24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Аппарат для газовой сварки и резки: что это и как выбрать

Аппарат для газовой сварки и резки: что это и как выбрать?

Время чтения: 7 минут

Сварка и резка с применением горючего газа — это давно известная и часто применяемая технология. С помощью газосварочного оборудования можно сварить практически любой металл, поскольку горелка позволяет плавно регулировать температуру пламени, а значит подстраивается под температуру плавления заготовки. Также эта технология позволяет не использовать электроэнергию, так что вы сможете варить даже в полевых условиях.

В этой статье мы напомним об этой простой, но эффективной сварочной технологии, а также подробно объясним, что такое аппарат для газовой сварки и резки, каковы его характеристики и существует ли он на самом деле. Мы также расскажем, как подобрать комплект оборудования для выполнения газовой сварки и резки.

Технология резки газом

Современная технология газовой резки металла несколько отличается от той, которая описана выше. К примеру, для работы с «легкими металлами» температуры в 1000 градусов за Цельсием и выше могут попросту разрушить металл, с которым вы работаете (расплавить и испарить).

В этих случаях сама резка производится с одновременным подогревом. Наконечник газового резака имеет форму пирамиды с 3 соплами.

Через два боковых подается подогревающая смесь, ну а по центру монтируется тонкое сопло для подачи кислорода под высоким давлением.

Технология кислородной резки

В современных резаках, кислород подается под давлением в 12 атмосфер! Проще говоря – под струей воздуха можно повредить даже кожу (имеется в виду не зажженная струя).

Флюс, который образовывается при такой резке, либо выбрасывается подогревающем пламенем в стороны, либо прожигается непосредственно через весь металл (если выполняется сквозная резка).

Не забывайте, что резка металла газом имеет большое преимущество перед электрической. Какое?

Не создается «рваного» шва. А если дополнительно использовать накладки (трафаретки, как их называют профессиональные сварщики), то шов резки получается очень аккуратным!

Но учитывайте, что резка металла кислородом не подразумевает использовать металлы, которые плавятся при температуре ниже 600 градусов за Цельсием. В этом случае будет выполняться простое удаление верхнего слоя металла, а не его резка.

Вот в таких случаях рекомендуется использовать так называемые мобильные нагреватели – обычные баллончики со сжатым газом и соплом на конце трубки.

Стандартная технология кислородной резки металла подразумевает использовать направляющий резак, которым управляет оператор. Подача газа регулируется при помощи двух вентилей (в некоторых моделях – одним общим).

Сама рукоятка резака имеет две трубки, которые как раз и встраиваются в ручку. Первая рукоятка подает топливо для нагревателя, вторая (как правило — центральная) – подает кислород. То есть, к главному соплу подводятся аж 3 трубки!

Через две подается пропан, через третью – кислород. В более старых моделях резаков использовалось два наконечника, которые работали аналогичным образом.

Какой расход газа при резке металла? Это зависит от температуры, до которой разогревается сам металл при работе.

В стандартном резаке Р1-01 за один час работы в среднем расходуется порядка 10 кубических метров кислорода и 0,7 кубических метров ацетилена (при использовании пропана – 1 метр кубический топлива).

А вот в резаке Р2-01 расход значительно больше – 21 м3 кислорода и 1,2 – ацетилена! Расход подогревателя зависит от температуры нагрева и плоскости, которая разрезается.

В «старших» резаках также используется так называемое направление сопел, которое т.акже частично влияет на расход (чем ближе к струе кислорода, тем приходится подавать большую струю).

Классификация

Резаки по своему назначению подразделяются на специальные и универсальные. Универсальные же бывают эжекторными и безэжекторными, все зависит от того, как в них смешивается горючий газ и кислород.

По методу резки изделий газовые резаки любого вида бывают такими:

  • для поверхностной обработки металла;
  • копьевой;
  • разделительной;
  • кислородно-флюсовой.

Газовые горелки бывают следующими:

  • кислородные — это эжекторные конструкции, в которых посредством кислорода образуется горящая струя.
  • керосиновые — работает с помощью керосина и применяется для обработки изделий толщиной до 20 см на основе углеродистых сталей.
  • пропановые — такой вариант подходит для резки чугунных труб и прочих изделий из черного или цветного металла. Газовый пропановый резак считается наиболее надежным и безопасным, при этом обеспечивает высокую производительность работ.
  • ацетиленовые — предназначены для резки листов и деталей большой ширины, часто используется при газокислородной резке, и обязательно оснащаются специальным вентилем, который регулирует мощность и скорость подачи кислорода в рабочую зону.

Универсальные резаки с эжектором — наиболее востребованные. Подобные агрегаты помогают использовать горючий газ при определенных условиях, давление должно составлять 0,03−1,5 кгс/квадратный сантиметр. Универсальное устройство может разрезать металлические изделия в разных направлениях, оно простое и удобное в применении, имеет малые габариты. С его помощью можно обрабатывать металл толщиной 3−300 мл.

Газорезка металла раньше пользовалась широкой популярностью в ремонтных работах. Этот метод разделки являлся основным.

Распространение применения этого метода обосновано рядом особенностей:

  • Расширяет возможности резки заготовок большой толщины;
  • Не требует питания от электросети;
  • Высокая производительность;
  • Возможность выполнения сложных операций;
  • Ручной и автоматический режим работы.

Этот способ позволяет обрабатывать углеродистые и легированные стали, титановые сплавы, изделия из латуни, чугуна, свинца, бронзы, алюминия.

Газовую резку можно классифицировать на категории применительно к характеру реза:

  1. Разделительная – характеризуется выполнением сквозного реза, который делит заготовку на требуемое число деталей;
  2. Поверхностная – предполагает снятие поверхностного слоя заготовки, образуя необходимые каналы, шлицы и иные конструктивные участки;
  3. Резка копьем – подразумевает прожиг обрабатываемой поверхности для получения проемов или глухих отверстий.
Читать еще:  Оборудование для резки пенопласта

Таким образом, метод позволяет заготавливать многообразные металлические детали, производить сварку труб разного диаметра.

Технологические этапы

Технология газовой резки металла состоит из таких шагов:

  1. Разогревание металлической заготовки при помощи нагревателя до температуры 1100°С;
  2. Введение потока кислорода в зону обработки;
  3. При соприкосновении кислорода с металлической поверхностью возникает воспламенение;
  4. Под влиянием воспламенения заготовка начинает «сгорать», образуя нужный результат обработки.

Разогревание заготовки происходит под действием смеси горючего газа и технического кислорода.

В качестве горючего газа применяется пропан-бутановый состав, ацетилен, природный, пиролизный или коксовый газ. Наиболее популярными считаются ацетиленовый и пропан-бутановый состав.

В процессе воспламенения идет реакция образования окислов. Они выдуваются из рабочей зоны потоком кислорода. Окисление металла происходит только на участках действия кислородного потока, что исключает попадание продуктов реакции внутрь металла. Для непрерывности процесса резки требуется обеспечение струи подогревающего состава перед струей кислорода.

Следует учитывать, что температура плавления обрабатываемого металла должна быть больше величины температуры воспламенения в кислороде. Иначе не произойдет сгорания металла.

А также показатель плавления образующихся окислов должен быть ниже соответствующих показателей для металла. Это обосновано тем, что в противном случае возникшие продукты не уйдут из рабочей зоны, а останутся на поверхности заготовки. При выборе заготовки требуется ориентироваться на теплопроводность металла. Чем она ниже, тем легче произойдет воспламенение.

Резак — устройство для резки

Смену этапов процесса резки обеспечивает специальное оборудование. Оно подразумевает соответствующую устойчивую конструкцию для стабильности и безопасности проводимых операций. Одним из главных компонентов выступает газовый резак. Также есть насадки для сварки и плавки, применяемые в комплекте с данным оборудованием.

Резка металла газовым резаком предполагает точность дозировки и соединения газовой смеси с кислородом. А также это устройство обеспечивает получение разогревающего пламени и введение кислорода в зону работы.

Известными резаками считаются устройства инжекторного вида, работающие со сталью толщиной до 30 см. Этот резак соединяет режущий и подогревающий блок. Блок подогревания включает в себя вентили, ответственные за подачу газовой смеси и кислорода. А также в нем присутствуют инжекторная ячейка, камера смешения, трубка для подачи, мундштук наружного вида.

Режущий блок образован трубой вывода режущей струи кислорода, регулирующим вентилем, мундштуком внутреннего типа.

Газовая смесь и кислород движутся в резак посредством разных входов. Кислород движется в инжектор и мундштук для создания режущей струи. После инжектора кислород подается в камеру смешения, куда также направляется газ через свой входной проем.

После смешения состав оказывается в мундштуке, ответственном за образование разогревающего пламени. Вентили позволяют производить изменение потоков.

Резаки можно разделить по области употребления на:

  1. Ручные – используются для ручной резки;
  2. Машинные – находят применение на резочных станках и машинах.

Существуют еще безинжекторные резаки и инструменты для подачи разных по составу горючих смесей:

  • Ацетиленовые;
  • Пропановые, бутановые и пропан-бутановые;
  • Универсальные;
  • Резаки для природного газа;
  • Резаки для керосина – имеют испарительный блок для изготовления паров бензина, керосина и бензин-керосиновой смеси.

При начале пользования любого резака сначала проверяется его исправность. Потом устройство продувается кислородом.

Применяемое оборудование

Резка металла при помощи газа подразумевает использование многих основных и дополнительных приборов. Кроме резака газорезательное оборудование, состоит из:

  • Редуктор – употребляется в целях снижения давления направляемого газа до необходимой величины. На нем располагаются два манометра для измерений на входном и выходном участке.
  • Инструмент изменения давления.
  • Баллоны для газа и кислорода.
  • Шланги соединительные.

Редуктор обеспечивает регулировку давления и автоматическое поддержание достигнутой величины в постоянном значении. Редуктор может быть образован одной или двумя камерами. Если присутствуют две камеры, то прибор редко замерзает, что отражается на надежности и последовательности операций.

Баллоны изготавливаются из стали. Объем составляет 0,4-55 дм3. Они оснащены запорным вентилем. В зависимости от находящегося состава (кислород или газ) предусмотрены вентили различной конструкции. Применительно к составу, находящемуся внутри баллона, разработаны цветовые различия и надписи.

В случае резки с применением специальных машин подразумевается стационарное нахождение оборудования. При этом применяются вспомогательные устройства:

  • Стол для резки;
  • Механизм для отвода образующихся шлаков и обрезей;
  • Система перемещения обрабатываемой заготовки;
  • Вентиляционная система.

Кроме этого предусмотрены иные газоразборные и рабочие посты.

Оборудование для резки металла в широких масштабах включает компонентные составляющие:

  • Несущая часть;
  • Резак (может быть один или несколько);
  • Приводное приспособление;
  • Пульт управления.

На больших производственных предприятиях часто используются переносные резочные станки. Принцип их работы не отличается от стационарных устройств.

Нюансы газовой резки

При работе стоит учитывать некоторые правила пользования оборудованием.

Не исключены случаи взрыва газовоздушной смеси, поэтому работать необходимо в огнеупорной одежде, маске и очках.

Требуется соблюдать технику безопасности при использовании газового оборудования и следить за шлангами, регуляторами.

При работе возможны деформационные изменения заготовок. Поэтому необходимо применять обжиг или отпуск, правку стали на вальцах, не допускать увеличения скорости пламени.

3 Основное и вспомогательное оборудование для газопламенной резки

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

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

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

  • способу применения:
    • передвижные;
    • стационарные;
  • производительности;
  • давлению производимого ацетилена:
    • низкого давления;
    • среднего;
    • высокого.

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

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

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

Машинная газовая резка металлов, оборудование которой предназначено для стационарной работы, предполагает обязательное использование дополнительных устройств, механизмов, элементов:

  • газоразборных и рабочих постов;
  • раскроечный стол;
  • систему удаления (уборки) шлаков и обрезей;
  • механизм перемещения разрезаемого изделия;
  • систему вентиляции;
  • и других.

Деформация материала при резке газом

Поскольку резка металла газом предполагает термическое воздействие на материал, деформация является естественным последствием операции. Неравномерный нагрев и охлаждение могут измерить форму заготовки. Но существуют несколько способов устранения этого дефекта:

  • использование отпуска или обжига;
  • правка листовой стали на вальцах, после этого материал становится более стабильным;
  • чтобы избежать коробления, можно закрепить изделие перед операцией;
  • выполнять операцию на максимально допустимой скорости и другие.

Область применения газовой резки металлов

Применение резки газом очень разнообразно: строительные, сельскохозяйственные, бытовые, ремонтные работы и т. п. Данный тип обработки металлов не требует наличия какого-то сложного профессионального оборудования или каких-либо источников энергии. К тому же, оборудование легко перемещается.

При помощи газовой резки свариваются трубы различных диаметров, материалы из алюминия, бронзы, свинца, чугуна. Могут заготавливаться также металлические изделия самой различной формы.

С помощью газового оборудования можно осуществлять резку не только вручную, но и в автоматическом режиме. В автоматическом режиме разрешается использовать изделия диаметром не больше 120 см.

Оборудование для газокислородной резки

Для выполнения данного вида работ необходимо иметь следующее оборудование:

Газокислородный резак.

Один из главных элементов. На сегодняшний день большинство резаков являются инжекторными. Они способны разрезать метал толщиной до 300 мм. По устройству резак похож на газовую горелку. Но в отличии от неё, имеет дополнительную трубку для подачи кислорода в инжекторную камеру. В этой камере происходит смешивание кислорода с горючим газом. Также для кислорода на резаке предусмотрен дополнительный вентиль. Он служит для регулировки подаваемого кислорода.

Баллон с горючим газом.

В качестве горючего газа для резки металлов применяют пропан. Можно применять ацетилен, но для порезки это сильно дорого. Пропан имеет температуру горения ниже, чем ацетилен, но его всё равно достаточно для прорезки конструкционных сталей.

Баллон с кислородом.

Хранит кислород в газообразном состоянии.

Редуктор.

Служит для понижения величины давления кислорода или горючего газа. Устанавливается на баллон вместе с манометром. Для кислорода свой редуктор, для горючего газа – свой. Перепутать их невозможно поставив не на тот баллон, так как они имеют разную резьбу.

Манометр давления.

Устанавливается на редуктор. Служит для контроля регулируемого давления кислорода или горючего газа.

Сварочные рукава.

Представляют собой резиновые шланги из плотной резины. Нельзя ставить на кислород рукава для горючего газа, так как они рассчитаны под разное рабочее давление. Так же имеют разную резьбу.

Предохранительные затворы.

Служит для защиты сварочных рукавов, а также защищает баллоны от обратного удара. Не даёт пламени пройти через рукава и попасть внутрь баллона. Устанавливается между баллоном и резаком на каждый рукав.

Технология газовой резки металла

Подготовка поверхности металла к порезке.

Перед тем как приступить к процессу резки, следует выполнить зачистку поверхности разрезаемого металла. Необходимо удалить окалину, ржавчину и других загрязнения. Зачистить поверхность можно металлической щёткой. Ширина зачистки участка в месте реза около 30-50 мм.

Читать еще:  Какую фанеру использовать для лазерной резки?

Порядок зажигания резака.

Все вентили на резаке должны быть закрыты. С начало необходимо открыть вентиль с кислородом. Следом открывается вентиль горючего газа. На расстоянии от мундштука подносится зажженное пламя. Будьте осторожны. В момент зажигание, пламя резака уже насыщенно кислородом и сразу будет иметь высокую температуру. Берегите пальцы. Отрегулируйте пламя с помощью двух вентилей на резаке.

Начало резки.

Для начала необходимо прогреть пламенем резака поверхность разрезаемого металла. Подогрев производить до оплавления поверхностного слоя металла. Резак держать вертикально относительно поверхности металла. При большой толщине металла (свыше 50 мм), мундштук резак можно направить под угол 10-15º относительно металла. Это улучшит прогрев металла.

Расстояние от сопла до металла.

Для качественной резки, прежде всего необходимо, чтобы ядро пламени находилось на расстоянии 2-3 мм от поверхности металла. В процессе резке рекомендуется на протяжении всего процесса выдерживать это расстояние. Для выполнения прямолинейных резов есть возможность использование дополнительных тележек прикрепляемых к резаку. Для резки толстолистового проката толщиной свыше 80 мм расстояние от мундштука до металла необходимо увеличивать в двое.

Положение резака при резке.

При резке металла толщиной до 50 мм резак необходимо держать под углом 20-30º в сторону, обратную движению.

Скорость резки.

Соблюдение оптимального режима скорости очень важно. При маленькой скорости резки происходит интенсивное оплавление кромок разрезаемого металла. Большая скорость приведёт к не полному прорезанию поверхности металла.

В таблице ниже будут приведены приблизительные данные по скорости резки слали в мм/мин:

Толщина разрезаемой стали в мм

Расход горючего газа

Расход горючего газа напрямую зависит от толщины разрезаемого металла. Другими словами, чем толще метал, тем естественно больше расход газа.

В таблице ниже будут приведены приблизительные данные по расходу горючего газа:

Давление и расход кислорода

В таблице ниже будут приведены данные по давлению режущего кислорода:

Толщина разрезаемой стали в мм
5102550100200250300
3 – 3,54 – 4,54 – 4,56 – 78 – 1110 – 1110 – 1212 – 14

В таблице ниже будут приведены данные по расходу кислорода при газовой резке металла:

Толщина разрезаемой стали в мм
22550100200300
2,6 – 3,04,5 – 5,07,5 – 8,513,0 – 18,028,0 – 32,038,0 – 40,0

При окончании работы.

Закрывается резак в обратной последовательности. Прежде всего, необходимо перекрыть подачу кислорода, а только затем перекрывается горючий газ.

Условия необходимые для газокислородной резки

Не все металлы поддаются кислородной резке. Вот необходимые условия без которых не сможет произойти процесс газокислородной резки:

  • Температура плавления металла должна быть выше, чем температура его воспламенения в кислороде. Что такое температура воспламенения? Температура воспламенения – это температура нагрева, при которой металл начинает окисляться.
  • Температура плавления окислов металла должна быть ниже, чем температура плавления самого металла. Иначе окислы не дадут металлу окислиться. Самым известным таким металлом является алюминий. Температура плавление его окисной плёнки около 2050º, что выше температуры кислородного пламени.

В таблице ниже будут приведены температуры плавления различных металлов:

Техника безопасности при работе

Процесс резки сопровождается рядом опасных факторов: возгорание, взрыв и т.д. Следует придерживаться следующим правилам:

  • Все работы необходимо проводить на открытом воздухе. Если такое не возможно, тогда помещение должно быть хорошо проветриваемым.
  • Не размещать баллоны в нутрии помещения.
  • Не ставить баллоны рядом друг с другом. Они должны находится на расстоянии 15 метров друг от друга.
  • Не выполнять резку металлов в близи баллонов.
  • Использовать средства индивидуальной защиты. Кроме того, работы по резке металла выполнять только в специальных очках. Берегите глаза.
  • Уходя проверяйте своё рабочее место на наличие огня.
  • Обязательно по окончанию работы перекрыть вентиль подачи горючего газа и кислорода на баллоне.

Механизированная газопламенная резка

Проблема высококачественного разделения металла решается применением специальных станков газопламенной резки. Их эксплуатационными преимуществами являются:

Плазменная резка (промышленная)

  • Увеличение допустимой скорости реза без ухудшения его качества.
  • Отсутствие влияния квалификации газорезчика на стабильность процесса. Дело в том, что все параметры реза полностью контролируются автоматикой.
  • Оптимизируются параметры самого реза, в частности, ширина струи, что определяет минимальные потери металла при механизированной резке.
  • Контролируются параметры и применяемого кислорода. Например, при пониженной чистоте газа (менее 99%) процесс резки на современных станках не начнётся вовсе. Газоплазменный станок
  • Ряд конструктивных исполнений такого оборудования имеют специальные узлы подогрева стального листа (для других материалов наилучшая температура также может быть подобрана). Это сокращает подготовительно-заключительное время, позволяет увеличить производительность газопламенной резки, а также уменьшает коробление заготовки, которая подвергается разрезанию.
  • Наличие устройств, которые производят своевременное удаление с поверхности частиц флюса, образующегося при резке (для ручной резки это приходится делать рабочему, периодически прекращая процесс).

Тем не менее, и процесс механизированной резки имеет свои ограничения. Дело связывается, в основном, с уровнем возникающих термических напряжений, а также с обезуглероживанием поверхности сталей.

Современные установки газопламенной резки обеспечивают достижение таких эксплуатационных показателей:

  • Скорость реза, мм/мин – до 500;
  • Ширина реза, мм – 1.5…2,0;
  • Размерная точность, мм – 1…2;
  • Отклонение от прямолинейности, мм/м – до 1.5.
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector