Газовая сварка электро сварка

Обновлено: 18.05.2024

Какая сварка лучше – газовая или электрическая, знает каждый профессиональный сварщик. Этот вопрос часто задают новички, только постигающие азы сварного дела. Однако однозначного ответа на этот вопрос нет. Каждый тип сварки предназначен для выполнения определенных видов работ и подходит для обработки тех или иных металлических заготовок.

Если говорить о том, какая сварка лучше в освоении для начинающих, то, однозначно, – электросварка. Она не требует такой высокой квалификации, как газовая, да и само оборудование и компоненты проще и дешевле. Из нашего материала вы узнаете о преимуществах и недостатках газовой и электросварки.

Плюсы и минусы газовой и электрической сварки

Сегодня существует довольно много способов соединения металла, однако самым популярным все так же остается сварка, которая может осуществляться с помощью электрического тока или газа. И тот, и другой вариант предполагает использование специального оборудования.

Электродуговой сваркой принято считать процесс соединения металлических изделий, который заключается в расплавлении участков материала и скреплении их же под воздействием электрической дуги. Для данного процесса используется специальный электрод, который либо расплавляется, либо просто нагревает поверхность.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Электродуговая сварка осуществляется с помощью постоянного тока или переменного, однако в последнем случае придется приобретать трансформатор для получения мощного заряда, который обеспечит стабилизацию дуги. Кроме того, к нему присоединяется еще и блок выпрямителя при сварке.

В данном случае сварка осуществляется благодаря выходящей из резака или горелки струи сгорающего газа, то есть присоединяются два баллона, в одном из которых окислитель (кислород), а в другом – пропан, бутан или метан. При использовании для горелки ацетилена окислитель уже не требуется.

Если говорить о том, какая сварка лучше – газовая или электрическая, нужно отметить, что и тот, и другой вариант обладает своими достоинствами и недостатками.

Что касается электродуговой сварки, то ее лучше использовать в тех условиях, где хорошая электросеть, которая способна перенести напряжение (рабочее и пусковое) сварочного аппарата. Кроме того, в данном случае отсутствуют баллоны с газом, которые постоянно необходимо возить на заправку. Еще одним плюсом является то, что аппарат для электросварки значительно меньше, чем для газовой. Помимо плюсов, у данного способа есть и отрицательные моменты, один из которых – риск удара током. Поэтому работник, который будет осуществлять сварку, должен соблюдать все правила техники безопасности, а также обладать большим опытом.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Чем же хороша газовая сварка? Первое несомненное преимущество – доступность даже там, где нет подключения к электричеству. Кроме того, газосварка применяется, когда электросеть не способна выдержать нагрузку электрического сварочного аппарата. Еще одним плюсом можно считать относительную безопасность для человека, поскольку она не так негативно воздействует на зрение. К минусам стоит отнести то, что газовая сварка предполагает использование довольно габаритного оборудования, которое приходится постоянно перевозить. Кроме того, необходимо обеспечить защиту от утечки газа, а баллоны требуют периодической заправки. Ну и, конечно же, всегда присутствует риск того, что газ может взорваться и привести к трагедии.

Технология газовой сварки

Газовая сварка представляет собой способ соединения металлов, который предполагает использование создающих высокую температуру газов, чаще всего это ацетилен и кислород, однако могут быть и другие. Главную роль в данном процессе выполняет пламя, от которого, во-первых, зависит температура нагрева, а во-вторых, возможность расплавления того или иного металла. Само оно состоит из ядра, в котором распадается ацетилен, восстановительной зоны, где происходит окисление водорода и углерода, а также факела, где газ сгорает окончательно.

В зависимости от соотношения кислорода и ацетилена пламя бывает трех видов:

Нормальное – газы в данном случае подаются в равных пропорциях. Все зоны в таком пламени имеют синий цвет, однако восстановительная немного ярче.
Науглероживающее – имеет ярко-желтый цвет и свидетельствует о недостатке кислорода.
Окислительное – возникает при нехватке ацетилена. Такое пламя, как правило, бледное и короткое.

Во время сварки работник регулирует подачу газов в зависимости от пламени, ориентируясь на их цвет. Кроме того, от его типа зависит и то, с какой температурой будет осуществляться воздействие на металл. Как правило, она составляет не менее +3 000 °С, что обеспечивает возможность резать и плавить разные виды изделий.

Чаще всего для плавки и резки металла используется нормальное пламя, то есть когда газы (кислород и ацетилен) подаются в равных пропорциях. Однако если цвет огня начинает меняться, то настройки следует корректировать.

Способы реализации газосварки могут быть следующими:

газопламенная – используется специальная присадочная проволока, которая плавится вместе с металлом и заполняет образовавшийся между ними зазор;
газопрессовая – в данном случае скрепление деталей осуществляется путем плотного соединения предварительно расплавленных кромок (присадочная проволока не используется).

Нужно отметить, что далеко не все металлы могут быть соединены газопламенной сваркой. Чаще всего ее используют в отношении:

жести и тонколистовой стали не более 5 мм толщиной;
чугуна;
цветных металлов;
инструментальной стали.

Вышеперечисленные металлы схожи тем, что к ним может быть применен только плавный и мягкий нагрев, а обеспечить его способна лишь газовая сварка.

Резка и сварка металлов газом используется как в быту, так и во многих отраслях промышленности. Поскольку нагрев детали осуществляется постепенно, это исключает ее деформацию, поэтому для тонких металлов данный способ является одним из самых подходящих. Для того чтобы работа была проведена качественно, необходимо наладить пламя и отрегулировать подачу газа. Делается это так: вентили кислорода и ацетилена открываются до конца, после чего с помощью спички или зажигалки поджигается горелка. Далее регулируется только вентиль ацетилена, а клапан кислорода при этом все также остается открытым полностью.

3 метода электрической сварки

Неотъемлемой частью процесса сварки является присадочный стержень, электрод и газовая среда, которая оказывает влияние на то, каким прочным будет сварочный шов. Однако нужно отметить, что в зависимости от ситуации элементы могут быть разными. К примеру, вместо плавящегося электрода используется неплавящийся, пруток делается из различных материалов, а газы, которые подаются в зону плавления, имеют разную химическую природу. Другими словами, способов электродуговой сварки бывает большое количество, когда металлические изделия сначала расплавляются под воздействием электрического тока большой силы, а потом соединяются.

Сварка с использованием плавящегося электрода в обмазке является довольно простым в технологическом плане процессом. Именно поэтому с нее начинают многие сварщики, которые только приступили к освоению профессии. Кроме того, этот вид сварки является весьма приемлемым по цене.

Простота данного процесса обусловлена тем, что для его выполнения достаточно подобрать силу тока и электрод. Металл под воздействием электрической дуги начинает плавиться, а защиту этого места от преждевременного окисления от содержащегося в воздухе кислорода обеспечивает газовая среда, которая в свою очередь образуется от сгорания покрывающего электрод флюса.

С помощью сварки плавящимся электродом в обмазке (ММА) можно осуществлять довольно много различных видов работ, однако нужно обладать определенными навыками. Ее используют для соединения металлов, причем они могут быть даже неочищенными от загрязнений и окислов. В данном случае самое главное – выбрать правильно электрод. Что касается тока, то для создания дуги подойдет как постоянный, так и переменный.

Если говорить о минусах, то в первую очередь стоит отметить сложность управления данным процессом. От работника требуется немало усилий, чтобы соединение деталей получилось качественным, поскольку во время сварки образуется немало искр, которые забивают шов, в результате прочность его становится ниже. Еще одним недостатком сварки плавящимся электродом является то, что ее нельзя использовать для скрепления массивных, слишком толстых деталей, листового металла и изделий из алюминия.

Этот процесс является более сложным в технологическом плане, чем предыдущий, поскольку сварщик должен выбрать не только электрод и силу тока, но также тип защитного газа и скорость подачи присадочного прутка. В работе используется газ из баллонов высокого давления. Нужно сказать, что именно это и делает сварку MIG более дорогой. Если говорить о защитном газе, то он представляет собой смесь из диоксида углерода и аргона, соединенных в пропорции 25:75. Плавящийся электрод представляет собой намотанную на катушку проволоку.

Изначально может показаться, что одновременно управлять силой тока, газа и подачей проволоки очень сложно, однако по мере накопления опыта специалист может производить сварку MIG даже быстрее, чем с MMА, и швы получаются очень качественными.

Нужно сказать, что сварщики, которые только начинают работать по профессии, очень быстро осваивают полуавтоматические инверторы MIG, а все благодаря тому, что во время процесса сварки практически нет дыма, отсутствуют брызги расплавленного металла, следовательно, нет и шлака в сварном шве. Таким образом, по качеству результата и трудовым затратам он оказывается значительно проще ММА.

Благодаря удобной подаче проволоки из пистолета сварка осуществляется значительно быстрее. Этот тип соединения рекомендуется использовать для тонких листов металла, однако, в отличие от ММА, он требует хорошего очищения поверхности перед процессом. Хотя если постараться и произвести очистку деталей при работе с плавящимся электродом, то качество шва будет ничуть не хуже.

Если говорить о недостатках, то главным из них является сложность работы на свежем воздухе, поскольку из-за выдувания ветром защитной атмосферы шов получается не таким качественным. В таких случаях используется специальная сварочная проволока с сердечником из флюса, которая практически ничем не отличается от плавящегося электрода в обмазке. Он позволяет полностью отказаться от газовых баллонов.

Этот вид сварки является более сложным и дорогим, чем ММА и MIG, поскольку предполагает соблюдение гораздо большего количества условий, а также использующихся элементов. С его помощью можно соединять практически все виды металлов, включая алюминий. Сварка TIG является оптимальным вариантом для кузовных работ, соединения элементов художественной ковки, а также в тех случаях, когда необходимо, чтобы шов был практически незаметен. Если же вы являетесь поклонником стиля дизельпанк, то результат работы для вас будет очень даже эстетичным.

Для сварки TIG используется и переменный, и постоянный ток без сгорания электрода, поскольку благодаря наличию в составе сплава вольфрама он становится жаропрочным. Из-за того, что его размер уже не меняется, сварщику гораздо проще осуществлять контроль за положением руки. Для регулировки силы тока используется ножная педаль, в результате чего от работника требуется повышенный контроль координации движений для осуществления технологического процесса.

Важно! Если вы отлично справляетесь со сваркой ММА, то освоить TIG-инверторы не составит для вас труда!

Благодаря тому, что сварка TIG может производиться при малых значениях силы тока, то даже самые тонкие металлические детали не будут повреждены. Однако в результате этого процесс осуществляется гораздо дольше, к тому же для получения качественного соединения необходимо, чтобы поверхность была идеально чистой. Нужно отметить, что сварка неплавящимся электродом в среде аргона позволяет соединять изделия, изготовленные из алюминия, что очень проблематично сделать с помощью других технологий.

Сравнительная таблица, в которой представлена сварка по технологиям ММА, MIG и TIG:

MIMA

MIG

MIG Flux

TIG

Материал, подходящий для сварки

Углеродистые и нержавеющие стали

Углеродистая сталь, нержавеющая сталь (25 % аргон), алюминий (100 % аргон)

Виды газовой сварки

Газовая сварка – метод соединения деталей, работающий там, где дуговая сварка пасует. Соединение цветных металлов, тонкостенных труб, получение аккуратных швов – все это об этом методе соединения материалов. Все виды газовой сварки применяются практически везде: от строительства до ремонта автомобилей и в быту.

Однако такой метод обработки металлов требует высокого профессионализма и досконального знания материальной составляющей. Какие газы использовать для сварки того или иного металла, какую горелку выбрать, каким способом варить – обо всем этом вы узнаете из нашей статьи.

Что нужно знать о газовой сварке

Газоплазменная сварка, называемая также газовой, объединяет две металлические детали или листа, расплавляя их края и объединяя основной материал с припоем или добавочным металлом. Расплав достигается созданием области высокой температуры в зоне сварки с помощью сгорания некоторого газа с определенной скоростью. Как газовая резка, так и сварка происходят путем экзотермической реакции расплавленного металла с горящей газовой смесью, подающейся к месту реза (сварки).

Требуемая для соединения температура горения достигается смешиванием кислорода с каким-либо горючим газом. Процесс соединения газов происходит внутри газового смесителя, куда они поступают из разных источников. На выходе из смесителя происходит искусственный поджог газа. В соответствии с технологией сварки газом, объем подачи каждого из компонентов смеси регулируется отдельно. Благодаря этому создаются наилучшие условия для резки и соединения металлов. Данный принцип характерен для любого газопламенного аппарата.

Посредством аппарата газовой сварки можно:

сваривать различные заготовки;
паять (например, ремонтируя испорченные детали);
наплавлять;
разрезать металлопрокат в листах или трубы на заготовки.

Благодаря множеству преимуществ, сварка газом применяется в различных отраслях хозяйства: промышленном производстве, строительстве, ЖКХ, ремонте автотранспорта, для бытовых целей в городских квартирах, на дачах и в домах. Газосварка может соединить практически все виды металлов. Сфера ее применения обширна: слияние частей сложных конструкций, деталей из цветного металла, тонкостенных труб и пр. А если правильно выбрать припой и подобрать условия, то можно сварить чугун и напаять на него латунь. Газовая резка и сварка позволяют получать изделия высокого качества.

Процесс пайки происходит методом нагрева заготовок с одновременным расплавлением припоя с флюсом. На расплавленных стыках заготовок идет процесс взаимного проникновения (диффузии) металлов и припоя. Шов при этом получается ровный и красивый, в дальнейшем он может быть дополнительно обработан.

Рекомендовано к прочтению

Метод наплавки используется для покрытия одной металлической заготовки иным по типу или структуре металлом. Поверхность основной заготовки нагревается до температуры запотевания. Данный метод позволяет ремонтировать и восстанавливать детали, наплавлять другой материал с лучшими прочностными характеристиками, увеличивать размеры изделия. Использование наплавки понижает стоимость ремонта, уменьшает количество используемого дорогого материала и продлевает срок службы.

Основные виды газовой сварки

Особенности соединяемых металлов и их сплавов, форма заготовок, направление сварки газом и прочие факторы оказывают значительное влияние на ее технику.

Газовая сварка разработана для соединения чугуна, а также цветных металлов, поскольку, в отличие от дуговой, она выполняется быстрее и качественнее. Единственным исключением является легированная сталь. Причина – низкий коэффициент теплопередачи этого сплава, из-за которого заготовки значительно деформируются.

К настоящему времени разработаны разнообразные виды газовой сварки. Это «левая» и «правая», а также ванночками, многослойная и газовая сварка валиком.

При «правом» виде сопло сварочного аппарата ведется слева направо. Подача присадки осуществляется после прохождения соплом свариваемого участка. Пламя из сопла плавит присадку. Температура, при которой она расплавляется, как правило, меньше температуры плавления заготовки. Потому растопленная присадка ровно покрывает шов сверху.

«Левый» вид газовой сварки называют основным. При его использовании идет обратный процесс – справа налево, при этом подача присадки происходит спереди. Данный вид считается более простым, однако используется исключительно для листового тонкого металла. Помимо всего, он еще и менее экономичный, поскольку расход газовой смеси и присадки выше.

Вид соединения валиком применяют для листов металла и считают более трудоемким. Формой шов напоминает валик, откуда и пошло название. Имеет высокое качество – без шлаков, воздушных лакун и пор.

Ванная сварка – значительно более сложный вид газового соединения, требующий особого умения и навыков. Заключается он в спиральной укладке присадки в сварной шов, когда на проволоку воздействует пламя разной температуры, проходя через нее. Витки спирали немного перекрывают друг друга. Применяется для газовой сварки низкоуглеродистой листовой стали.

Многослойный вид газовой сварки считается сложнейшим из известных. Принцип его действия заключается в наплавке верхнего слоя на нижний с полным прогревом всех нижних слоев. Для получения качественного шва необходимо постоянно отслеживать положение стыков швов, они не должны находиться друг под другом.

Для каждого из описанных выше типов газовой сварки характерны свои виды швов.

Все указанные виды газовой сварки металла могут проходить с использованием флюса, который зависит от соединяемого металла. Флюс необходим для создания защиты сварного шва от снижающих его качество окислов.

Какие виды газов используются для газовой сварки

При газовой сварке используют различные виды газов: кислород, ацетилен, бензол, пропан, МАФ, бутан, керосин, углекислота, коксовый газ и пр. Чаще всего применяется ацетилен, поскольку температура его горения вместе с кислородом составляет +3 000 °С.

1. Ацетилен.

С₂Н₂ – такова формула чистого ацетилена. Этот вид газа не имеет цвета, пахнет чесноком, после вдыхания во рту появляется сладковатый вкус. Ацетилен чуть легче воздуха и считается опасным для человека.

Процесс приготовления данного вида газа прост: надо только смешать воду с карбидом кальция в нужных пропорциях. Поэтому его можно сделать на месте сварки, а можно привезти уже готовый, в баллонах. Карбид кальций является кристаллическим веществом, достаточно твердым, изготавливаемым посредством плавки при +1 900… +2300 °С кокса и извести.

Баллонный ацетилен выгодно использовать при небольших объемах работ. Для серийного производства эффективнее применять ацетиленовые генераторы. Основными достоинствами данного вида газа является чрезвычайно высокая температура горения, легкость его получения и удобство регулировки. Недостатками считается высокая стоимость и взрывоопасность.

2. Заменители ацетилена.

Заменителями С₂Н₂ для газовой сварки являются водород, пропан, коксовый газ, керосин, смесь пропана с бутаном и бензин. Эти виды, как и ацетилен, способны поддерживать высокую температуру в месте газовой сварки. Но, несмотря на повышенный расход кислорода, температура пламени все равно не достигает таких же параметров, как при горении ацетилена. Именно поэтому они применяются в основном для газовой сварки металлических конструкций из легкоплавких и цветных металлов. Для соединения стали они не подходят.

3. Кислород.

О₂ выступает неким ускорителем горения, применяемым в процессе работы вместе с избранным газом. Максимальная температура горения достигается использованием чистого кислорода, что значительно повышает качество шва. При газовой сварки можно использовать все три сорта чистоты кислорода: 99,2 %, 99,5 %, 99,7 %. При этом отмечается прямая зависимость скорости работы и нормы расхода кислорода от его чистоты.

Кислород в виде газа не имеет вкуса и запаха, прозрачен и бесцветен, а также он тяжелее, чем воздух. Его получают: из воды – электролизом, из воздуха – путем глубокого охлаждения. После изготовления в газообразном состоянии кислород хранится в баллонах, в жидком – в танках. В процессе сварки необходимо внимательно контролировать количество поступающего кислорода, поскольку его переизбыток ведет к окислению шва.

4. Углекислый газ.

СО₂ обладает сильной окислительной способностью и специфическим запахом. Воздух в 1,5 раза легче углекислоты, но она прекрасно растворима в водной среде. Для работ с чугуном, коррозийными сталями, углеродистыми сплавами и металлами, а также с низколегированными соединениями применяют три типа углекислоты.

5. Защитные элементы.

Для защиты сварной ванны от воздействия воздуха применяют инертные газы. Их преимуществами являются отсутствие цвета, запаха, влияния на металл и нерастворимость в нем.

Аргон. Имеет несколько сортов. Редкие, активные металлы и сплавы соединяются аргонодуговым методом с использованием его высшего сорта. Для стальных и алюминиевых заготовок применяют первый сорт. Аргон не горюч и на 50 % тяжелее воздуха.
Гелий. Используется специалистами для соединения алюминия, стали, а также активных и чистых материалов.
Азот. Четыре сорта азота имеют разное количество основного вещества. Используется газ при работе с медью и ее сплавами.

Для улучшения процесса соединения металлов, а также качества шва применяются различные сварочные газовые смеси. Например, аргон и кислород, аргон и углекислота, а возможны смеси аргона, кислорода и углекислоты, а также гелия и аргона.

Какие виды газовых горелок применяются для сварки

Газовая горелка – важный и достаточно сложный элемент сварочного оборудования, хотя на первый взгляд таковым не является. Она необходима для получения факела, которое воздействует на металл, и помогает регулировать объем и мощность пламени в определенных границах.

Конструкции газовых горелок делятся на:

По виду используемого газа они подразделяются на:

ацетиленовые;
под жидкое горючее, а также иные газы.

По способу обработки делятся на:

1. Инжекторный и безынжекторный виды горелок для сварки с помощью газа.

Необходимость поддержания требуемого уровня давления подаваемого газа привела к снабжению горелки струйным насосом. Высокое давление газа не требует включения насоса, поскольку горючее подается с уже необходимым уровнем. Но если газ находится в баллонах под низким давлением, то его расход увеличивается. В таком случае давление искусственно увеличивают. Именно тогда применяется подача при помощи инжектора – принудительно. Затем в сварочной камере горелки происходит смешивание кислорода с иными газами до получения требуемой смеси, которая и создает факел.

Более простыми являются горелки, в которых нет инжектора. Газы (кислород и горючее) для факела поступают в смеситель посредством системы подачи. В нее входят: шланги, вентили и ниппели. Однородной смесь для качественного пламени становится уже в смесителе.

Она проходит по трубке наконечника и подается на мундштук, затем ее поджигают, образуя необходимое для работы пламя. Следует тщательно следить за параметрами давления подачи смеси из мундштука – таким образом можно регулировать процесс горения. Скорость, с которой смесь ацетилена и кислородом вырывается из мундштука, может равняться 70–160 м/сек. Если она будет недостаточной, то смесь, попадая внутрь горелки, взрывается в ней. Если слишком высокой – факел отрывается от горелки и тухнет.

В горелках высокого давления может использоваться метан и водород. Они достаточно просты в работе, но применяются значительно реже инжекторных горелок низкого давления.

2. Работа горелки низкого давления.

Система подачи (ниппель и регулировочный кран) поставляет кислород высокого давления (4 атм) в горелку. Газ проходит на высокой скорости через инжектор. В камере струйного насоса кислород своей струей создает пониженное давление (ниже атмосферного), благодаря чему в нее поступает горючий газ. Он проходит через ниппель и вентиль, а потом и инжектор, смешивается с кислородом в смесительной камере. Затем с необходимой для работы скоростью подается на мундштук.

В процессе работы расход кислорода неизменен, поскольку не подвержен внешним факторам. Чего не скажешь об ацетилене, на который влияют колебание давление, нагрев мундштука, возрастание сопротивления. Что приводит к повышенному его расходу.

3. Другие виды горелок.

Газовые горелки, функционирующие на жидком топливе, например, керосине, бензине, применяются в ряде отраслей промышленного производства. Принцип работы данного вида горелок заключается в распылении смеси кислорода и керосина и последующего испарения мелких капелек горючего нагревом мундштука.

Для эксплуатации этого вида горелок в безаварийном режиме необходимо соблюдать следующие требования безопасности:

отслеживать форму сварочного пламени;
регулировать факел в необходимых границах;
устройство должно быть защищено и неуязвимо для воздействий извне;
горелка должна быть удобна в использовании.

Чаще всего для проведения газовой и плазменной сварок применяется ацетилено-кислородная смесь. В качестве ее замены может быть использован пропан. Однако такой вид работ достаточно сложен и не под силу новичку, так как требует вдумчивой предварительной подготовки, что, несомненно, скажется на качестве шва и облегчит работу.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Технология газовой сварки для начинающих

По популярности газовая сварка находится на втором месте после электродуговой. Технология относится к виду сварки плавлением. Газосварочное оборудование обеспечивает надежное соединение цветных и черных металлов.

Что такое газовая сварка

Сущность газовой сварки заключается в том, что металл соединяемых заготовок и присадочного материала плавится теплом, выделяемым при сгорании горючих газов. Для получения высокой температуры они смешиваются с чистым кислородом в смесителе газовой горелки. Соотношение компонентов можно оперативно изменять регулировкой объемов, подаваемых в смеситель. Это позволяет настраивать оптимальный режим сварки или резки.

У газовой сварки, по сравнению с дуговой, скорость нагревания рабочей зоны меньше. Эту особенность относят к достоинствам при работе с инструментальной сталью, чугуном, цветными металлами. Сварка этих металлов должна проводиться с медленным нагревом и охлаждением. К ним также относятся некоторые марки легированной стали.

Отличительной особенностью газовой сварки является возможность сваривать почти все металлы.

Достоинства и недостатки

К плюсам газовой сварки относят:

низкую цену оборудования;
возможность сварки и резки в полевых условиях;
регулирование мощности пламени в широких пределах;
сварку большинства видов металла и сплавов ― от алюминия до легированных сталей;
плавный нагрев, предотвращающий деформацию деталей и образование трещин.

Недостатки:

Низкий КПД из-за большого рассеивания тепла. По этой же причине технология не рентабельна при сварке заготовок толщиной больше 5 мм из-за перерасхода газа.
Нагрев большой площади прилегающих к шву участков способствует образованию остаточных напряжений в металле.
При соединении внахлест высока вероятность деформации деталей.
Процесс газовой сварки из-за особенностей принципа работы трудно поддается механизации.
Применение легковоспламеняющихся газов связано с высокой взрывопожароопасностью.

Область применения

Газовую сварку металлов применяют для выполнения:

сборки и ремонта изделий из стали толщиной до 5 мм;
монтажа трубопроводов небольшого диаметра;
наплавки твердых сплавов и цветных металлов на сталь и чугун;
монтажа конструкций из тонкостенных труб;
заделки дефектов на отлитых заготовках.

Широкое распространение газопламенная сварка получила в строительстве, сельском хозяйстве, ремонтных мастерских.

Применяемое оборудование

В комплект оборудования для сварки газом входят:

Водяной затвор для предотвращения повреждения элементов оборудования обратным пламенем. Устанавливается между горелкой и источником ацетилена. По мере испарения воду доливают.
Баллоны с кислородом и горючим газом или генератор ацетилена. По правилам техники безопасности газ не должен контактировать с краской. Поэтому верхнюю часть баллонов не окрашивают. Чтобы при контакте ацетилена с медью не произошел взрыв, на баллонах с этим газом должны устанавливаться вентили из другого металла.
Газовая горелка, обычная или инжекторная.
Редукторы для снижения давления газа и кислорода на выходе из баллонов.
Шланги для соединения газовой горелки с баллонами. На шлангах для горючих газов нанесена желтая полоса.

Если газосварочные работы проводятся в разных местах, оборудование устанавливают на тележку с соответствующими креплениями. На предприятиях устраивают стационарные газовые посты с вентиляцией и шкафами для хранения баллонов.

Какие газы используются при сварке

Для того, чтобы газы сгорали с максимальной эффективностью нужен кислород без примесей. В зависимости от степени очистки он бывает:

высшего сорта (концентрация 99,5 %);
2-го (99,2 %);
3-го (98,5 %).

Так как варят газосваркой не в стерильных условиях, следует учитывать, что при контакте кислорода с техническими маслами может произойти самовозгорание. Баллоны должны храниться в помещении, где нет источников открытого огня в месте, куда не попадают солнечные лучи.

Чаще всего в паре с кислородом используют ацетилен, так как его температура горения доходит до 3400⁰C. Его получают из карбида кальция при растворении в воде.

Обратите внимание!

При высоком давлении или температуре ацетилен взрывается. Поэтому, по правилам безопасности установка водяного затвора обязательна.

Второе место с температурой горения до 2800⁰C занимает пропан. Газовые смеси кислорода с метаном, водородом, парами керосина, блаугазом по температуре значительно уступают лидерам. Применяются для работы только с цветными металлами с низкой температурой плавления.

Расходные материалы

Расходными называют сварочные материалы, необходимые для формирования швов. Для заполнения зазоров между соединяемыми деталями используется присадочная проволока. Ее диаметр выбирают в зависимости от толщины заготовок и способа сварки. Если проволоки нужной марки нет, ее можно заменить полоской металла, из которого сделаны детали.

Для защиты расплавленного металла от окисления при контакте с воздухом используют флюс, который создает защитную среду за счет выделения газов при нагреве. Особенно это актуально при сварке меди и алюминия, а также их сплавов. Для углеродистой стали такая защита необязательна. Во все виды флюса в качестве основного компонента входит борная кислота. Составы готовят в виде пасты, порошка, раствора. Флюс наносят на детали или присадочную проволоку.

Технология и способы газовой сварки

Технология газовой сварки подразделяется на два вида:

Газопламенный вид выполняется с образованием сварочной ванночки за счет плавления кромок деталей и присадочной проволоки.
Газопрессовая сварка выполняется без присадочных материалов и флюсов. После расплавления кромок детали плотно сжимаются между собой и удерживаются до остывания шва.

В обоих случаях кромки предварительно очищают от грязи, ржавчины наждачной бумагой или металлической щеткой. Аналогично обрабатывают присадочные материалы.

Техника газовой сварки позволяет накладывать швы независимо от пространственного положения ― от нижних до потолочных. При наложении потолочных швов расплавленный металл удерживают давлением газовой смеси. Для соединения деталей с предварительно отбортованными кромками присадочная проволока не нужна. Чаще всего газовой сваркой заготовки соединяют встык, угловыми и торцевыми швами реже. Скорость нагревания кромок деталей регулируют углом наклона относительно поверхности деталей. Чем больше его величина, тем быстрее нагревается металл.

На практике применяются следующие способы сварки:

Левый используют для работы с металлами толщиной до 3 мм с низкой температурой плавления. Пламя ведут вдоль стыка справа налево. Для лучшего прогрева кромок деталей совершают колебательные поперечные движения мундштуком. При левом способе газовой сварки присадочную проволоку перемещают перед горелкой. Ее диаметр должен быть в 2 раза меньше толщины деталей плюс 1 мм.
Правый применяют для сварки заготовок толщиной более 3 мм с разделанными под углом кромками. Пламя ведут от левого края стыка к правому, присадочную проволоку, опустив конец в сварочную ванну, продвигают вслед за мундштуком. Ее диаметр не должен превышать половины толщины деталей. За счет лучшей защиты сварочной ванны пламенем при правом способе качество швов выше, чем при левом. Кроме этого на 10% сокращается расход газа и на 20% продолжительность процесса.

У сварки пропаном и альтернативными газами есть особенности, учитывать которые новичкам трудно. Поэтому на начальном этапе обучения для начинающих сварщиков лучше использовать стандартную смесь кислорода с ацетиленом. Отработку навыков проводят на разных видах металла.

В чем отличие газовой сварки от электросварки?

Электросварка во многом отличается от газовой. Сфера применения, методы, характеристика процесса, экономическая целесообразность, оборудование, инструменты, эффективность, свариваемый материал и т.д.

Электродуговая сварка представляет собой процесс, при котором соединяемые участки металла расплавляются, после чего скрепляются вместе под действием электрической дуги. Сварка выполняется при помощи электрода, который расплавляется либо нагревает поверхность.

Газовая сварка осуществляется благодаря потоку струи сгорающего газа из резака или горелки. Для этого к горелке подсоединяется два баллона с разными газами: окислителя (кислород) и газа, который будет сгорать (ацетилен, метан, пропан или бутан).

Оборудование

Для электросварки необходимо следующее оборудование:

источник электрического питания;
сварочные трансформаторы (переменный ток) или специальные сварочные преобразователи и выпрямители (постоянный ток);
сварочный электрод.

Для газовой сварки требуется наличие такого оборудования:

газовые баллоны (кислородные баллоны, баллоны или генераторы с горючими газами — ацетиленом, метаном, пропаном, смесями);
специальная газовая горелка;
коммуникационные гибкие трубки;
специальная присадочная проволока (иногда обходятся без неё).

Отличия в составляющих для сварки возможно не столь существенны, но когда речь идёт о выполнении работ в местах, удалённых от источников электрической энергии, то применяется чаще всего газовая сварка. Помимо этого, газом часто сваривают, когда речь идёт о коммунальных ремонтах (жилые, нежилые помещения, тепломагистрали и т.д.) То есть газ удобнее в полевых условиях. Кислородные и ацетиленовые баллоны гораздо дешевле дизель-генератора.

Характеристики процесса газовой и электрической сварки

Газовая сварка отличается следующими основными свойствами:

нагревается большой участок;
автоматизация газовой сварки затруднена;
постепенный нагрев металла;
при увеличении толщины металла производительность газовой сварки падает.

Электрическая сварка имеет следующие особенности:

нагревается небольшой участок;
возможна полная автоматизация процесса электрической сварки;
свариваемый металл нагревается практически мгновенно;
производительность при электрической сварке практически не зависит от толщины металла.

Несмотря на некоторые преимущества электросварки перед газовой, у последней есть одно немаловажное достоинство — меняя угол пламени можно регулировать скорость нагрева.

Экономическая эффективность сваривания

Этот показатель сильно зависит от толщины свариваемых металлов — газовая сварка будет эффективна и экономически оправдана до толщины металла в 6 мм. На более толстые пластины уйдёт неоправданно много газа. С другой стороны, для сваривания небольших, тонких металлических поверхностей, применение дорогих инструментов и недешёвой электроэнергии также экономически нецелесообразно.

Свариваемые материалы

Такие металлы как медь, латунь, свинец, чугун и т.п., легче поддаются газовой сварке, чем электродуговой. Помимо того, их быстрый нагрев может привести к изменению прочности.

Вывод

Исходя из вышеизложенного, для выбора способа сварки необходимо учесть многие факторы, чтобы получить максимальный технолочический и экономический эффект.

Технология сварки газовых труб

Cварка газовых труб проводится по различной технологии: плазменной, газовой, аргоновой, электродуговой. Соединения должны быть качественными, новички до монтажа газопроводов не допускаются, только специалисты с личным клеймом. Процесс регулируется ГОСТ 16037-80 и СНиП III-42-80. Выбор способа сварки зависит от сплава. Для монтажа используют стальной и пластиковый прокат. Для газопроводов бытового назначения традиционно используют металл.

Способы сварки

Технология монтажа зависит от диаметра трубы и толщины стенки:

Газосварку ацетиленом или пропаном используют для труб до 150мм диаметром и стенкой до 6 мм. Стыки до 3 мм толщиной варят без разделки, на остальных предварительно срезают кромки под острым углом для образования прочного соединения.
Аргонодуговая, MIG/MAG сварка применяется для стальных газопроводов.
Электросварку проводят при небольших объемах, число проходок зависит от толщины проката. Для работы используют автоматическое, полуавтоматическое или ручное сварочное оборудование.
Полуавтоматом обычно делают финишный слой, применяют флюсы или защитную атмосферу.
При внутридомовой разводке электросварку применяют в исключительных случаях, обычно используют газовое оборудование.

У каждого из методов есть плюсы и минусы. Многое зависит от свариваемого материала, доступа к трубе на монтируемых участках.

Электродуговое сваривание

При сварке газовых труб электросваркой работы начинают с подготовки кромок. Их выравнивают болгаркой под прямым углом. Заусенцы зачищают напильником. Если стенки толще 3 мм, проводится разделка кромок под углом до 60°. Со стыков удаляют ржавчину, грязь, затем приводят обезжиривание.

Перед проходом шва детали прихватывают в нескольких местах плавящимися электродами в несколько проходов:

тонкие стенки 3 мм варят за один раз;
до 6 мм – в два слоя;
более 6 мм толщиной – в три и более.

Поворотный стык проходят за один прием полностью, для работы применяют специальные вращатели. При затрудненном доступе шов варят фрагментарно, заполняя весь стык расплавленным металлом. Финишный слой делают сплошным, стыки сварочных соединений привариваются внахлест.

Сварка MIG/MAG

Технология Metal Inert/Active Gas предусматривает создание защитной атмосферы над рабочей зоной. Сварка газовых труб методом MIG/MAG применяется для проката из углеродистых сталей, заключается в подаче присадочной проволоки, расплавлением ее воздействия электрической дуги. Защитная атмосфера препятствует окислению расплава. В инверторных полуавтоматах присадочная проволока выполняет функцию токопроводящего электрода. Подача газа регулируется редуктором или расходомерным устройством. Способы сварки:

ручной – сварщик подает присадку в сварочную ванну самостоятельно (самый простой и малозатратный вариант выполнения сварочных работ);
в полуавтоматическом режиме присадка подается через пистолет с регулируемой скоростью (работа с инверторным оборудованием требует определенных навыков, умения контролировать шов);
при использовании автоматов скорость подачи присадочной проволоки фиксированная (применяется дорогостоящее оборудование).

В качестве защитной атмосферы используется углекислый газ, средний расход для тонкостенных труб – 15 л/час. Присадочная проволока подбирается по типу материала трубы.

Аргонодуговой способ

Сваривать газопроводы по технологии TIG (Tungsten Insert Gas) нужно с использованием тугоплавких электродов на основе вольфрама. Он создает электродугу, под воздействием которой:

расплавляются кромки стыкового соединения (при работе на тонкостенных трубах и прокате из ст.10, ст.20);
расплав образуется разогревом присадочной проволоки.

При сварке магистральных трубопроводов пользуются выпрямителями или инверторами. Облако защитного газа создается над всей рабочей поверхностью, аргон ионизируется при обратной полярности.

Сила рабочего тока зависит от химического состава сплава, толщины проката. Возможные значения от 150 до 500 А. По ампераж подбирают диаметр электрода.

Газовая сварка

Суть метода в расплавлении металла под воздействием пламени. Газосварка применяется для монтажа трубного проката с толщиной стенки свыше 3,5 мм. Ацетиленом или другим горючим газом создается температура до 3000°С. Тонкостенный прокат варят с использованием защитных флюсов, они предохраняют трубу от прожогов.

В рабочую зону присадочная проволока подается перед горелкой, она образует ванну расплава, формирует катет шва. Наплавочный валик формируют движениями горелки, направлением пламени. Прочные соединения получаются только при равномерном разогреве стенок и присадки, важно избегать непроваров, чтобы не было утечек газа.

Когда доступ к стыку затруднен, используют операционный шов. В доступных местах делают поворотные соединения. При монтаже труб внахлест, если требуется перейти с одного диаметра на другой, место соединения наплавляют в несколько проходок, чтобы образовался сглаживающий слой. Качество швов при ацетиленовой сварке хуже, чем при MIG/MAG или TIG, качественные соединения по силам только опытным сварщикам. У начинающих возможны прожоги и непровары.

Особенности проведения сварочных работ в квартире

Для сварки трубопровода низкого давления небольшого диаметра традиционно применяют электродуговую ручную или полуавтоматическую сварку. При стыке участков разного диаметра нужны переходники, без них надежность газопровода снижается.

Перед сваркой газовых труб в квартире проверяют, перекрыт ли газ. Если требуется демонтаж участка, используют резак. При переносе трубы стык заглушают, наваривая пятак из металла. Основные этапы проведения работ:

производится продувка монтируемого участка, чтобы удалить остатки природного газа;
резаком демонтируется заменяемый участок;
кромки стыка зачищаются, обезжириваются;
после сварки магистраль заполняется;
каждый стык проверяется в тестовом режиме на герметичность (на шов наносится мыльная смесь, если появились пузырьки, есть утечка).

К газоходам предъявляются особые требования, самостоятельный монтаж или демонтаж газопроводов запрещен.

Работы по магистральной разводке проводятся с разрешения газоснабжающей организации после утверждения проекта. Обязательно предусматривается врезка запорной арматуры – специальных кранов, перекрывающих подачу газа.

В многоквартирных домах работы проводятся под контролем газовой службы, в частных домах владельцы могут монтировать трубы самостоятельно, но придерживаясь требований СНиП.

Стыковое соединение труб по силам опытным сварщикам. От герметичности газопроводов зависит пожарная безопасность здания. Даже при небольшом дефекте возможны утечки, поэтому контроль соединений проводится в обязательном порядке.

Читайте также: