит упором для торца вкручиваемого штуцера.

Хранение

Баллоны с кислородом и ацетиленом хранятся отдельно друг от друга. Условия одинаковые:

емкости должны стоять вертикально;
размещают баллоны в специальных подставках и фиксируют;
температура помещения не должна превышать 25⁰C;
нельзя ставить рядом с отопительными приборами и открытым пламенем;
на складе партии не должны превышать 20 шт.

Вентиля на емкостях с аргоном в нерабочем положении должны быть закрыты специальными колпаками. Что касается ацетиленовых баллонов, то они сортируются и по объему.

[stextbox держать рядом емкость, размер которой больше или меньше основной группы.[/stextbox]

Эксплуатация

Сварка ацетиленом требует соблюдения правил техники безопасности. Баллоны ставятся на расстоянии минимум 5 м от проведения работ. Кислородный и ацетиленовый должны стоять друг от друга не ближе 3 м.

Расход 200 л/час допускается кратковременный, не более 3 – 4 минут. Стандартный расход не должен превышать 150 л/час.

При давлении 2 кг/см 2 работу следует прекращать. Концентрация растворенного газа уменьшается до критически малой и начинается активное испарение ацетона.

Сварка ацетиленом рассчитана на работу с деталями из низколегированых и углеродистых сталей. Емкости малого размера удобно перевозить в багажнике и ремонтировать водопровод и металлические конструкции на даче, в поле.

При работе с ацетиленом важно помнить о способности газа взрываться. Необходимо соблюдать технику безопасности.

[stextbox читайте на нашем сай статью об улекислотных баллонах[/stextbox]

Ацетиленовая сварка: особенности и технология

Помните, как в юном возрасте мы собирали на стройках или за гаражами куски карбида, дополняли находку пластиковой бутылкой с водой и играли в подрывников? Весёлое было детство и опасное. Теперь мы выросли и знаем, что такие вещи надо использовать строго по назначению с соблюдением всех мер безопасности.

Вспомним уроки химии: ацетилен – бесцветный горючий газ, с резким запахом. Непредельный углерод класса алкинов с формулой С₂Н₂. Вещество взрывоопасно и способно к самовоспламенению в определённых условиях. При горении пламя достигает температуры 3150 °С. Этого хватает, чтобы перевести в жидкое состояние даже тугоплавкие металлы. Поэтому газ ацетилен идеально подходит для сварки и резки металлоконструкций.

Ацетиленовая сварка

Для начала небольшой экскурс в историю. Патент на ацетилено-кислородную сварочную горелку датируется 1903 годом. Интересно, что её конструкция принципиально не изменилась и в наше время. В промышленности ацетиленовая сварка начала применяться в 1906 году, после того как появились генераторы ацетилена достаточной надёжности. В то время уже был известен электродуговой способ соединения металлов, но сварка ацетиленом уверенно завоевала свои позиции и активно применяется до сих пор.

Раньше сварщикам приходилось самостоятельно получать ацетилен. Карбид кальция засыпали в бак-генератор, наполненный водой. В результате реакции выделялся газ, который по шлангу поступал в горелку. Сюда же подводился из отдельного баллона кислород, выполняющий функцию катализатора. Процесс подготовки занимал много времени, зато оставшийся карбид можно было использовать повторно. В наше время всё проще. Достаточно купить баллон, уже наполненный ацетиленовым газом.

Применение

Ацетилено-кислородную смесь применяют для сваривания практически всех металлов, включая чёрные, цветные и их сплавы. Но есть исключения, к которым относятся стали:

хромистая и высокохромистая;

Ацетиленовая газовая сварка активно применяется в строительно-монтажных процессах, но особое распространение она получила при прокладке труб. Регулируя мощность пламени, можно соединять, резать или проводить газопламенную чистку металла.

Ацетиленовая сварка: технология работы

Во время сварочного процесса расплавляются и перемешиваются кромки соединяемых деталей. Дополнительно вводится присадочный материал. После застывания образуется прочный шов. Чтобы ацетилен сгорал полностью и не дымил, необходим катализатор – кислород. Оба газа из отдельных баллонов подводятся по шлангам к горелке и смешиваются. Оптимальная пропорция смеси – 45% ацетиленового газа и 55% кислорода. Без кислорода ацетилен сгорает не полностью, пламя будет дымить.

Подготовка к сварке

Прежде всего, очистите своё рабочее пространство от всего лишнего. Уберите на безопасное расстояние или надёжно защитите легковоспламеняющиеся материалы. Свариваемые поверхности должны быть очищены от грязи, ржавчины и окислов. При необходимости заранее проведите их правку, разметку, гибку и сборку.

Качество соединения металлов зависит от трёх основных факторов:

Мощность пламени – подбирают в зависимости от свойств (теплопроводности и температуры плавления) и толщины металла. С увеличением мощности возрастает расход горючего газа. Регулируют режим подбором горелок (от Г1 до Г4) и наконечников к ним разной величины.

Диаметр присадочной проволоки – измеряется в миллиметрах и рассчитывается так: померьте толщину свариваемого металла, поделите на два, к получившемуся значению прибавьте 1 мм.

Угол сварки – зависит от толщины. Чем больше, тем тупее угол и наоборот. Рабочий диапазон наклона горелки относительно детали от 10 до 80 градусов. Прогрев поверхности осуществляют всегда под прямым углом. А завершающий этап, на котором формируется кратер, делают с минимальным углом – это исключает риск прожечь металл.

Работа с горелкой

Оба газовых баллона оснащены редукторами, которыми регулируется давление на выходе. Оптимально выставлять значения до двух атмосфер. Большие показатели осложняют регулировку пламени. Открыв вентили на баллонах, выставите нужное давление, затем можно поджигать горелку. Первым открывают вентиль подачи ацетилена и поджигают вырывающийся из сопла газ. Затем плавно откручивают второй вентиль, пуская кислород, и регулируют пламя.

Виды пламени

Горящий факел состоит из нескольких частей, которые можно различить визуально. Самая короткая и ближайшая к горелке – ядро. Дальше идёт восстановительная (рабочая) зона. Внешняя наибольшая часть – факел, отвечающий за нагрев металла.

В зависимости от соотношения количества ацетилена и кислорода пламя делится на три вида:

Нормальное – пропорции газов 1:1 или 1:1,1. Все три зоны чётко видны, ядро имеет ровный округлый конец. Это самый распространённый вид. Применяется при работе с различными сталями и цветными металлами.

С избытком ацетилена – над ядром появляется зелёный ореол, рабочая зона пламени плохо различима, а сам факел жёлтого цвета. Применимо для работы с чугуном.

Избыток кислорода – все зоны укорачиваются, ядро бледнеет, становится конусообразным. Пламя шумит сильнее обычного и приобретает синевато-фиолетовый оттенок. Применимо для сварки латуни.

Способы ведения горелки и введение присадочной проволоки

Чтобы образовалась сварочная ванна, заготовку необходимо прогреть. Пламя направляется под прямым углом так, чтобы ядро находилось в 1-3 мм от поверхности. Когда металл приобретёт светло-жёлтый цвет – ванна готова, можно приступать к формированию шва.

Технология ацетиленовой сварки подразумевает ведение горелки двумя способами: справа налево (на себя) и слева направо (от себя).

В первом случае пламя направлено вперёд от шва, присадка расположена перед горелкой. Работая таким способом, удобно визуально контролировать шов. Применимо для тонкостенных деталей (до 5 мм).

Второй способ (от себя) используют при работе с металлом толщиной более 5 мм. Пламя горелки направлено в сторону шва. Это позволяет замедлить его остывание и повышает качество. Однако из-за того, что визуальный контроль осложняется, такое соединение будет выглядеть не слишком аккуратным.

Присадку подают либо непосредственно в сварочную ванну, либо ведут над швом. Горелку медленно продвигают вдоль соединения с поперечными дугообразными движениями. Ядро не должно касаться сварочной ванны.

Завершающий этап ацетиленовой сварки: как закрывать горелку и баллоны

Первым на горелке перекрывается ацетилен и только затем – кислород. Далее необходимо удалить из рукавов оставшийся газ. Перекройте баллоны, а вентили на горелке приоткройте. Дождитесь, когда прекратится шипение и стрелка на манометре покажет ноль. Затем обязательно закройте все вентили.

Оборудование и средства защиты

Для сварки ацетиленом потребуется минимум оборудования, которое стоит относительно недорого:

Баллоны с газом. Баллоны с ацетиленовым газом обычно окрашиваются в белый цвет, с кислородом – в голубой.

Редукторы для регулировки давления с обратными клапанами для защиты от обратного удара.

Два рукава для подачи газов в горелку.

Газовая горелка с мундштуком необходимой величины.

Горелки

Ацетиленовые горелки различаются по мощности, которая зависит от сменного наконечника. Размер подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла. Минимальный размер – нулевой, максимальный – пятый. Чем больше диаметр сопла, тем больше газовой смеси подаётся в сварочную ванну, а значит сильнее и глубже прогревается металл.

Никогда не покупайте газосварочный инструмент от малоизвестных фирм. От его качества зависит ваша безопасность. Хорошим выбором для ручной ацетиленовой сварки в домашних условиях станет горелка КЕДР Г-2 Малютка с наконечниками размером от 0 до 3 или горелка малой мощности КЕДР Г-2А-02 Малютка. Обе снабжены сменными наконечниками для регулировки мощности и позволяют выполнять все виды газопламенной обработки металла – от нагрева и пайки до сварки и резки.

Средства защиты

Во время сварочного процесса есть риск повредить кожу или глаза. Отлетающие расплавленные частички металла способны привести к серьёзным травмам. Во избежание этого всегда работайте в сварочном костюме из толстой ткани. Большое количество брызг попадает на руки. Их необходимо защитить в первую очередь. Обычные рабочие перчатки здесь не подойдут, они легко прожигаются и не способны противостоять даже мелким искрам.

Сварочные краги должны надёжно защищать руки от температурного и абразивного воздействия, но при этом не сковывать движения и обеспечивать чувствительность. Перчатки сварщика (краги) производства российской компании Кедр максимально соответствуют этим качествам. Они долговечны и удобны.

Во время газовой сварки вспышки отсутствует УФ-излучение. Но варить в обычных сварочных затемнённых очках не рекомендуется. Такая защита становится модной, особенно среди сварщиков-блогеров. Но вам станет плевать на модные тенденции после того как первая капля расплавленного металла попадёт вам на лицо. Присмотритесь к полноценным маскам сварщика от производителя КЕДР. Они удобны и надёжны. Да и те, кому важен дизайн, смогут среди предлагаемого на сайте разнообразия подобрать для себя подходящий вариант. При этом можно заказать доставку не только по Москве, но и во все регионы страны.

Взрывоопасность

Опасная особенность ацетилена – склонность к самовоспламенению. Это может произойти при температуре от 300 °С и давлении 150-200 кПа (1,5-2 атмосферы). При хранении и транспортировке ацетилена соблюдайте технику безопасности:

Храните и используйте баллоны с ацетиленом только в вертикальном положении. Держите их вдали от отопительных приборов и защищайте от прямых солнечных лучей.

Применяйте только специально предназначенные для ацетилена клапаны и регуляторы давления.

Отслеживайте содержание ацетилена в воздухе. Концентрация выше 0,5 % взрывоопасна.

Открывайте баллон только неискрящимся ключом.

Не допускайте долгого контакта с медью или серебром.

Если произошло возгорание, постарайтесь удалить из опасной зоны баллоны с газом, которые ещё не успели нагреться. Оставшиеся охлаждайте, поливая водой. Если загорелся газ, выходящий из баллона, перекройте вентиль и остудите водой. При сильном возгорании находиться рядом с баллонами опасно, тушить огонь лучше с безопасного расстояния.

Плюсы и минусы сварки ацетиленом

Первое и неоспоримое преимущество – это мобильность. Варить можно хоть в чистом поле без привязки к электричеству, причём практически все виды металлов. Нет необходимости в операционных стыках, даже если выполняется поворотный шов с большим расстоянием до стены. Можно сваривать между собой детали из разных металлов. Температура пламени регулируется – это позволяет уменьшить деформацию и точно подобрать режимы. Отсутствует сильное разбрызгивание металла.

К недостаткам можно отнести тот факт, что тепло от пламени распространяется на большую площадь детали и может изменить её свойства. Нельзя варить ацетиленом высокоуглеродистые стали. Детали толщиной более 5 мм тоже лучше доверить электросварке. При варке внахлёст образуется напряжение металла, из-за чего впоследствии возможна деформация. Ну и естественно – взрывоопасность.

Заключение

Сварка ацетилено-кислородной смесью практически незаменима, когда необходимо соединить тонкостенные трубы. С её помощью легко варить изделия из чугуна, цветных металлов и конструкционных сплавов. Сварка ацетиленом с успехом используется для ремонтных работ и пайки, а также для восстановления своими руками изношенных деталей. Например, на выработанную поверхность коленчатого вала можно наплавить новый слой металла, а затем точением и шлифовкой довести его до нужного размера и класса шероховатости.

Однако скорость работы небольшая и напрямую зависит от толщины металла. Так 1-миллиметровую листовую сталь сварщик может варить ацетиленом со скоростью 10-15 метров в час. При увеличении толщины до 5 мм, скорость работы упадёт в 3-4 раза. Это стоит учитывать, при планировании сроков предстоящей работы.

Начинающим сварщикам освоить ацетиленовую сварку не составит труда. Но делать это желательно под руководством опытных мастеров, соблюдая технику безопасности.

Технология ацетиленовой сварки: способы и оборудование

Ацетиленовая сварка – это наиболее популярный способ газопламенного соединения. Технология имеет богатую историю, поэтому оборудование для выполнения работ не отличается высокой технологической сложностью.

Особенности

Главным отличием газовой сварки от электродуговой, является технология образования шва. Для достижения необходимого температурного порога используется смесь кислорода и горючего газа, в роли которого, как правило, выступает ацетилен.

Качество выполненных работ зависит от следующих параметров:

Угол расположения горелки, относительно свариваемой плоскости. Он также зависит от толщины свариваемых элементов. Угол наклона растет с увеличением глубины проварки.
Величина сечения присадочного материала. Метод расчета необходимого сечения достаточно прост: он равен половине толщины деталей плюс 1 мм. Например, для кислородной сварки элементов толщиной 6 мм нужен прут на 4 мм.

Принцип

Действие сварки ацетиленом и кислородом основано на выделении огромного количества энергии, в процессе их сгорания.

Преимущество ацетилена заключается в том, что помимо водородных связей, он обладает тройной связью между атомами углерода, которая отличается слабой устойчивостью и высокой энергоемкостью.

Данный газ синтезируют путем взаимодействия карбида кальция с водой, который, в свою очередь, получают при прокаливании оксида кальция коксом.

Технология сварки

Сварка ацетиленом начинается с подачи горючего газа. Для этого необходимо постепенно откручивать запорный вентиль до появления специфического запаха, после чего поджигать горелку. Затем открывают подачу кислорода, регулируя давление до тех пор, пока не образуется пламя ровного синего цвета.

[stextbox магистральных каналах подачи газа должны быть установлены специальные редукторы. Для получения качественной смеси уровень давления кислорода не должен превышать 2 бар, а ацетилена – 4 бар. В противном случае смесь не будет справляться со своими функциями.[/stextbox]

Ацетилен используют для сварки и резки металлов различного типа: при работе с черным металлом и сплавами на его основе, применяют нейтральный тип пламени, который характеризуется следующими визуальными параметрами:

Ядро. Находится рядом с краем горелки. Имеет яркий голубой цвет. В некоторых случаях, в зависимости от чистоты смеси, может иметь зеленый оттенок, разной степени насыщенности.
Восстановительное пламя. Граничит с ядром. Характеризуется бледным голубым цветом. Благодаря достаточной температуре считается рабочей областью.
Факел. Располагается в верхней части пламени. Данный участок обладает наиболее высокими температурными показателями. Применяется для выполнения работ по сварке и резке.

Существует несколько типов пламени, которые будут рассмотрены ниже. Нейтральный тип является наиболее популярным, одного его необходимо правильно отрегулировать, в зависимости от характера работ.

Оранжевый оттенок факела говорит о том, что в металл будет поступать большое количество углерода, что недопустимо для большинства сварочных соединений.

Способы сваривания

Существует два метода выполнения работ:

На себя. В этом случае ведущую роль играет сварочная горелка – она движется впереди, разогревая область соединения до рабочей температуры. Следом подают присадочным материал, направляя его внутрь зоны расплава. Следите за стабильностью движения электрода – от этого зависит качество работ. Горелку необходимо перемещать круговыми движениями, плавно следуя вдоль шва.
От себя. Данный способ применяют при работе с толстостенными материалами. В этом случае пруток движется перед горелкой. Плавление базовой поверхности и электрода происходит одновременно. Они смешиваются в зоне расплава, взаимно проникая друг в друга. От интенсивности этого процесса зависит прочность шва.

[stextbox взаимного проникновения металлов выглядит не очень зрелищно, однако при соблюдении всех технологических требований, параметры прочности шва будут превышать аналогичные способы соединения.[/stextbox]

Плюсы и минусы

Технология ацетиленовой сварки обладает следующими преимуществами:

Энергетическая независимость. Для выполнения работ не требуется электричество, что позволяет выполнять их в любой точке земного шара.
Плавная регулировка температурного воздействия. Выполняется путем изменения угла наклона газовой горелки.
Точность. Регулировка расстояния между факелом и рабочей плоскостью позволяет выполнять работы без прожогов.
Мобильность. Сварочное оборудование, включая генератор, не занимает много места. В случае необходимости полный комплект перемещается силами одного человека.

На этом положительные стороны заканчиваются. К недостаткам относят:

Низкая производительность. По сравнению с прочими методами соединения, например, сваркой полуавтоматом.
Высокая сложность работ. Специалист должен обладать высокой квалификацией. По этой причине технологию используют преимущественно на предприятиях. Случаи выполнения работ дома, своими руками, очень редки.

Используемое оборудование

Для выполнения работ понадобятся следующие инструменты и материалы:

. Емкость зависит от условий сварки. . Стандартный объем ацетиленового баллона составляет 10 литров.

[stextbox некоторых ситуациях заправка баллонов ацетиленом невозможна или затруднительна. В этом случае используют специальные ацетиленовые генераторы. Данные аппараты синтезируют горючий газ путем смешивания карбида кальция с водой. Ввиду высокой пожарной опасности, их конструкция подчиняется требованиям ГОСТов.[/stextbox]

Редукторы для регулировки давления газов.
Подводящие рукава. Для каждого типа газа существуют отдельные виды соединений.
Горелка. Рабочий инструмент, величина которого зависит от порядкового номера. Наибольшая горелка имеет пятый номер, а самая маленькая – нулевой.

Для повышения надежности, а также исключения возможности ошибок при монтаже, сварочную систему делят на кислородную и ацетиленовую часть, которые красят в разные цвета.

Расходные материалы

Основным расходным материалом является горючий газ. Для выполнения работ чаще всего используют ацетилен, однако допустимо использование и других элементов:

водород;
метан;
пропан;
пары керосина.

Помимо летучих углеводородов требуются следующие материалы:

Кислород. Техническая разновидность необходима для достижения рабочей температуры. Существует три сорта, которые отличаются степенью чистоты.
Присадочный материал. Выпускается в виде электродной проволоки или коротких прутков. Отличается температурой плавления, которая должна быть ниже, чем у базовой детали.
Флюс. Специальные пасты или порошки защищают зону расплава от окисления.

Горелка

Хорошая горелка – залог качественного соединения. Поскольку она контактируют с открытым огнем, ее изготавливают из специальных термостойких материалов.

Номер наконечника свидетельствует о величине отверстия наконечника.

Перед выполнением работ необходимо убедиться, что наружный и внутренний диаметры мундштуков имеют одинаковые размеры.

Технологический процесс

Рассмотрим основные особенности процесса.

Выбор сварочного пламени

Технологический процесс предусматривает использование трех типов пламени, которые напрямую влияют на качественные характеристики шва:

Нейтральный. Данный тип и его строение было описано выше.
С избытком ацетилена. Его называют науглероживающим. Применяют при работе с металлами повышенной твердости, а также магниевыми сплавами.
С избытком кислорода. Другое название – окислительное пламя. Незаменимо при проведении разделки металла, а также создания неразъемных соединений с латунными сплавами.

Металлургические процессы

Под действием ацетиленовой сварки происходят следующие металлургические процессы:

Образуется зона расплава.
В точке контакта концентрируется тепловая энергия.
Происходит расплавление и охлаждение металла.

[stextbox электродуговом соединении поверхность охлаждается интенсивнее.[/stextbox]

Расплавленный металл перемешивается с газовой смесью, что обеспечивает гладкую поверхность будущего шва. При взаимодействии происходит химическая реакция, которая восстанавливает железо, никель и прочие металлы.
Металлы с повышенным сродством к кислороду, активно окисляются.

Структурные изменения

По сравнению с прочими способами соединения, зона влияния, при проведении газосварки, гораздо выше. Благодаря этому имеется возможность производить работы с толстостенными элементами.

Структура металла, расположенная рядом со швом, после температурного воздействия, приобретает крупнозернистую структуру.

Зона предварительного расплава – наиболее слабая часть поверхности. Она подвержена деформациям и характеризуется слабой устойчивостью к механическим воздействиям.

Для снижения негативных эффектов выполняют предварительную подготовку поверхности, отжигая соединяемую плоскость и присадочную проволоку.

Режимы для некоторых металлов

От физических параметров базовой поверхности зависит подбор необходимых параметров, например:

Углеродистая сталь. Рекомендуется только для низкоуглеродистых сталей на средней или малой силе пламени.
Легированная сталь. Высокая прочность данного материала проводит к тому, что под действием высокой температуры детали подвергаются значительной деформации.
Чугун. Специалисты рекомендуют использовать нейтральный тип пламени. В противном случае в зоне контакта будет образовываться белый чугун, который отличается хрупкой структурой.
Медь. Физические параметры данного материала требуют большего количества тепла, чем для прочих типов металла. При соединении медных элементов зазор между кромками должен отсутствовать, либо быть минимальным.
Латунь. Этот сплав поддается обработке только под действием газосварки, за счет снижения коэффициента испарения цинка из контактной зоны. Для этого увеличивают массовую долю ацетилена в смеси до 35 %.
Бронза. Характеризуется интенсивными окислительными процессами, потому все работы с данным сплавом проводят только восстанавливающим типом пламени. В качестве присадочного материала используют только соответствующий сплав.

Правила безопасности

Рассматриваемая технология имеет уровень повышенной опасности. Начинающие сварщики ошибочно полагают, что для безопасного выполнения работ достаточно знать, какую окраску наружной поверхности должен иметь ацетиленовый баллон. Основные требования техники безопасности содержат следующие пункты:

При наличии ацетиленового генератора необходимо строго соблюдать правила его эксплуатации.
Карбид кальция хранят в сухих помещениях с функционирующей системой вентиляции. Вскрытие упаковки выполняют специальным инструментом с медным покрытием, во избежание образования искр.
Запрещена эксплуатация генератора без предохранительного водяного затвора.
Строго соблюдайте правила хранения и перемещения баллонов. Они должны быть укомплектованы защитным колпаком, манометром и редуктором для регулировки расхода газа.
Все емкости, работающие под давление, должны периодически проходить освидетельствование. Запрещено использовать оборудование с видимыми механическими повреждениями.
Все работники должны иметь средства индивидуальной защиты, перечень которой регулируется нормативными документами по охране труда.
При работе в колодцах и прочих объектах, находящихся ниже уровня поверхности, необходимо обеспечить устройствами для принудительной вентиляции.

[stextbox случае возникновения пожара следует немедленно удалить из помещения все емкости с ацетиленом. Если пламя идет из баллона, нужно закрыть баллон с помощью ключа. Все процедуры по борьбе с огнем проводятся с безопасного расстояния. Специалисты рекомендуют использовать огнетушители с наполнителем на базе азота.[/stextbox]

Ацетиленовая сварка пользуется огромным спросом при сварке тонкостенных труб и прочих элементов малой толщины. Популярность технологии обусловлена простотой заправки баллонов ацетиленом, а также низкой себестоимостью работ. Процесс характеризуется повышенной пожарной опасностью, поэтому рекомендуем строго соблюдать все требования правил промышленной безопасности.

[stextbox 6-го разряда Сидоров Дмитрий Русланович, опыт работы – 17 лет: «Ацетиленовой сваркой начал заниматься через год, после получения первых корочек, разрешающих эксплуатировать сварочное оборудование. До этого работ варил только выпрямителем и полуавтоматом. Научился достаточно быстро – самая главная проблема была в правильной настройке пламени горелки и контролем над равномерностью прогрева».[/stextbox]

Где и как применяется ацетиленовая сварка

Газовая или ацетиленовая сварка подразумевает наличие двух компонентов сразу ацетилена (C2H2) и кислорода (O2), хотя в некоторых случаях вместо C2H2 применяют водород, пропан или бутан. Действует это так: когда факел от горения смешанных веществ оплавляет края стыкуемых элементов и присадочного материала, образуется жидкая сварочная ванна, которая после остывания образует шов. Диаметр присадочного прутка подбирают в соответствии с толщиной обрабатываемого металла. На сегодняшний день метод кислородно-ацетиленовой сварки широко применяется в машиностроении, авиации, судостроении, а также на любых мелких и крупных предприятиях лёгкой и тяжелой промышленности.

Технология газовой сварки

Как уже было сказано, сварка ацетиленом и техническим кислородом осуществляется путем смешивания этих газов (C2H2 хорошо горит, а O2 – идеально поддерживает горение) и воспламенения для нагрева обрабатываемых поверхностей. Кислород здесь, по сути, выполняет две функции:

Образующийся в генераторе C2H2 имеет малое давление на выходе из резервуара, но его подхватывает струя кислорода и увлекает в горелку.
Когда сварщик поджигает смесь у сопла, у него есть возможность регулировать мощность факела барашковым краном, отвечающим за подачу кислорода, поддерживающего процесс горения.

Если для ацетиленовой сварки кислород поставляется с завода в баллонах под давлением, то C2H2 чаще всего производится непосредственно на рабочем месте в генераторе. Для этого используют карбид кальция(CaC2), который продается в большинстве строительных магазинов и обычную питьевую или техническую воду. В процессе протекания реакции смесь разлагается на C2H2 и Ca(OH)3 (гашеную известь). Ацетилен под давлением по шлангу попадает в горелку и там подхватывается кислородом. С остающейся гашеной известью поступают по-разному, но это именно тот состав, который вы покупаете в магазине для побелки деревьев на дачном участке.

Видео описание

Как научиться варить газосваркой, ацетиленом.

Внимание! Кислород в баллонах всегда МАСЛООПАСЕН! Поэтому погрузка и разгрузка резервуаров в рукавицах, пропитанных маслом, категорически запрещена. Также нельзя пользоваться промасленной ветошью для протирки баллонов с O2 – это приведёт к взрыву со всеми вытекающими последствиями!

Как создается давление

Давайте подробнее разберемся, как работает сварка ацетиленом и кислородом при помощи принципиальной схемы, которую вы видите на верхнем изображении. Кислород привозят на производство в стальных баллонах, выкрашенных в синий цвет, где он содержится под давлением до 150 атмосфер или 1,52 МПа (как кто привык). Эти резервуары заправляют на специальных заводах, которые есть по всей стране. Такая доставка, как правило, осуществляется не напрямую, например, на материальный железнодорожный склад (МЧ) с завода приходит вагон с баллонами. Оттуда его разбирают ЖД организации типа ТЧ, ВЧД, НГЧ, ШЧ, ПЧ, ЭЧ, то есть предприятия, ответственные за движение поездов. Карбид, кстати, получают по такой же схеме, поэтому крупным предприятиям/компаниям намного проще справляться с обеспечением.

Для подключения ацетиленовой сварки на баллон с кислородом сварщик устанавливает редуктор, который понижает давление со 150 на 3-10 атмосфер и дальше газ направляется к горелке. По другому шлангу в это время к горелке движется ацетилен.

Примечание: для сварки ацетиленом C2H2 не всегда вырабатывают непосредственно на рабочем месте в генераторе из воды и карбида кальция. В некоторых ситуациях газ заказывают на заводе, и он поступает по назначению в баллонах белого цвета.

Горелка

Сварка ацетиленом и кислородом происходит при помощи газовой горелки, которая является своего рода смесителем для двух компонентов. То есть, по тому же принципу, что в сантехническом смесителе на два отдельных штуцера подается разный газ, а затем мощность струи регулируется кранами, как холодная и горячая вода. После регулировки смесь нужной концентрации выходит через сопло горелки.

Регулировка пламени

Качество кислородно-ацетиленовой сварки по большей мере зависит от сложного состава языка пламени, которое горит у сопла горелки. То есть, регулировка количества подачи C2H2 и O2 не предусмотрена каким-то автоматическим способом: она осуществляется только вручную. Профессиональный сварщик, хорошо зная устройство горелки и необходимую цветовую гамму факела, быстро справляется с настройками и получает качественный шов.

Ядро факела имеет форму правильного конусного цилиндра, вокруг которого обвивается оболочка кислорода. Если O2 убрать вообще или хотя бы частично, то пламя потеряет температуру и будет коптить, что приведёт к созданию шва низкого качества – это вызовет науглероживание. Если же кислорода будет больше, чем в нейтральном состоянии то это приводит к окислению, но в таком случае, температура факела увеличится, поэтому таким методом режут металл.

Это интересно: горелку для ацетиленового вида сварки иногда называют резаком, а сварщиков – резчиками. Это неудивительно, так как на некоторых предприятиях даже есть вакансия «резчик металла», куда требуются именно газосварщики.

Газосварка: первые шаги.

Правый и левый методы сварки

Сварка ацетиленом и кислородом осуществляется левым и правым методами – это вовсе не жаргон, а предусмотренное и утвержденное ГОСТом правило. Если горелка перемещается слева направо (ориентируетесь по своим рукам) впереди присадочного прутка, то есть, пруток как бы подталкивает факел, то это правый способ. При левом способе действие производится наоборот - справа налево, где сварочный пруток как бы убегает от горелки.

Нельзя сказать, что качество соединения одним методом лучше, нежели другим, но правый способ применяется для металла толще 5 мм. Однако левый метод получается лучше с эстетической точки зрения – сварщик постоянно наблюдает шов и может добиться его постоянной ширины и толщины. А ешё левый вариант позволяет пламени как бы разливаться по металлу и это в значительной степени снижает риск пережога заготовки. Движение мундштука осуществляется строго по одной линии. А вот пруток движется не только прямо, но и совершает колебательные движения в стороны – это позволяет создать более прочный шов.

Наклон мундштука

Теперь рассмотрим, как варить ацетиленом с учетом зон пламени и наклона форсунки (сопла) горелки. Ручной способ сваривания предусматривает направление факела так, чтобы оплавляемые края находились в восстановительной зоне пламени, но при этом на 2-6 мм не доставали до конца ядра. Конец присадочной проволоки при этом держат либо в восстановительной зоне огня, либо в образовавшейся сварочной ванне.

Угол наклона сопла горелки зависит от толщины металла и его показателей теплопроводности. Например, для стальных заготовок 1-3 мм толщиной угол горелки будет составлять 20-30°, а для стали 3-5 мм - 30-40°. В самом начале сварки для прогрева кромок устанавливают наибольший угол горелки для прямого попадания огня в зону нагрева, но потом этот угол постепенно уменьшают до номинального показателя. В конце шва наклон минимизируют, чтобы заполнить кратер и предупредить пережог металла.

Что нужно для газовой сварки

Чтобы воспользоваться сваркой металла ацетиленом, необходимо иметь следующий комплект оборудования:

ацетиленовый генератор или баллон с другим горючим газом;
баллон с техническим кислородом;
редукторы: один для кислорода, другой для ацетилена;
сварочную горелку с набором сменных наконечников;
два шланга для подачи O2 и C2H2;
комплект инструментов из газового и разводного ключа;
очки с защитными стеклами;
спецодежду для сварщика.

В заключение можно сказать, что ацетиленовая сварка по прочности шва не лучше и не хуже электрической, зато она лидирует в эстетических показателях. Кроме того, такой вид соединения заготовок полностью автономен и не зависит от внешних энергоносителей. Приобретать такое оборудование или нет – это ваш выбор, но еще никто не жаловался.

Читайте также: