Determinarea parametrilor modului de sudare cu gaz. Caracteristici și moduri de sudare a diferitelor metale

Sudarea în poziția inferioară nu provoacă dificultăți și nu necesită tehnici speciale.

Este mai convenabil să sudați cusături verticale de jos în sus folosind metoda stângă (Fig. 87, a). Sudurile orizontale sunt cel mai adesea efectuate folosind metoda potrivită (Fig. 87, b), în care fluxul de gaz al flăcării este îndreptat către cusătură și astfel împiedică curgerea metalului din bazinul de sudură. În acest caz, spre deosebire de metoda obișnuită din dreapta, sudarea se efectuează de la dreapta la stânga, iar bazinului de sudură i se oferă o anumită pantă, ceea ce facilitează formarea cusăturii. De asemenea, este mai bine să sudați cusăturile de tavan folosind metoda din dreapta (Fig. 87, c), în acest caz, capătul firului de umplere și presiunea fluxului de gaz împiedică curgerea metalului lichid în jos. Orez. 87.

Sudarea cusăturilor pe verticală (a), orizontală pe plan vertical (b) și tavan (c). Moduri sudare cu gaz

sunt determinate în principal de următorii factori: puterea flăcării de sudură, viteza de sudare, diametrul materialului de umplutură și unghiul de înclinare al duzei pistolului. Toți acești factori sunt legați de grosimea metalului care este sudat. Puterea flăcării

determinată de consumul de combustibil și măsurată de obicei în litri pe oră.

Aproximativ puterea unei flăcări de acetilenă-oxigen poate fi determinată prin formula V a =kS,

unde V a este puterea flăcării (consum de acetilenă), l/h;

S - grosimea metalului de sudat, mm;

k - coeficient de proporționalitate, l/h*mm (pentru oțel cu conținut scăzut de carbon - 100-130, pentru oțel aliat și fontă - 75-100, pentru aluminiu - 100-150, pentru cupru și aliajele sale - 150-225 ). La sudarea corectă, valoarea coeficientului de proporționalitate crește ușor.

Viteza de sudare

poate fi determinată aproximativ prin formula v st =A/S,

unde v w este viteza de sudare, m/h; S - grosimea metalului de sudat, mm; A este un coeficient în funcție de proprietățile metalului care se sudează și parțial de grosimea acestuia, m*mm/h (pentru oțel de grosime medie - 12-15, pentru nichel - 9-11).

Diametrul materialului de umplutură din sârmă

, tije sau tije turnate este selectată aproximativ conform formulelor:

pentru metoda de sudare stânga d= S/2 + 1;

pentru metoda de sudare pe dreapta d=S/2; crește odată cu creșterea grosimii metalului sudat.

Valorile sale aproximative, recomandate pentru metoda stângă de sudare a oțelurilor, sunt prezentate în Fig. 88. La sudarea mai multor materiale conductoare termic (cuprul, aliajele sale etc.), unghiul de înclinare ar trebui să fie ceva mai mare. Orez. 88.

Unghiuri de înclinare a muștiucului pistoletului la sudarea oțelului de diferite grosimi

Modul de sudare este un set de parametri de proces care determină posibilitatea sudării unei îmbinări date din metal de un anumit grad și grosime în poziții spațiale determinate de proiectarea produsului.

Parametrii principali ai sudării cu gaz sunt tipul și puterea flăcării, diametrul firului de umplere și viteza de sudare.

Tipul de flacără depinde de materialul care se sudează: oțelurile carbon și aliate sunt sudate cu o flacără normală, fonta este sudată cu o flacără de cementare, iar alama este sudată cu o flacără de oxidare. Alegerea tipului dorit de flacără se efectuează în funcție de natura strălucirii sale.

Puterea flăcării arzătorului, selectată în funcție de grosimea metalului care se sudează și de proprietățile termofizice ale acestuia, este determinată de consumul de acetilenă necesar pentru a-l topi. Cu cât metalul este mai gros și cu cât conductivitatea termică este mai mare (cum ar fi, de exemplu, cuprul și aliajele sale), cu atât ar trebui să fie mai mare puterea flăcării. Se reglează treptat prin selectarea vârfului arzătorului și fără probleme de supape

Pentru acest tip de lucru, aleg lanterna de injecție cu putere redusă GS-2, deoarece este folosită pentru sudarea metalelor subțiri. Arzătorul este furnizat complet cu patru vârfuri (0,1,2,3). Este echipat cu supape cu ac de acetilenă și oxigen, care asigură o reglare precisă a gazelor.

Vârful numărul 2, deoarece o torță cu acest vârf poate suda metal cu o grosime de 1,0 -2,0 mm. Numărul piesei bucale este de asemenea 2, acest muștiuc este potrivit pentru acest vârf.

Presiunea de funcționare a oxigenului ar trebui să fie de 0,2 - 0,5 MPa. Dar dacă este mai mare decât aceasta, atunci flacăra va fi dură și metalul se va topi foarte repede și va arde găuri în metal, iar dacă presiunea este mai mică decât aceasta, atunci flacăra va fi moale, va dura mai mult să se încălzească sus, vor fi frecvente pop-uri și inversări. Presiunea de funcționare a acetilenei ar trebui să fie de 1 -7 kPa. Dacă este mai mic, vor apărea frecvente izbucniri și inversări, iar dacă este mai mare, flacăra va fi aspră.

Pentru a topi golul dintre marginile metalului care se sudează și a forma un cordon de sudură, în bazinul de sudură este introdusă sârmă de umplutură cu aceeași compoziție cu metalul sudat. Nu puteți suda metal cu sârmă de marcă necunoscută. Înainte de sudare, firul trebuie curățat de umiditate, murdărie, rugină, ulei și vopsea.

Diametrul firului de umplutură este selectat în funcție de grosimea metalului care se sudează și de metoda de sudare. La sudarea oțelurilor cu carbon scăzut și mediu, diametrul firului de umplere, mm, pentru metoda de sudare pe partea stângă este determinat de formula:

si pentru cel potrivit -

unde s este grosimea metalului sudat, mm.

Viteza de sudare este setată de sudor în funcție de viteza de topire a marginilor piesei.

Tehnica sudării

Tehnica de sudare este un set de metode, tehnici și manipulări efectuate de un sudor pentru a forma o cusătură de înaltă calitate.

În sudarea cu gaz, componentele tehnicii de sudare sunt:

* unghiul de înclinare al muștiucului pistoletului față de suprafața marginilor care se sudează;

* metoda de sudare;

* manipularea muștiștilor arzătorului și a firului de umplere pe măsură ce flacăra se mișcă de-a lungul cusăturii.

Unghiul de înclinare al muștiucului pistolului față de suprafața marginilor sudate este selectat de sudor în funcție de grosimea metalului și de proprietățile termofizice ale acestuia. Pentru oțelurile cu conținut scăzut de carbon, această relație poate fi prezentată după cum urmează:

Tabelul 1.

Dependența unghiului de înclinare a muștiucului arzătorului de grosimea metalului

Lanterna din mâna sudorului se poate mișca doar în două direcții:

* de la dreapta la stânga, când flacăra este îndreptată spre marginile metalului reci, nesudate încă, iar firul de umplutură este alimentat în fața flăcării. Această metodă se numește stânga;

* de la stânga la dreapta, când flacăra este îndreptată spre zona sudată a cusăturii, iar firul de umplere este alimentat după flacără.

Această metodă se numește cea potrivită.

Metoda stângă este utilizată la sudarea structurilor cu pereți subțiri (până la 3 mm grosime) și a metalelor și aliajelor cu punct de topire scăzut.

Metoda potrivită este utilizată pentru sudarea structurilor cu o grosime a peretelui de peste 3 mm și a metalelor cu conductivitate termică ridicată.

Calitatea cusăturii cu metoda de sudare potrivită este mai mare decât cu cea din stânga, deoarece metalul este mai bine protejat de flacăra arzătorului de expunerea la aer.

Înainte de a aprinde arzătorul, acesta trebuie verificat pentru injecție. Procesul de verificare a arzătorului pentru injecție include: inițial trebuie să scoateți furtunul de acetilenă din arzător, apoi să deschideți supapa de oxigen, oxigenul curge prin orificiul central al injectorului și este accelerat, creând astfel un vid în canalele laterale ale injectorul si din aceasta cauza acetilena este aspirata din aceste canale. După ce supapa de oxigen este deschisă, punem degetul pe fitingul pistoletului și dacă degetul se lipește, înseamnă că pistolul funcționează și se poate face sudarea.

Arzătorul trebuie aprins în următoarea ordine. Mai întâi, oxigenul este deschis o jumătate de tură, apoi acetilena, dar în niciun caz invers, deoarece flacăra va fuma și acetilena nu va arde complet.

Pentru sudarea diferitelor metale și aliaje, este necesar anumit tip flacără. Pentru sudarea oțelului moale, tipul de flacără ar trebui să fie normal. O flacără normală este acolo unde 1,1 - 1,3 volume de oxigen intră într-un volum de acetilenă. Miezul unei flăcări normale este cilindric. Nu există oxigen și carbon liber în zona de reducere.

Unghiul de înclinare al muștiucului și al suprafeței metalului care se sudează este de aproximativ 30°. Acest lucru se face pentru a preveni arderea metalului.

Oțelurile cu conținut scăzut de carbon conțin până la 0,25% carbon.

Dificultatea la sudare nu provoacă dificultăți deosebite. Oțelul are o bună sudabilitate pe o gamă largă de puteri termice ale flăcării.

CARACTERISTICILE FLACĂRII. Aspectul flăcării este normal. Puterea sa termică cu metoda de sudare la stânga este selectată pe baza consumului de acetilenă de 100... 130 dm3/h la 1 mm de grosime a metalului care se sudează, iar cu metoda corectă - 120... 150 dm3/h .

CARACTERISTICI TEHNOLOGICE. Sudarea se realizează fără flux folosind următoarele clase de sârmă de sudură ca material de umplutură:

* Sv-08 si -08A - pentru structuri necritice;

* Sv-08G, -08GA, -10GA și -14GS - pentru structuri critice.

Tehnica de sudare. Sudarea se efectuează atât în ​​stânga cât și în dreapta.

MĂSURI SUPLIMENTARE. Pentru compactarea și creșterea ductilității metalului depus după sudare, se utilizează forjarea și tratamentul termic ulterior al sudurii. Se recomandă efectuarea forjarii la o temperatură de căldură roșu deschis (800...850 °C) și finisarea la o temperatură de căldură roșu închis.

Structurile critice și cu pereți groși sunt supuse unui tratament termic după sudare.

Pentru sudarea oțelului cu conținut scăzut de carbon cu grosimea de 1,5 mm, este necesară setarea unei flăcări normale, puterea flăcării în funcție de consumul de acetilenă este de 150 ... 200 m3/h pentru metoda de sudare pe stânga, diametrul de firul de umplere este de 1,7 mm.

Cusăturile cu lungimea de 800 mm sunt sudate folosind o metodă de sudare inversă. Pentru a face acest lucru, cusătura este împărțită în secțiuni de 100-200 mm, deoarece în timpul sudării cu gaz există mai multă deformare, se fac mai întâi chinuri, lungimea chinelor este de aproximativ 10 mm, iar distanța dintre ele este de aproximativ 80 mm. Sudarea se efectuează conform schemei din secțiunile 1, 2, 3 într-o direcție, iar cusătura crește și crește în direcția opusă. Toate acestea se fac pentru a încălzi cusătura mai uniform pe toată lungimea ei și pentru a reduce deformarea în timpul sudării.

Deoarece grosimea metalului sudat este de 1,5 mm, se realizează o cusătură într-un singur strat. Distanța dintre cele două foi trebuie să fie minimă pentru a evita arsurile.

Cu această metodă, sudorul vede clar cusătura fiind sudată, deci aspect cusătura este mai bună decât cu metoda potrivită.

Sudarea cu gaz folosit pentru a încălzi metalul cu o flacără la temperatură ridicată rezultată din arderea gazului de acetilenă amestecat cu oxigen. În unele cazuri, în locul acetilenei, pot fi folosiți înlocuitori ai acesteia: propan-butan, metan, benzină sau vapori de kerosen, MAF (metil acetilenă-fracție alen). ÎN în ultima vreme Volumul de utilizare a hidrogenului obținut prin electroliza apei ca gaz combustibil este în creștere.

Desen. Sudarea cu gaz, diagrama procesului

Gazul combustibil de la o butelie sau un generator de gaz special intră în pistoletul de sudură. Oxigenul curge din cilindru către arzător. În arzător se amestecă într-un anumit raport și se aprind la ieșirea din duză. Flacăra topește marginile produsului sudat, afluxul de umplutură și servește și ca protecție a metalului topit din atmosferă. Reglarea debitului de oxigen și gaz combustibil se realizează prin supape adecvate.

În secțiunea sa transversală, flacăra este formată din trei zone (vezi figura de mai jos):

• miez de flacără (A),
• zona de recuperare (B),
• lanternă cu flacără (B).

Desen. Structura unei flăcări de gaz și distribuția temperaturii pe secțiunea sa transversală

Flacăra are temperatura maximă după miez, în zona de reducere. În acest sens, în această zonă ar trebui să fie amplasate tija de umplere și marginile de topire ale metalului. Când se folosesc alte gaze inflamabile în loc de acetilenă, temperatura flăcării scade. Temperatura flăcării depinde și de proporția în care se amestecă oxigenul și gazul combustibil.

Tehnologia sudării cu gaz

Parametrii principali ai modului de sudare cu gaz sunt puterea flăcării, unghiul pistolului și diametrul tijei de umplere. Puterea flăcării depinde de grosimea metalului și de proprietățile termofizice ale acestuia. Cu cât grosimea metalului este mai mare și cu cât este mai mare punctul de topire și conductivitatea termică, cu atât ar trebui să fie mai mare puterea flăcării. Puterea flăcării este determinată de consumul de gaz combustibil și oxigen. La sudarea oțelului și a fontei, consumul de acetilenă V a este legat de grosimea δ prin următoarea relație:

Va = (100-150)5 l/h

La sudarea cuprului, datorită conductivității sale termice mai mari:

Va = (150-200)5 l/h

Unghiul de înclinare al muștiucului arzător față de planul produsului depinde, de asemenea, de grosimea și proprietățile termofizice ale metalului. Cu o modificare a grosimii oțelului de la 1 la 15 mm, unghiul de înclinare al muștiucului se modifică în intervalul 10-80°.

Masă. Modificarea unghiului de înclinare a piesei bucale în timpul sudării cu gaz în funcție de grosimea oțelului

În momentul inițial al sudării, pentru o încălzire mai bună a metalului și formarea rapidă a unui bazin de sudură, unghiul de înclinare este setat la cel mai mare (80-90°). Apoi scade.

Diametrul tijei de umplere este selectat în funcție de grosimea metalului, folosind raportul:

d = δ/2 ÷ δ/2 + 1 mm

În funcție de tehnica de sudare, există metode dreapta și stânga.

Desen. Metode dreapta (A) și stânga (B) de sudare cu gaz

Cu metoda de sudare cu gaz pe dreapta, flacăra pistolului de sudură este îndreptată spre cusătură, iar procesul de sudare se efectuează de la stânga la dreapta. Lanterna se deplasează în fața tijei de umplere.

Cu metoda stângă de sudare cu gaz, flacăra este îndreptată departe de cusătură și procesul de sudare se efectuează de la dreapta la stânga. Lanterna se deplasează în spatele tijei de umplere.

Cu metoda potrivită de sudare cu gaz, se asigură o mai bună protecție a bazinului de sudură, consumul de gaz este mai mic, iar rata de răcire a sudurii este mai mică. Cu metoda din stânga modelare mai bună cusătura, deoarece sudorul vede clar procesul de sudare. Pentru grosimi de metal de până la 3 mm, metoda stângă este mai productivă pentru grosimi mai mari, metoda potrivită este mai productivă.

Avantajele sudării cu gaz

Principalul avantaj al sudării cu gaz este independența sa față de surse electrice nutriţie. Acest lucru îl face convenabil de utilizat în condiții de construcție și instalare, unde puterea nu este întotdeauna disponibilă. reteaua electrica. La sudarea cu gaz, aportul de căldură în metal se schimbă cu ușurință prin schimbarea unghiului pistolului și a distanței acesteia față de piesa de prelucrat, ceea ce vă permite să evitați arderea chiar și atunci când sudați metal subțire. Un exemplu tipic este sudarea țevilor de apă cu diametru mic atunci când nu există acces la partea din spate a cusăturii pentru plasarea căptușelilor sau sudarea rădăcinii. Echipamentul pentru sudarea cu gaz este destul de mobil și transportabil.

Dezavantajele sudării cu gaz

Dezavantajele sudării cu gaz sunt productivitatea scăzută, zona mare afectată de căldură și cerințele ridicate pentru calificarea sudorului. În acest sens, pe intreprinderi de constructii de masini Cu un program de producție stabil, sudarea cu gaz nu poate concura cu sudarea cu arc și practic nu este utilizată.

Această metodă de îmbinare a pieselor metalice, cum ar fi sudarea cu gaz, există de peste o sută de ani. În acest timp această tehnologie continuă să fie îmbunătățită cu succes, deși alte metode de sudare care folosesc arc electric, se dezvoltă mai activ și înlocuiesc sudarea, care folosește o pistoletă cu gaz.

Avantaje și dezavantaje ale sudării cu gaz

Această metodă de îmbinare a metalelor, cum ar fi sudarea cu gaz, implică topirea materialelor care se îmbină, rezultând formarea unei structuri omogene. Arderea gazului, datorită căreia metalul este încălzit și topit, este asigurată prin introducerea de oxigen pur în amestecul de gaze. Această metodă de îmbinare a metalelor are o serie de avantaje.

• Această metodă de sudare nu necesită utilizarea unor echipamente complexe ( invertor de sudare sau dispozitiv semi-automat).
• Toate consumabile Pentru a efectua o astfel de sudare este ușor de cumpărat.
• Sudarea cu gaz (și, în consecință, sudarea cu gaz a țevilor) poate fi efectuată chiar și fără o sursă de energie puternică și uneori fără echipament de protecție special.
• Procesul unei astfel de suduri poate fi reglat cu ușurință: puteți seta puterea necesară a flăcării arzătorului și puteți controla gradul de încălzire a metalului.

U această metodă exista si dezavantaje.

• Metalul se încălzește foarte lent, spre deosebire de utilizarea unui arc electric.
• Zona de căldură care este formată de arzătorul pe gaz este foarte largă.
• Este foarte dificil de concentrat căldura creată de un arzător cu gaz este mai dispersată în comparație cu metoda arcului electric.
• Sudarea cu gaz poate fi clasificată ca o metodă destul de costisitoare de îmbinare a metalelor în comparație cu. Costul oxigenului și al acetilenei consumate depășește semnificativ costul energiei electrice cheltuite pentru a suda piese similare.
• La sudarea pieselor metalice groase, viteza conexiunii este redusă semnificativ. Acest lucru se datorează faptului că concentrația de căldură la utilizarea unui arzător cu gaz este foarte scăzută.
• Sudarea cu gaz este dificil de automatizat. Numai procesul de sudare cu gaz a țevilor sau rezervoarelor cu pereți subțiri, care se realizează cu ajutorul unei pistolețe cu flacără multiplă, poate fi mecanizat.

Materiale pentru sudare cu gaz

Tehnologia de sudare cu gaz presupune utilizarea diverse tipuri gaze, a căror alegere depinde de o serie de factori.

Unul dintre gazele folosite pentru sudare este oxigenul. Acest gaz este caracterizat prin absența culorii și a mirosului, acționează ca un catalizator, activând procesele de topire ale materialului care este îmbinat sau tăiat.

Pentru depozitarea si transportul oxigenului se folosesc butelii speciale in care se tine sub presiune constanta. Oxigenul se poate aprinde la contactul cu uleiul industrial, astfel încât posibilitatea unui astfel de contact trebuie exclusă. Buteliile care conțin oxigen trebuie depozitate în interior, ferite de sursele de căldură și lumina solară.

Oxigenul de sudare se obține prin separarea acestuia de aerul obișnuit, pentru care se folosesc dispozitive speciale. În funcție de gradul de puritate, oxigenul este de trei tipuri: cel mai înalt (99,5%), primul (99,2%) și al doilea (98,5%).

Folosit și pentru diverse manipulări cu metale (sudura și tăiere) gaz incolor acetilenă C2H2. În anumite condiții (presiune ce depășește 1,5 kg/cm2 și temperatură care depășește 400 de grade), acest gaz poate exploda spontan. Acetilena este produsă prin interacțiunea dintre carbura de calciu și apa.

Avantajul utilizării acetilenei la sudarea metalelor este că temperatura sa de ardere permite efectuarea fără probleme a acestui proces. Între timp, utilizarea gazelor mai ieftine (hidrogen, metan, propan, vapori de kerosen) nu face posibilă obținerea unor astfel de temperatură ridicată combustie.

Sârmă și flux pentru sudare

Pentru a suda metale, pe lângă gaz, mai aveți nevoie. Datorită acestor materiale se creează cusătura de sudură și se formează toate caracteristicile acesteia. Sârma folosită pentru sudare trebuie să fie curată, fără urme de coroziune și vopsea pe suprafața sa. În unele cazuri, o bandă din același metal care este sudată poate fi folosită ca astfel de sârmă. Pentru a proteja bazinul de sudură de factorii externi, este necesar să folosiți un flux special. Acidul boric și boraxul sunt adesea folosite ca astfel de flux, care sunt aplicate direct pe suprafața metalului care este sudat sau pe sârma folosită pentru sudare. Sudarea cu gaz se poate face fără flux, dar la îmbinarea pieselor din aluminiu, cupru, magneziu și aliajele acestora, o astfel de protecție este necesară.

Echipamente de sudare cu gaz

Tehnologia de sudare cu gaz presupune utilizarea anumitor echipamente.

Sigiliu de apă

O etanșare cu apă este necesară pentru a asigura protecția tuturor elementelor echipamentului (generator de acetilenă, țevi) împotriva retragerii focului de la arzător. O astfel de supapă, în care apa trebuie să fie la un anumit nivel, este plasată între arzătorul cu gaz și generatorul de acetilenă.

Astfel de butelii sunt vopsite cu culori diferite, în funcție de ce gaz este planificat să fie depozitat în ele. Între timp, partea superioară a cilindrului nu este vopsită pentru a preveni contactul gazului cu componentele vopselei. De asemenea, trebuie avut în vedere că supapele de cupru nu trebuie instalate pe buteliile în care este depozitată acetilena, deoarece acest lucru poate duce la o explozie de gaz.

Este folosit pentru a reduce presiunea gazului care iese din butelie. Cutiile de viteze pot fi cu acțiune directă sau inversă și pt gaz lichefiat se folosesc modele cu aripioare care împiedică înghețarea acestuia la ieșire.

Sudarea cu gaz nu poate fi efectuată fără utilizarea unor furtunuri speciale, prin care pot fi furnizate atât gaz, cât și lichide inflamabile. Astfel de furtunuri sunt împărțite în trei categorii, marcate cu 1) o bandă roșie (funcționează la presiuni de până la 6 atmosfere), 2) o bandă galbenă (pentru alimentarea cu lichide inflamabile), 3) o bandă albastră (funcționează la presiuni de până la 20 atm). ).

Amestecarea gazelor si arderea acestora se asigura prin folosirea unui arzator, care poate fi de tip injectabil sau neinjector. Arzatoarele sunt clasificate si in functie de puterea lor, care caracterizeaza cantitatea de gaz trecuta pe unitatea de timp. Deci, există arzătoare de putere mare, medie, mică și micro-mică.

Sudarea cu gaz se realizează într-un loc special echipat numit stâlp. În esență, un astfel de loc este o masă, care poate avea un blat rotativ sau fix. Această masă, echipată cu ventilație de evacuare și tot ceea ce este necesar pentru depozitarea uneltelor auxiliare, facilitează foarte mult munca sudorului.

Caracteristicile sudării cu gaz

Parametrii flăcării sunt ajustați folosind o cutie de viteze, care vă permite să schimbați compoziția amestecului de gaze. Folosind un reductor, puteți produce trei tipuri principale de flacără: reducătoare (utilizată pentru sudarea aproape a tuturor metalelor), oxidantă și cu o cantitate crescută de gaz combustibil. La sudarea metalelor într-un bazin topit, au loc două procese simultan - oxidarea și reducerea. În același timp, la sudarea aluminiului și magneziului, procesele oxidative au loc mai activ.

Cusătura de sudură în sine și zona adiacentă acesteia sunt caracterizate de parametri diferiți. Astfel, secțiunea de metal adiacentă cusăturii este caracterizată de o rezistență minimă și această zonă este cea mai predispusă la distrugere. Metalul adiacent acestei zone are o structură cu granule mari.

Pentru a îmbunătăți calitatea cusăturii și a zonei adiacente acesteia, se efectuează o încălzire suplimentară sau așa-numita forjare termică a metalului.

Tehnologiile de sudare pentru diferite metale au propriile lor nuanțe.

• Gazul se realizează folosind orice gaz. La sudarea unor astfel de oțeluri, sârmă de oțel care conține o cantitate mică de carbon este utilizată ca material de umplutură.
• Metodele de sudare sunt selectate în funcție de compoziția lor. Astfel, oțelurile inoxidabile rezistente la căldură sunt sudate cu sârmă care conține crom și nichel, iar anumite calități necesită utilizarea unui material de umplutură care conține suplimentar molibden.
• Fonta este gătită cu o flacără de cementare, care împiedică piroliza siliciului și formarea granulelor de fontă albă fragilă.
• Pentru sudarea cuprului, este necesar să folosiți o flacără de putere mai mare. În plus, datorită fluidității crescute a cuprului, piesele realizate din acesta sunt sudate cu un spațiu minim. Sârma de cupru este folosită ca material de umplutură, precum și ca flux, care promovează dezoxidarea metalului de sudură.
• Există riscul de volatilizare a zincului din compoziția sa, ceea ce poate duce la creșterea porozității metalului de sudură. Pentru a evita acest lucru, flacăra arzătorului este furnizat mai mult oxigen, iar sârma de alamă este folosită ca aditiv.
• Sudarea bronzului se realizează cu o flacără reducătoare, care nu arde staniul, aluminiul și siliciul din acest aliaj. Sârma de bronz cu o compoziție similară este utilizată ca aditiv, care conține suplimentar siliciu, care promovează dezoxidarea metalului de sudură.

Sudarea cu gaz este îmbinarea pieselor metalice prin topire. Din punct de vedere istoric, acesta este unul dintre primele tipuri de sudare care apar. Tehnologia a fost dezvoltată la sfârșitul secolului al XIX-lea.

Ulterior, odată cu dezvoltarea tehnologiilor de sudare electrică (arc și rezistență), valoarea practică a sudării cu gaz a scăzut oarecum, în special pentru îmbinarea oțelurilor de înaltă rezistență. Dar este încă folosit cu succes pentru îmbinarea pieselor din fontă, alamă, bronz, pentru tehnici de topire și în multe alte cazuri.

Esența metodei este că o flacără de gaz de sudare la temperatură înaltă încălzește marginile pieselor care sunt sudate și o parte din materialul de umplutură (partea cu electrod).

Metalul intră în stare lichidă, formând un așa-numit bazin de sudură - o zonă protejată de o flacără și un mediu gazos care deplasează aerul. Metalul topit se răcește încet și se solidifică. Acesta este modul în care se formează cusătura de sudură.

Se folosește un amestec de gaz inflamabil cu oxigen pur, care joacă rolul unui agent oxidant. Cea mai mare temperatură - de la 3200 la 3400 de grade - este produsă de acetilenă gazoasă, obținută direct în timpul sudării din reacția chimică a carburii de calciu cu apa obișnuită. Pe locul doi se află propanul - temperatura sa de ardere poate ajunge la 2800 °C.

Mai puțin utilizat:

• metan;
• hidrogen;
• vapori de kerosen;
• Bluegaz.

Toate gazele și vaporii alternativi au o temperatură a flăcării semnificativ mai scăzută decât acetilena, astfel că sudarea cu gaze alternative se practică mai rar, și numai pentru metalele neferoase - cupru, alamă, bronz și altele, cu punct de topire scăzut.

Sudarea cu gaz are caracteristici în comparație cu sudarea electrică, care formează atât dezavantajele, cât și avantajele acesteia.

Avantaje și dezavantaje

Ca orice lucru sau fenomen, avantajele sudării cu gaz sunt o reflectare directă a dezavantajelor sale și invers.

Principala caracteristică a sudării cu gaz este mai mult viteză micăîncălzirea zonei topite și limitele mai largi ale acestei zone. În unele cazuri, acesta este un plus, în altele este un minus.

Acesta este un plus, dacă este necesar, metale neferoase sau fontă. Au nevoie de încălzire lină și răcire lină. Există, de asemenea, o serie de oțeluri specializate pentru care acest mod special de prelucrare este optim.

Alte avantaje includ:

• complexitate redusă proces tehnologic sudare cu gaz;
• disponibilitate, cost adecvat al echipamentului;
• disponibilitatea unui amestec de gaze sau carbură de calciu;
• nu este nevoie de o sursă de energie puternică;
• controlul puterii flăcării;
• controlul tipului de flacără;
• posibilitatea controlului modului.

Există patru dezavantaje principale ale sudării cu gaz. Prima este tocmai rata scăzută de încălzire și disiparea ridicată a căldurii (eficiență relativ scăzută). Din acest motiv, este aproape imposibil să sudezi metal cu grosimea mai mare de 5 mm.

A doua este o zonă afectată termic prea largă, adică o zonă de încălzire. Al treilea este costul. Prețul acetilenei consumată în timpul sudării cu gaz este mai mare decât prețul energiei electrice cheltuite pentru aceeași cantitate de muncă.

Al patrulea dezavantaj este potențialul slab de mecanizare. Datorită principiului său de funcționare, numai sudarea manuală cu gaz poate fi implementată efectiv.

O metodă semi-automată nu este posibilă o metodă automată poate fi realizată numai folosind o torță cu flacără multiplă și numai atunci când se sudează țevi cu pereți subțiri sau alte rezervoare. Această metodă este complexă și rentabilă numai în producția de rezervoare goale din aluminiu, fontă sau unele dintre aliajele acestora.

Standarde

GOST pentru sudarea cu gaz este o problemă specială. Datorită faptului că calitatea sudurii în sudarea cu gaz depinde în mare măsură de priceperea sudorului, aceasta este determinată subiectiv.

Natura procesului de sudare cu gaz este exclusiv manuală, nu există un GOST specific pentru sudarea cu gaz. Dar există GOST 1460-2013 - pentru carbură de calciu, din care se produce gaz pentru sudare.

În plus, diferite GOST definesc parametri cum ar fi tipurile de sârmă de umplere, presiunea în cutia de viteze și cilindru și cerințele pentru generatorul de acetilenă. Există cerințe specifice pentru tipurile de furtunuri și arzătoare utilizate, legate de siguranța în exploatare.

Set de echipamente standard

Sudarea sau tăierea cu gaz (un proces mai simplu din punct de vedere tehnologic) necesită echipamente. În primul rând, acesta este un generator de acetilenă sau o sursă de alt gaz inflamabil (propan, hidrogen, metan). .

Pot fi utilizate diverse dispozitive auxiliare, de exemplu, un element piezo-aprindere, un sigiliu de siguranță pentru apă pentru protecție împotriva focului invers (în ultimul timp un element aproape obligatoriu) și altele.

O trăsătură distinctivă a acestui tip de sudare este că nu necesită alimentare cu energie, astfel încât lucrul poate fi efectuat practic în condiții „de câmp”. În mare parte din cauza acestui avantaj, sudarea cu gaz este încă utilizată în mod activ.

Tipuri de flacără

Unul dintre avantajele sudării cu gaz este capacitatea de a folosi focul cu diferite proprietăți chimice: oxidativ, reductiv, cu un continut ridicat de acetilena.

O flacără „normală” este considerată a fi o flacără reducătoare, în care metalul este oxidat în aceeași viteză cu care este redus. Este folosit în majoritatea cazurilor. Pentru a îmbina piesele din bronz și alte aliaje care conțin staniu, se folosește doar focul reducător.

O flacără de oxidare se formează atunci când cantitatea de oxigen din amestecul de gaz crește. În unele cazuri este de preferat și chiar necesar, cum ar fi la îmbinarea alamei și la lipire.

O proprietate specială a flăcării oxidante este capacitatea de a crește viteza de sudare cu gaz. Dar în acest caz este necesar să folosiți un aditiv special care conține agenți de dezoxidare - mangan și siliciu.

Dacă folosiți același material ca un fir de umplutură cu flacără oxidantă ca și în piesele care sunt sudate (cu excepția alamei), sudarea va ieși casantă, cu un număr mare de pori și cavități.

O flacără cu un conținut crescut de gaz inflamabil este utilizată pentru suprafața unei alte piese dintr-un aliaj mai dur pe orice piesă, precum și la sudarea pieselor din fontă și aluminiu.

Tehnologie și metode

Tehnica de sudare cu gaz depinde în mare măsură de specificul metalelor și aliajelor sudate, de forma pieselor, de direcția cusăturii și de alți factori.

Scopul principal al sudării cu gaz este prelucrarea fontei și a metalelor neferoase, care se pretează mai bine decât sudarea cu arc. „Ia” cel mai rău oțel aliat - datorită coeficientului scăzut de transfer de căldură, piesele realizate din acesta se deformează foarte mult atunci când sunt gătite cu gaz.

Există tehnici de sudare cu gaz „dreapta” și „stânga”. Există și tehnologii de sudare cu margele, băi și sudare multistrat.

Metoda „dreapta” este atunci când duza de sudare este mutată de la stânga la dreapta, iar aditivul este furnizat în urma mișcării jetului de foc. Flacăra este îndreptată spre capătul firului, astfel încât compoziția topită - punctul de topire al aditivului este de obicei mai mic decât cel al materialului de bază - să se afle uniform în cusătură.

Cu metoda „stânga” de sudare cu gaz - este considerată cea principală - fac opusul. Arzătorul se deplasează de la dreapta la stânga, aditivul este alimentat spre el. Această metodă este mai simplă, dar este potrivită doar pentru foile subțiri de metal. În plus, cu el se consumă mai mult sârmă de umplere și gaz combustibil decât cu cel „potrivit”.

Sudarea cu role este o metodă care necesită mai multă muncă, potrivită numai pentru materialul din tablă. Cusătura este formată sub formă de rolă, dar calitatea cusăturii este foarte ridicată, fără formarea de zgură, pori și goluri de aer.

Sudarea bazinului este o metodă care necesită o mare pricepere din partea sudorului. În acest caz, firul de umplere este așezat în cusătură în spirală, trecând prin diferite secțiuni ale flăcării. Fiecare nouă tură a spiralei se suprapune ușor pe cea anterioară. Metoda este potrivită pentru îmbinarea foilor din oțel cu conținut scăzut de carbon.

Sudarea multistrat este metoda cea mai complexă din punct de vedere tehnologic. Elementele de bază sunt ca suprafața unui strat peste altul. În acest caz, se obține încălzirea ideală a tuturor straturilor subiacente. Principalul lucru este să controlați ca îmbinările cusăturilor diferitelor straturi să nu fie amplasate una sub alta.

În fiecare dintre aceste tipuri de sudare cu gaz se pot folosi fluxuri diferite, în funcție de metalul care se prelucrează. Sarcina lor este de a proteja suprafața cusăturii de formarea de oxizi care îi afectează calitatea.