Де і як застосовується ацетиленова зварка
Газове або ацетиленова зварювання має на увазі наявність двох компонентів відразу ацетилену (C2H2) та кисню (O2), хоча в деяких випадках замість C2H2 застосовують водень, пропан або бутан. Діє це так: коли факел від горіння змішаних речовин оплавляє краї елементів, що стикуються, і присадочного матеріалу, утворюється рідка зварювальна ванна, яка після остигання утворює шов. Діаметр присадного прутка підбирають відповідно до товщини оброблюваного металу. На сьогоднішній день метод киснево-ацетиленового зварювання широко застосовується в машинобудуванні, авіації, суднобудуванні, а також на будь-яких дрібних та великих підприємствах легкої та важкої промисловості.
Технологія газового зварювання
Як було зазначено, зварювання ацетиленом і технічним киснем здійснюється шляхом змішування цих газів (C2H2 добре горить, а O2 – ідеально підтримує горіння) і займання для нагрівання оброблюваних поверхонь. Кисень тут, по суті, виконує дві функції:
- Що Утворюється в генераторі C2H2 має малий тиск на виході з резервуара, але його підхоплює струмінь кисню і захоплює пальник.
- Коли зварювальник підпалює суміш у сопла, він має можливість регулювати потужність факела барашковим краном, що відповідає за подачу кисню, що підтримує процес горіння.
Якщо для ацетиленового зварювання кисень поставляється із заводу в балонах під тиском, то C2H2 найчастіше проводиться безпосередньо на робочому місці в генераторі. Для цього використовують карбід кальцію (CaC2), який продається в більшості будівельних магазинів та звичайну питну або технічну воду. У процесі протікання реакції суміш розкладається на C2H2 та Ca(OH)3 (гашене вапно). Ацетилен під тиском по шлангу потрапляє у пальник і там підхоплюється киснем. З гашеним вапном, що залишається, надходять по-різному, але це саме той склад, який ви купуєте в магазині для побілки дерев на дачній ділянці.
Корисне відео
Увага! Кисень у балонах завжди МАСЛОНЕБЕЗПЕЧНИЙ! Тому навантаження та розвантаження резервуарів у рукавицях, просочених олією, категорично заборонено. Також не можна користуватися промасленим ганчірком для протирання балонів з O2 – це призведе до вибуху з усіма наслідками!
Як створюється тиск
Давайте докладніше розберемося, як працює зварювання ацетиленом та киснем за допомогою принципової схеми, яку ви бачите на верхньому зображенні. Кисень привозять на виробництво в сталевих балонах, пофарбованих у синій колір, де він міститься під тиском до 150 атмосфер або 1,52 МПа (хто звик). Ці резервуари заправляють на спеціальних заводах, які є у всій країні. Така доставка, як правило, здійснюється не безпосередньо, наприклад, на матеріальний залізничний склад (МЧ) із заводу приходить вагон із балонами. Звідти його розбирають залізничні організації типу ТЧ, ВЧД, НГЧ, ШЧ, ПЧ, ЕЧ, тобто підприємства, відповідальні за рух поїздів. Карбід, до речі, одержують за такою ж схемою, тому великим підприємствам/компаніям набагато простіше впоратися із забезпеченням.
Для підключення ацетиленового зварювання на балон з киснем зварювальник встановлює редуктор, який знижує тиск зі 150 на 3-10 атмосфер і далі газ прямує до пальника. Іншим шлангом у цей час до пальника рухається ацетилен.
Примітка: для зварювання ацетиленом C2H2 не завжди виробляють безпосередньо на робочому місці в генераторі з води та карбіду кальцію. У деяких ситуаціях газ замовляють на заводі і він надходить за призначенням у балонах білого кольору.
Пальник
Зварювання ацетиленом і киснем відбувається за допомогою газового пальника, який є свого роду змішувачем для двох компонентів. Тобто за тим же принципом, що в сантехнічному змішувачі на два окремі штуцери подається різний газ, а потім потужність струменя регулюється кранами, як холодна та гаряча вода. Після регулювання суміш потрібної концентрації виходить через сопло пальника.
Регулювання полум'я
Якість киснево-ацетиленового зварювання переважно залежить від складного складу язика полум'я, яке горить у сопла пальника. Тобто регулювання кількості подачі C2H2 і O2 не передбачено якимось автоматичним способом: воно здійснюється тільки вручну. Професійний зварювальник, добре знаючи пристрій пальника та необхідну колірну гаму факела, швидко справляється з налаштуваннями та отримує якісний шов.
Ядро смолоскипа має форму правильного конусного циліндра, навколо якого обвивається оболонка кисню. Якщо O2 прибрати взагалі або хоча б частково, то полум'я втратить температуру і коптитиме, що призведе до створення шва низької якості – це викличе навуглерожування. Якщо ж кисню буде більше, ніж у нейтральному стані, то це призводить до окислення, але в такому випадку температура факела збільшиться, тому таким методом ріжуть метал.
Це цікаво: пальник для ацетиленового виду зварювання іноді називають різаком, а зварників – різьбярами. Це не дивно, тому що на деяких підприємствах навіть є вакансія «різьбяр металу», куди потрібні саме газозварювальники.
Корисне відео
Правий та лівий методи зварювання
Зварювання ацетиленом та киснем здійснюється лівим та правим методами – це зовсім не жаргон, а передбачене та затверджене ГОСТом правило. Якщо пальник переміщається зліва направо (орієнтуєтеся по своїх руках) попереду прутка присадки, тобто, пруток як би підштовхує факел, то це правий спосіб. При лівому способі дія проводиться навпаки - справа наліво, де зварювальний пруток ніби тікає від пальника.
Не можна сказати, що якість з'єднання одним способом краще, ніж іншим, але правий метод застосовується для металу товще 5 мм. Однак лівий метод виходить краще з естетичної точки зору - зварювальник постійно спостерігає шов і може досягти його постійної ширини та товщини. А ще лівий варіант дозволяє полум'ю розливатися по металу і це значною мірою знижує ризик перепалу заготовки. Рух мундштука здійснюється по одній лінії. А ось пруток рухається не тільки прямо, а й здійснює коливальні рухи в сторони – це дозволяє створити міцніший шов.
Нахиліть мундштук
Тепер розглянемо, як варити ацетиленом з урахуванням зон полум'я та нахилу форсунки (сопла) пальника. Ручний спосіб зварювання передбачає напрямок факела так, щоб краї, що оплавляються, знаходилися в відновлювальній зоні полум'я, але при цьому на 2-6 мм не діставали до кінця ядра. Кінець присадного дроту при цьому тримають або в відновлювальній зоні вогню, або в зварювальній ванні.
Кут нахилу сопла пальника залежить від товщини металу та його показників теплопровідності. Наприклад, для сталевих заготовок 1-3 мм завтовшки кут пальника становитиме 20-30°, а сталі 3-5 мм - 30-40°. На початку зварювання для прогріву кромок встановлюють найбільший кут пальника для прямого попадання вогню в зону нагріву, але потім цей кут поступово зменшують до номінального показника. Наприкінці шва нахил мінімізують, щоб заповнити кратер та попередити перепал металу.
Корисне відео
Що потрібно для газового зварювання
Щоб скористатися зварюванням металу ацетиленом, необхідно мати наступний комплект обладнання:
- ацетиленовий генератор або балон з іншим горючим газом;
- балон із технічним киснем;
- редуктори: один для кисню, інший для ацетилену;
- зварювальний пальник з набором змінних наконечників;
- два шланги для подачі O2 та C2H2;
- комплект інструментів з газового та розвідного ключа;
- окуляри із захисним склом;
- спецодяг для зварювальника.
Висновок
На закінчення можна сказати, що ацетиленова зварка за міцністю шва не краща і не гірша за електричну, зате вона лідирує в естетичних показниках. Крім того, такий вид з'єднання заготовок повністю автономен і не залежить від зовнішніх енергоносіїв. Купувати таке обладнання чи ні – це ваш вибір, але ще ніхто не скаржився.
