Во время протекания процессов сварки происходит расплавление металлов (основного металла и присадочного). Регулировать степень расплавления металлов можно с помощью горелки при этом учитывают мощность горелки толщину свариваемого металла и его теплофизические свойства. С помощью газовой сварки можно выполнить сварные соединения металлов различного типа.
Металл имеющий толщину до 2 мм можно соединить в стык без разделки кромок и без зазора или проводят отбортовку кромок без присадочного металла. Металл имеющий толщину от 2 до 5 мм обычно сваривают с присадочным металлом встык, без разделки кромок но с зазором между кромками. При сварки металла имеющий толщину выше 5 мм используют V- или Х-образную разделку кромок.
Нахлесточные и тавровые соединения проводимые с помощью газовой сварки допустимы только для металла толщиной до 3 мм. При большей толщине металла получается неравномерный разогрев приводящий как правило к образованию трещин, существенным деформациям и образованию остаточных напряжений.
Перед сваркой необходимо зачистить кромки свариваемых деталей от загрязнений на 30…50 мм, газовым пламенем или механическим способом. При этом детали сварного соединения нужно закрепить с помощью коротких швов прихваток или в сборочно-сварочном приспособлении. Наклон горелки к поверхности свариваемого металла а также направление движения горелки оказывают существенное влияние на эффективность нагрева свариваемого металла, на качество шва и производительность сварки.
Различают два способа газовой сварки -правый и левый способ (смотри рисунок 1). Считается что при левом способе получаются сварные швы с лучшим внешним видом так как сварщик видит процесс образования сварного шва и может повлиять на его качество. При сварки металла с толщиной до 3 мм более производительным является левый способ так как лучше и быстрее проводится предварительный подогрев кромок.
При сварки металла с толщиной более 3 мм, с разделкой кромок получается угол скоса кромок при использовании правого способа сварки на 10-15 градусов меньше чем при левом способе сварки. А это существенно влияет на производительность сварки металла, так как угол наклона мундштука горелки тоже может быть меньше на 10-15 градусов по отношению к свариваемых деталей. Таким образом от угла наклона оси пламени к поверхности свариваемого металла зависит тепловое воздействие пламени на металл.
Во время сварки газовой горелке сообщаются колебательные движения правой рукой (если сварщик держит горелку в правой руке) а конец мундштука горелки при этом описывает зигзагообразный путь. При этом присадочный материал держат в другой руке (если используют присадочный материал) и располагают под углом в 45 градусов к поверхности свариваемого металла. Присадочному материалу (оплавляемому концу) также придают зигзагообразные колебания в противоположном направлении движению мундштука горелки.
Газовая сварка металлов может производиться в вертикальном и нижнем а также в потолочном положениях.При сварке металла методом вертикальных швов » на подъем » наиболее удобно вести сварку левым способом, а потолочных и горизонтальных удобнее правым способом.
Сварка ваночками используют при необходимости сварке тонких металлов (листовой металл) а также низкоуглеродистых и низколегированных сталей облегченными швами, сварке стыковых и угловых соединений при толщине металла до 3 мм.
Сварка ванночками
Сварка ванночками заключается в следующем:
1. С помощью горелки на поверхность свариваемого металла расплавляют ванночку диаметром 4-5 мм. в которую вводят присадочную проволоку и расплавляют небольшое количество.
2.Затем конец проволоки перемещают в восстановительную зону пламени. Мундштуком горелки совершаются круговые движения и потом перемещают горелку с мундштуком для образования новой ваночки.
3. Новая ваночка при этом должна перекрыть предыдущую ванночку на 1/3 диаметра. При этом конец проволоки должен остаться в восстановительной зоне пламени до формирования новой ваночки. Этот прием позволит избежать окисления металла. Газовая сварка состоит из газовых баллонов заполненных пропаном, ацетиленом или кислородом. Баллоны снабжаются редукторами с рукавами и горелкой. В свою очередь редуктора бывают ацетиленовые или кислородные, рукава то есть шланги бывают кислородные и ацетиленовые. Горелка снабжается различными наконечниками и набором мундштуков которые позволяют резать метал или наоборот произвести сварку. При подготовке к работе сварочной установки необходимо произвести следующие действия:
1.Продувка вентилей. В этом случае с баллона предохранительный клапан снимают, затем откручивают вентиль на четверть оборота, примерно на 1-2 секунды, потом закрывают. Такие действия делаются как с кислородными баллонами, так и с ацетиленовыми.
2. Установка редуктора на баллоны. Редуктор имеет регулировочный винт которого заворачивают до упора против движения часовой стрелки. Это касается газовых баллонов с ацетиленом. Затем присоединительный патрубок редуктора устанавливается на выходное отверстие баллона. После этого необходимо контргайку редуктора завинчивать до упора. На кислородный баллон установка редуктора отличается только тем, что контргайку на редукторе завинчивают по часовой стрелке.
3.Крепление к редукторам шлангов и их продувка осуществляют для того чтобы исключить присутствие талька, находящегося внутри шлангов. Делают это всегда когда используют новые шланги. Чтобы произвести продувку открывают вентиль баллона медленно, затем регулировочный винт редуктора поворачивают, доводя давление до 0.6 бара. Вентиль баллона закрывают после двух секунд, затем регулировочный винт редуктора.
Шланги которые подсоединяют к редукторам могут быть разных цветов, но обычно шланги для ацетилена имеют красный цвет а для кислорода синий. Шланги баллонов надевают на фитинги. Фитинг баллона с ацетиленом заворачивают против движения часовой стрелки, а кислородного баллона по часовой стрелке.
4. Подсоединение мундштука и крепление шлангов к горелке. При выборе мундштука необходимо обратить внимание на его загрязнения внутри и снаружи. В случае, когда отверстие выходное у мундштука сильно загрязнено, его прочищают с помощью металлического стержня-штифта. Стержень имеет меньший диаметр, чем выходное отверстие, после используют стержень с таким же диаметром что и выходное отверстие.
С помощью металлической щетки очищают мундштук снаружи. Из рукоятки газовой горелки выходят два ниппеля. Верхний ниппель это для кислорода он расположен перпендикулярно торцу рукоятки горелки. Нижний ниппель предназначен для ацетилена и расположен под углом. Синий шланг присоединяют к прямому ниппелю. У ацетиленового фитинга резьба левая,кислородный фитинг имеет правую резьбу. Контргайку для ацетилена вращают против часовой стрелки а для кислородного шланга по часовой.
5.Установку рабочего давления производят с помощью регулировочного винта редуктора. Первым делом открывают у обоих баллонов вентили, а потом регулировочным винтом устанавливают требуемое рабочее давление. На горелке необходимо открыть вентиль для ацетилена и зажечь ацетилен. Вентиль при этом открывают только наполовину. В случае появления копоти увеличивают подачу газа до исчезновения копоти. После этого медленно открывают вентиль кислородный на горелке и регулируют подачу кислорода и нужное горение.
6. После окончания работы выключают сварочное оборудование.Начинают с выключения подачи ацетилена (на горелке), после этого перекрывают подачу кислорода(на горелке).Это все производят с помощью вентилей на горелке. После этого перекрывают вентили обоих баллонов. Далее осуществляют продувку шлангов от оставшегося газа. Открывают сначала один вентиль на горелке,потом другой. Когда манометры покажут что давление уже не существует в шлангах можно все вентили на горелке закрывать. После продувки обоих шлангов отвинчивают регулировочные винты редукторов обоих баллонов.