Все для газовой сварки и пайки

Обновлено: 04.05.2024

Пайка металлов технологический процесс получения неразъемных соединений металлов нагревом до расплавления более легкоплавкого присадочного металла - припоя, заполняющего зазор между соединяемыми деталями. Основной металл при пайке не плавится, а нагревается до температуры расплавления припоя.

В качестве источников теплоты при пайке используют газокислородное и газовоздушное пламя, электронагрев, индукционный нагрев, паяльники. К преимуществам пайки относятся отсутствие расплавления и незначительный нагрев основного металла. Эти преимущества позволяют получать высококачественные соединения не только однородных металлов, но и разнородных металлов и сплавов.

Согласно ГОСТ 17325-79, различают две основных вида пайки:

высокотемпературную
низкотемпературную

Температура плавления припоев для высокотемпературной - свыше 550°С, а для низкотемпературной - ниже 550°С. В основу высокотемпературных припоев входят медь (Сu), цинк (Zn), серебро (Ag), а низкотемпературных - свинец (Pb), олово (Sn), сурьма (Sb). Пайке поддаются чугун, низкоуглеродистая и легированная сталь, медь , никель, алюминий и их сплавы и др.

Источником нагрева при газопламенной пайке является сварочное пламя. В качестве основного инструмента используют сварочную горелку. При пайке крупногабаритных изделий применяют многопламенные горелки. Припои выпускают в виде проволоки, прутков, полос, порошковой проволоки, порошков и пасты. Для получения надежного паяного соединения припои должны удовлетворять следующим требованиям:

температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления основного металла;
расплавленный припой в сочетании с флюсом должен быть жидкотекуч, хорошо растекаться, проникая в щели зазора, и хорошо смачивать металл;
припой и металл должны взаимно диффундировать и образовывать сплав;
припой должен обладать одинаковой или более высокой, чем основной металл, коррозионной стойкостью;
припой должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к внешнему виду изделий, и не содержать дорогих и дефицитных компонентов.

Все припои для высокотемпературной пайки можно разбить на следующие группы:

медные;
медно-цинковые;
серебряные;
медно-фосфористые.

Медные припои применяют для пайки стали преимущественно в печах с защитной атмосферой.

Медно-цинковые - при пайке стали, чугуна, меди, бронзы и никеля. Лучшие результаты дает припой марки ЛОК 62-06-04, содержащий 60-63% Сu; 0,3-0,4% Sn; 0,4-0,6% Si, остальное - цинк (Zn). Температура плавления припоя 905°С, предел прочности 450 МПа.

Серебряные припои можно применять при пайке всех черных и цветных металлов, кроме алюминия и цинка, имеющих более низкую температуру плавления, чем припой. Температура плавления серебряных припоев 720- 870°С. В зависимости от содержания серебра серебряные припои выпускаются марок от ПСр10 до ПСр70.

Медно-фосфористые припои находят широкое применение в электропромышленности. Их используют только для пайки меди и латуни. Припои для низкотемпературной пайки готовят на основе оловянно-свинцовых сплавов различного состава. В зависимости от содержания Sn используют припои марок от ПОС 90 (89-90% Sn) до ПОС 18 (17-18% Sn). Для низкотемпературной пайки применяют также сурьмянистые припои марки ПОСС-4-6. Для пайки алюминия в качестве низкотемпературных припоев рекомендуются сплавы: 50% Zn, 45% Sn, 5% Аl и 25% Zn, 70% Sn, 5% Al. Паяные низкотемпературными припоями соединения обладают низкой коррозионной стойкостью, что ограничивает их применение для деталей, работающих в воде или влажном воздухе.

Для высокотемпературной пайки алюминия и его сплавов рекомендуются припои с температурой плавления 577°С, содержащие 10-12% Si, 0,7% Fe, остальное - Al, и припой с температурой плавления 525°С состава 28% Cu, 6% Si, 66% Al. При газопламенной пайке применяются флюсы в виде порошков, пасты и газа. Основой большинства флюсов при твердой пайке является бура Na₂B₄O₇. Для усиления действия флюса к буре часто добавляют борную кислоту, благодаря которой флюс становится более густым и вязким, требующим повышения рабочей температуры. Для понижения рабочей температуры флюса, что особенно важно для легкоплавких припоев, вводят хлористый цинк ZnCl₂, фтористый калий KF и другие щелочные металлы.

Перед пайкой соединяемые детали тщательно очищают от загрязнений, окалины, оксидов, жира и др. Порошкообразные флюсы насыпают тонким слоем на очищенные кромки, причем часто применяют предварительный подогрев кромок, с тем чтобы частицы флюса плавились, прилипали к металлу и не сдувались пламенем горелки при пайке. Порошкообразный флюс наносят также па конец прутка припоя. Пасты и жидкие растворы наносят на поверхность соединяемых деталей кистью или обмакивают в них припой. При пайке наибольшее применение получили нахлесточные соединения. Зазор между соединяемыми поверхностями должен быть минимальным, а при пайке серебряными припоями - 0,05-0,03 мм. Техника пайки подготовленного соединения сводится к нагреву их до температуры плавления припоя, введения и расплавления припоя. Обычно пайку выполняют нормальным пламенем.

При пайке медно-цинковыми припоями рекомендуется применять пламя с избытком кислорода. Нагрев ведут широкой частью пламени. Для равномерного прогрева горелкой совершают колебательные движения вдоль шва. После того как флюс, предварительно нанесенный на кромки, расплавится и заполнит зазоры, а изделие прогреется до необходимой температуры, начинают вводить припой. Для гарантии полного заполнения зазора припоем горелкой еще некоторое время подогревают место спая после прекращения подачи припоя. После окончания пайки спай должен медленно остывать, остатки флюса после пайки необходимо тщательно удалять. Для полного удаления флюсов изделие погружают в 10%-ный раствор серной кислоты с последующей промывкой водой. Брак, возникший при пайке, может быть исправлен. Для этого необходимо нагреть деталь до температуры плавления припоя, разъединить спаянные элементы, после чего заново зачистить соединяемые поверхности и повторно произвести пайку.

Газовая сварка и пайка металлов

Одной из важнейших областей сварочного производства является газопламенная обработка. Она охватывает такие широко распространенные в промышленности и строительстве технологические процессы, как газовая сварка и наплавка, пайка, газовая и газоэлектрическая резка, термическая правка с применением газового пламени, пламенная поверхностная закалка, газовая металлизация, сварка пластмасс и других неметаллов. Эти процессы широко применяют при изготовлении и ремонте различных конструкций и изделий.

Наибольшее применение в промышленности из представленных способов газопламенной обработки имеют сварка, пайка и термическая резка.

Газовая сварка

Газовая сварка относится к термическому классу. Источником нагрева при газовой сварке служит пламя сварочной горелки, получаемое сжиганием горючего газа в смеси с технически чистым кислородом. Газовую сварку выполняют как с применением присадочной проволоки, так и без нее, если формирование шва возможно за счет расплавления кромок основного металла.

Этим способом можно сваривать почти все металлы, применяемые в технике. Такие металлы, как чугун, медь, свинец, латунь, легче поддаются газовой сварке, чем дуговой.

Широкое применение в настоящее время получили многопламенные горелки, которые позволяют нагревать сразу значительную поверхность металла и используются при газопрессовой сварке. К преимуществам газовой сварки можно отнести и то, что она не требует сложного, дорогого оборудования и источника электроэнергии.

Недостатками газовой сварки являются понижение производительности с увеличением толщины свариваемого металла и большая зона нагрева. Однако при правильном выборе мощности и вида сварочного пламени и марки присадочной проволоки газовая сварка обеспечивает получение качественных сварных соединений.

Рабочее место сварщика, оборудованное всем необходимым для выполнения сварочных работ, называется сварочным постом. Для организации газосварочного поста необходимы:

кислородный баллон с редуктором; для получения ацетилена из карбида кальция или ацетиленовый баллон с редуктором (при централизованной подаче кислорода и горючих газов по трубопроводам надобность в постовых ацетиленовых генераторах, ацетиленовых и кислородных баллонах на рабочих местах отпадает);
резиновые рукава для подачи кислорода и ацетилена в горелку или резак;
сварочные горелки с набором наконечников, для резки - резаки с комплектом мундштуков и приспособлениями для резки; для сварки и наплавки;
флюсы, если они требуются для сварки данного металла;
принадлежности для сварки и резки;
сварочный стол и приспособления для сборки;
средства пожаротушения ящики с песком, огнетушители, лопаты, ведра и др.

Пайка металлов

Пайка процесс соединения частей изделия, обеспечиваемый за счет кристаллизации расплавленного промежуточного металла - припоя, температура плавления которого всегда более низкая, чем температура плавления соединяемых металлов.

Пайку можно рассматривать как сочетание трех одновременно протекающих процессов: нагревание паяемого металла до температуры расплавления припоя, плавление припоя, взаимодействие припоя с паяемым металлом и. возникновение межкристаллитных связей. Свойства паяного соединения определяются свойствами литого припоя, промежуточного слоя и основного металла, подвергнутого термическому воздействию при пайке. В технике применяют большое количество разнообразных припоев в зависимости от соединяемых металлов и назначения паяных соединений.
Важнейшей характеристикой припоев является температура плавления.

По ГОСТ 17325-79 различают два основных вида пайки:

высокотемпературная;
низкотемпературная.

Температура плавления припоев для высокотемпературной пайки составляет свыше 550°С, а для низкотемпературной - ниже 550°С.

В основу припоев с высокой температурой плавления входят кадмий (Cd), медь (Сu), цинк (Zn) и серебро (Ag), а в основу припоев с низкой температурой - олово (Sn), свинец (Рb) и сурьма (Sb).

Пайку широко применяют в различных отраслях народного хозяйства при изготовлении изделий из чугуна и цветных металлов.

Флюсы для газовой сварки

В процессе газовой сварки все металлы и их сплавы, соединяясь с кислородом окружающего воздуха и кислородом сварочного пламени, образуют оксиды, которые имеют более высокую температуру плавления, чем сам металл. Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления образовавшихся при сварке оксидов применяют сварочные порошки или пасты, называемые флюсами.

Флюс для газовой сварки вещества, которые вводят в сварочную ванну для раскисления расплавленного металла и удаления из него образовавшихся оксидов и неметаллических включений.

При газовой сварке флюс применяется в виде порошков, паст или легкоиспаряющейся жидкости. В первых двух случаях он подается в зону сварки вручную, т. е. наносится на кромки свариваемого металла и на присадочные прутки, либо вносится в ванну в процессе сварки периодическим погружением присадочного прутка в сосуд с флюсом.

В случае применения флюса в виде паров (например, флюса БМ-1 при сварке меди, медных и никелевых сплавов) он подается в пламя горелки автоматически в строго дозированном количестве специальным прибором.

В процессе газовой сварки флюсы, вводимые в сварочную ванну, расплавляются и образуются с окислами легкоплавкие шлаки, всплывающие на поверхность сварочной ванны. При этом пленка покрывает расплавленный металл шва, предохраняя его от дальнейшего воздействия атмосферного воздуха. Необходимость применения флюсов при сварке металлов и сплавов, высоколегированных сталей и чугуна вызывается тем, что при нагревании металлов до высокой температуры на их поверхности образуется оксидная пленка, которая при расплавлении переходит в сварочную ванну, препятствуя при этом надежному сплавлению основного и присадочного металла. При сварке углеродистых сталей флюсы, как правило, не применяют.

К сварочным флюсам, применяемым при газовой сварке и пайке, предъявляют следующие требования:

расплавленный флюс должен хорошо растекаться по нагретой поверхности металла, т. е. обладать достаточной жидкотекучестью;
расплавленный флюс не должен выделять ядовитых газов в процессе сварки и вызывать коррозию сварочного соединения;
флюс должен обладать высокой реакционной способностью, активно раскислять окислы, переводить их в более легкоплавкие химические соединения или удалять их, растворяя так, чтобы процесс растворения заканчивался до затвердевания сварочной ванны;
образовавшийся в процессе сварки шлак должен хорошо защищать металл от окисления кислородом и азотом воздуха;
шлаки должны хорошо отделяться от шва после сварки;
плотность флюса должна быть меньше плотности основного и присадочного металла, чтобы в процессе сварки образуемый флюсом шлак всплывал на поверхность сварочной ванны, а не оставался в металле шва;
флюс должен сохранять свои свойства на протяжении всего процесса сварки:
флюс должен быть дешевым и недефицитным.

В зависимости от вида свариваемого металла в сварочной ванне образуются основные и кислые оксиды. Если образуются основные оксиды, то применяют кислый флюс, если кислые - основной флюс. В обоих случаях реакция протекает по следующей схеме:

кислотный оксид + основной оксид = соль.

В качестве флюсов используют буру, борную кислоту, оксиды и соли бария, калия, лития, натрия, фтора и др. Состав флюса выбирают в зависимости от свойств свариваемого металла. При сварке чугуна в сварочной ванне образуется кислый оксид SiO₂, для растворения его вводят сильные основные оксиды - К₂O, Na₂O. В качестве основных флюсов применяют углекислый натрий Na₂CO₃, углекислый калий К₂СO₃ и буру Na₂B₄O₇.

При газовой сварке меди, латуни образуются основные оксиды (Cu₂O, ZnO, FeO и др.), поэтому для растворения их вводят кислые флюсы. Они обычно представляют собой соединения бора.

При кислородной резке нержавеющих сталей, чугуна и цветных металлов флюс вводится в струю режущего кислорода. Основой флюса для кислородной резки служит железный порошок.

Газосварочное оборудование

Газовая горелка для пайки и сварки, газовый резак и электрический паяльник

Газовая сварка и пайка труб предполагает определенное количество технических процессов пайки и обработки металлов высокими температурами газовым пламенем в осноном это пропан и ацетилен. Пайка медных труб как и сварка в среде газа и пайка труб проводится при помощи ацетилена, водорода, метана, пропана, бензина и других горючих газообразных веществ и поступает через кислородный шланг в газовую горелку. Само это пламя образуется в результате сгорания горючих газов технически чистым кислородом через кислородный шланг. Температура пайки труб высокая от 1800°C до 2400°C.

Технология газовой сварки предполагает ряд процессов по подготовке к произведению соединения. Кромки, которые предполагается соединять перед началом работ очищаются от масла и прочих загрязнений, а также определяется вид разделки кромки, она обычно зависит от типа сварки. Правильное определение положения сварочной установки, нужный способ сварки, мощность и подходящий диаметр проволоки, припой и флюс – все это залог успеха правильной сварки.

Разделка кромки производится специальными приспособлениями: ручными или пневматическими зубилами, а также с применением кислородной резки, ручной или механической. После произведения скоса кромок их закрепляют специальными прихватками, чтобы избежать сдвигов привариваемых частей. В зависимости от толщины металла длина прихваток варьируется.

Только после проведения всех подготовительных мероприятий можно приступить к самому процессу сварки. Важно помнить, что пайка труб отопления и результат качественной сварки сильно зависит от правильного расположения горелки и осторожного ее перемещения по шву.

Технологически выделяются два типа произведения газовой сварки: правый и левый. Они координально различаются друг от друга по принципу произведения самой работы. Так например, при сварке правым типом направление производится слева направо, а горелка находится впереди присадочного прута. Пайка газовых труб при левом типе, направление сварки противоположное – справа налево, тогда как горелка передвигается над посадочным прутом.

Помимо технологических различий эти два типа делятся по сферам применения. Так например, при необходимости выполнения сварки металлов толщиной более 5 мм, применяется правый тип. Сварку же левого типа производят при выполнении, например, вертикальных швов. Тогда направление сварки будет снизу вверх. В тоже время для швов на потолке применяют правый тип.

Устройств для произведения сварки в газовой среде или пайка газовых труб огромное множество. Это и пропановая, ацителеновая, универсальная горелка, припой, электрический паяльник и многое другое. Чтобы разобраться во всем этом многообразии и купить необходимую газовую горелку обратитесь за консультацией к сотрудникам компании ПрофТехСнаб.

Оборудование для газовой сварки и аппарат для пайки труб

Первый аппарат для газовой сварки был изобретен еще в 1903 году во Франции. С развитием технологического прогресса оборудование для газовой сварки все более и более усовершенствовалось.

Сегодня газовая сварка широко используется как в промышленности , так и в бытовой сфере. Современные сварочные горелки позволяют варьировать температурой и мощностью пламени в широком диапазоне , благодаря чему методом газовой сварки можно соединить металлы , обладающие разной температурой плавления.

Купить все необходимое газовое оборудование , предназначенное для проведения сварочных работ , по приемлемым ценам , можно воспользовавшись услугами компании ПрофТехСнаб. Для этого достаточно заполнить форму заявки на нашем сайте или связаться с нашими компетентными менеджерами.

Газосварочное оборудование Санкт-Петербург

Читайте также: