Оборудование для ацетиленовой сварки

DIY кислородно-ацетиленовая сварка

Путь к IT у всех бывает очень тернистый.

Я например в детстве хотел быть сварщиком — это же так красиво, когда вокруг летят брызги расплавленного металла! Но как-то не сложилось: мне начали выписывать журнал «Юный техник», где на последней странице одного из номеров рассказывали про робота, управляемого компьютером БК-0010… Но пунктик-то остался… Также кто-то наверняка помнит передачу «Очумелые ручки», где из пластиковых бутылок делали различные креативные (как бы сказали сейчас) вещи. Под катом — я покажу, как из пластиковой бутылки, инсулинового шприца, нескольких метров резинового шланга, клеевого пистолета (куда же без него) и некоторых других вещей, которые можно найти в каждом доме* сделать самую настоящую кислородно-ацетиленовую сварку.

* В каждом доме BarsMonster .

Теория

Температура пламени зависит от теплоты сгорания топлива и теплоемкости продуктов реакции. Когда мы сжигаем что-то в воздухе — нагревать приходится и азот (которого почти 80%), потому температура пламени в воздухе обычно не высокая (~1500-2000C и ниже).

А вот в чистом кислороде, при правильном соотношении объема горючего и кислорода — греть нужно только продукты реакции, и достижимы намного более высокие температуры. Как топливо обычно рассматривают углеводороды. Углерод при сгорании дает углекислый газ, а водород — воду.

Вода имеет очень большую теплоемкость (4.183 против 1.4 кДж/(кг*К) ), соответственно, чем больше в горючем будет углерода, и меньше водорода — тем выше в первом приближении потенциально достижимая температура.

Наилучшее сочетание — у ацетилена C2H2, а например у метана CH4 и пропана C3H8 — это соотношение намного хуже.

Но существуют и другие соединения с равным количеством углерода и водорода — например бензол, C6H6. Помимо токсичности бензола, при его сгорании выделяется меньше энергии, т.к. в ацетилене «лишняя» энергия запасена в нестабильной тройной углеродной связи, что и обеспечивает ему одну из наибольших температур горения в кислороде — 3150 °C.
Эта лишняя энергия (~16%) может выделится во время самопроизвольной детонации сжатого ацетилена даже без доступа воздуха (продуктом реакции будет как раз бензол и винилацетилен). Wikipedia утверждает, что для этого нужно давление всего в 2 атмосферы — но я в шприце сжимал ацетилен до 4-5 атмосфер и ничего не происходило (видимо нужны катализаторы, удар или повышенная температура). В любом случае, из-за этого эффекта ацетилен в сжатом виде не хранят, а растворяют его в баллонах в ацетоне. Но есть и более простой и безопасный при маленьких объемах способ получения ацетилена — реакция карбида кальция с водой. Именно этот способ и будет использоваться.

Что примечательно, достигнуть еще бОльшей температуры можно — если использовать как топливо вещества, не содержащие водорода вообще: cyanogen (привет Android), (CN)2 — горит при 4525 °C и dicyanoacetylene C4N2, горит при 4990 °C (опять благодаря тройным углеродным связям, и меньшему относительному количеству лишнего азота). Но практически с этой целью их не используют из-за токсичности.

Безопасность

Сжатые кислород и ацетилен в баллонах — могут быть очень опасны при малейших нарушениях правил эксплуатации, потому их я конечно использовать не буду.

Ацетилен будет генерироваться из небольшого количества карбида кальция (~100г на одну сессию), в бутылке объемом 0.5л.

Изначально я хотел использовать 2л, чтобы давление было более равномерное — но посмотрев на как взрывается литр ацетилена с кислородом — решил урезать осетра. Чтобы не создавалось опасного давление в генераторе — выход ацетилена на горелке никогда нельзя перекрывать.

Генератор ацетилена нужно охлаждать — иначе будет «саморазгон» реакции из-за нагрева.

Кислород — будет генерироваться медицинским концентратором кислорода, что относительно безопасно. Могла быть еще опасность накачать кислорода в генератор ацетилена с последующим хлопком — но для этого нужно, чтобы не сработал защитный клапан в генераторе кислорода, и был заблокирован (грязью например) выход газа из горелки. И конечно работать нужно в специальных очках — не только для защиты от брызг металла, но и ультрафиолетового излучения пламени (т.е. прозрачные пластиковые защитные очки тут не подойдут). Чтобы не допустить скапливания взрывоопасной концентрации ацетилена в случае утечек — вентилятор постоянно обдувал рабочее место + все операции проводились на открытом воздухе. Также существует проблема «обратного удара»: когда скорость течения газа в горелке становится слишком маленькая, пламя уходит внутрь горелки с хлопком, и если в ацетилене есть воздух — пламя может дойти до генератора ацетилена. Потому я не поджигал ацетилен сразу после начала реакции, а ждал ~15-30 секунд пока воздух не будет вытеснен. Также эта проблема может быть решена добавлением водяного клапана на пути ацетилена.

Конструкция

Итак, нам понадобится генератор кислорода. В моем случае — медицинский кислородный концентратор Atmung (цена порядка 20к рублей — но он, к счастью, уже был в наличии). Может генерировать 1 литр в минуту 95% кислорода, и бОльшие объемы при снижении концентрации.

Работает по принципу короткоцикловой безнагревной адсорбции — за счет различной скорости прохождения газов через поры цеолита:
Далее — стандартная ацетиленовая горелка «Малютка», у неё самое маленькое сопло, куплена в интернет-магазине (960 рублей): Мой генератор ацетилена работает следующим образом: вода из банки, стоящей на высоте 1-2 метра (для создания давления) через иглу инсулинового шприца маленькими каплями капает на карбид кальция в бутылке. Как только давление вырастает из-за выделившегося газа — вода капать перестает, до тех пор пока давление не снизится. Таким образом система стабилизирует сама себя. Тем не менее, генератор в банке с холодной водой — чтобы не допустить излишнего нагрева:

Результат

Пламя ацетилена в воздухе сильно коптит, и выглядит вполне заурядно:
С включением кислорода все меняется: Можно плавить и поджигать сталь, резать все-таки не хватает мощности (надо брать более толстый наконечник, увеличивать давление): Оказалось, гибкое стеклянное «оптоволокно» получается автомагически — когда расплавленное стекло капает, как только толщина шейки становится достаточно маленькой, оно очень быстро остывает и дальше не утончается. Можно плавить стекло как масло, запаивать капсулы из стеклянных трубок: Задача жизни выполнена, надеюсь и вам было интересно 🙂 PS. И не повторяйте это дома. Дополнение от специалиста (@freuser ):С точки зрения профессионального сварщика (30 лет, 11 стажа, из них 2 именно газосварка): Статья гожая, в общем дисклеймеры правильные. Стоит добавить, что работы ведутся на несгораемых поверхностях (искры летят метра на 2 от ветра, а капли металла даже потемневшие до обычных цветов могут прожечь обувь, если она является туфлями.) Конструкция генератора называется ВК (вода на карбид), есть еще КВ и ВВ (гуглится со схемами, копирайт еще советский :)). К видео комментариев нет, особо и смотреть нечего (с моей точки зрения), только стоит добавить, что большие стекла (или целые бутылки), а также камень/бетон/некоторые кирпичи при нагревании могут лопнуть/расслоиться с образованием низколетящих осколков, которые замечательно впиваются и вплавляются в кожу (особенно на лице), правда, на миллиметр, не более, и легко вынимаются оттуда.

Еще хотел бы ответить именно на habrahabr.ru/post/185720/#comment_6461342: это не обратный удар, вернее не то, от чего предостерегал Nepherhotep, а просто горелка либо перегрелась, либо, скорее, от малого давления и близкого от сопла препятствия (либо засора внутри сопла) пламя пошло навстречу потоку, к инжектору (в этой горелке он под накидной гайкой, между ней и вентилями), но дальше не двинулось. А обычно под обратным ударом понимается случай, когда пламя проскочило инжектор и пошло по шлангу навстречу источнику. Бывает два вида обратных ударов (один я наблюдал воочию): пламя идет по ацетиленовому шлангу (обычное горение, только конец шланга постоянно обгорает и пламя движется равномерно к баллону/генератору) и по кислородному (тут все красивее — шланг вдруг 20-30-сантиметровым куском вспыхивает и превращается в лохмотья, секундная пауза — следующий отрезок и т.д. до самого баллона.) Хотя второй случай — редкость. Простейшая защита — пережимаешь шланг в отдалении, придавливаешь ногой (не забываем про туфли) и орешь напарнику «Санька, баллоны закрывай, *** !!» Для более цивильной защиты можно сделать водяные затворы — тоже бутылка, две трубки, одна до дна — входящая, вторая короткая — на горелку. До половины наливается водой и все, пузырьки красиво бегут ))

• ацетилен
• кислород
• жжем напалмом
• cyanogen

Оборудование для ацетиленовой сварки

Ацетилен является органическим соединением, у которого имеется тройная связь между атомами углерода, его относят к алкинам. Это газ, не имеющий цвета. Газовая сварка вызывает ассоциацию с данным веществом, потому что именно оно способно давать высочайшую температуру горения с добавкой очищенного кислорода.

Его достоинство в экономичности. Популярность использования привела к тому, что производство и потребление ацетилена увеличилось за последние десятилетия.

Причиной стало внедрение электродов высокого качества для дуговой автоматической сварки под флюсом.

Конечно, многие промышленные отрасли наотрез отказались от применения газовой сварки, однако все равно исполнение большинства ремонтных работ невозможны без нее.

Общая информация об ацетилене для газовой сварки

Благодаря простой формуле его производство является дешевым, так как для этого требуется всего лишь взаимодействие карбида кальция и воды. Доступная цена, простота изготовления сделали его популярным горючим газом.

Он способствует резкому повышению температуры горения, что приводит к образованию твердых углеродистых частиц. При сгорании они ярко светятся, наблюдается переход от желтого цвета пламени к белому.

Поэтому его зачастую используют для фонарей.

Ацетилен хранится, транспортируется в красных (для сжиженного состояния) или белого цвета, объем 40 литров под давлением 1,6 мПа. При давлении или с добавлением воздуха или кислорода газ взрывоопасен.

Основные свойства таковы:

• В жидкое состояние переходит при снижении температуры до минус 83,3 градусов.
• Затвердевает, когда температура опускается ниже минус 90 градусов.
• Растворяется в воде, допускает применение органических растворителей, к примеру, ацетона.
• Достигая температуры около плюс 500 градусов или находясь под давлением больше 2 атмосфер, может взорваться.

Купить ацетилен для сварки – достоинства и недостатки применения

Преимуществами использования являются:

• Высочайшая температура горения.
• Ацетилен можно получить из генератора или приобрести качественный в заводском баллоне.
• Является экономичным, выгодным при использовании.

Среди недостатков использования можно отметить:

• Взрывоопасность высокого уровня и необходимость придерживаться правил техники безопасности.
• Во время эксплуатации возникает загазованность помещения.
• Из-за работы на высоких температурах могут возникать дефекты, пережигание и перегревание тонкого металла.

Меры предосторожности при работе с ацетиленом

Работа требует от мастера большой осторожности. Следует избегать ударов, сильного нагрева и давления для профилактики взрывов.

Струя газа загорается от мельчайшей искры, это может быть даже заряд статического электричества от одежды или руки.

Безопасность перемещения вещества обеспечивается использованием специализированных баллонов, заполняющихся пористыми материалами, которые пропитаны ацетоном.

При правильной работе с исполнением всех правил безопасности он является незаменимым экономичным высокопродуктивным веществом.

Заказать ацетилен для сварочных работ можно в компании «М-Газ». Специалисты помогут не только с выбором, но и предоставят исчерпывающую консультацию. Прайс-лист представлен на сайте. Доставка осуществляется в удобное время. Позвоните и закажите.

Газовая сварка ацетиленом и кислородом. Технологический процесс газовой сварки

Газовая сварка ацетиленом и кислородом. Технологический процесс газовой сварки. 4.25/5 (85.00%) проало 4

Технология газовой сварки.

Газовая сварка осуществляется путем нагрева газовой горелкой соединяемых поверхностей до перехода металла в жидкое состояние.

При газовой сварке горючий газ сжигается в струе кислорода, и пламя направляется на свариваемое место металла. Горючий газ и кислород по гибким шлангам подводятся в сварочную горелку и смешиваются в ней. По выходе из горелки смесь воспламеняется и дает высокую температуру.

В качестве горючих газов наибольшее применение получил ацетилен.

Ацетилен для сварки образуется в особых аппаратах-генераторах, в которых карбид кальция под действием воды разлагается на ацетилен и гашеную известь.

Генераторы устанавливаются недалеко от места работы, и ацетилен из них поступает по гибким шлангам к сварочной горелке под давлением от 100 до 150 мм ртутного столба.

Давление газа при газовой сварке.

Рис. 1. Установка газовой сварки:

1 — генератор; 2 — баллон с кислородом; 3 — редуктор; 4 — шланг; 5 — горелка; 6 — пруток (присадочный); 7 — изделие.

На рис. 1 представлена принципиальная схема установки для газовой сварки металла. Кислород доставляется к месту работы в стальных баллонах, в которых он находится под давлением до 150 ат. Баллоны окрашиваются в голубой цвет.

Кислород из баллона через редуктор, который снижает давление газа до 3 ÷ 10 ат, по второму шлангу подводится в газовую горелку. При отсутствии генератора ацетилен может быть получен с ацетиленовых заводов в баллонах.

Ацетиленовые баллоны окрашиваются в белый цвет.

Оборудование для газовой сварки.

Сварочная горелка (рис. 2) имеет два штуцера 1 и 2 для надевания шлангов, подающих в горелку кислород и ацетилен, запорные краны 3 и 4 для пуска обоих газов и сменный наконечник 5. Размер наконечника зависит от расхода газа в единицу времени и обозначается номерами от 1 до 6. Чем толще свариваемое изделие, тем больше расход ацетилена и тем больший размер должен иметь наконечник.

Рис. 2. Газовая горелка для сварки:

1, 2 — штуцеры; 3, 4 — краны; 5 — горелка.

Газовая сварка пламя.

Пламя горелки регулируется во время работы. Оно должно быть нейтральным, так как избыток кислорода вызывает окисление сварочного шва, а избыток ацетилена — его науглероживание. И то и другое вредно отражается на качестве шва.

Металл для заполнения сварочного шва получается от расплавления присадочного прутка.

При сварке горелке сообщают небольшое поступательно-колебательное движение вдоль шва. Этим достигается лучшее соединение свариваемых деталей.

Левый способ газовой сварки. Правый способ газовой сварки.

Сварка разделяется на левую и правую. При левой сварке пламя горелки движется справа налево, позади сварочного прутка. При правой сварке пламя горелки движется впереди сварочного прутка Правая сварка экономичнее левой и дает более качественный шов

Дефекты сварочного шва.

Наиболее часто встречающиеся дефекты сварочного шва — непровар, шлаковые включения, а также перегрев шва металла.

Газовая сварка чаще всего применяется при сварке низкоуглеродистых и специальных сталей небольших толщин, при сварке труб и изделий из цветных металлов, при пайке твердым припоем.

Ацетиленовая сварка

Старая сварочная технология, с помощью которой всегда получается красивый и прочный шов, ацетиленовая сварка. В основе данного процесса лежит горючий газ – ацетилен, который всегда получали при помощи смешивания воды и карбида кальция.

И делали это в специальном баллоне, называемом генератором. К оборудованию добавлялся кислородный баллон, комплект шлангов, горелка, установленная на специальной рукоятке, на которой располагаются регулирующие вентили.

С их помощью регулировалась подача и расход ацетилена и кислорода.

Возни с генератором газа всегда было много. Его необходимо было перед каждым сварочным процессом загружать карбидом и заполнять водой. После окончания сварки смесь сливали, тем самым получали непредвиденный расход материалов. Сегодня вместо капризных генераторов используют баллоны, которые в заводских условиях заполняются ацетиленом под необходимым давлением.

Ацетиленовая сварка: оборудование, технология, принцип действия — Токарь

Чтобы они сгорели, понадобится кислородная струя. Сварка чаще всего проводится на основе ацетилена, который вырабатывается при реакции карбида кальция и воды. Горение происходит при температуре от 3200 до 3400 градусов Цельсия.

К ценным качествам газосварки относят следующие:

• доступность;
• ненужность наличия электричества;
• простоту сварочного оборудования.

Однако, процесс такой работы нельзя назвать высокопроизводительным, так как всё выполняется вручную. А эксплуатационные и механические свойства готового изделия не всегда соответствуют высокому качеству.

При работе сварочного аппарата, кислород подаётся из специального кислородного баллона, который по ГОСТу окрашивается в голубой или синий цвет. Чтобы обеспечить беспрерывный процесс, кислород должен подаваться на горелку при слабом давлении, равномерно.

Для таких целей баллоны комплектуются редукторами, которые контролируют и регулируют подачу кислорода. К горелке подводятся шланги — кислородный и ацетиленовый. Кислород подают по центральному каналу: струя разряжается, засасывает ацетилен, который поступает под небольшим давлением в горелку. В камере газы перемешиваются и выходят из наконечника наружу.

Технология и способы газовой сварки

А также требуется металлической щёткой тщательно почистить края, подлежащие свариванию, чтобы не было загрязнений, окалины, шлака. Ещё произвести прихватку кромок для предотвращения деформации металла. Существует несколько способов сварки.

Левая (наиболее применяемая). Нужна для работы с легкоплавкими, тонкими конструкциями. Горелку двигают справа налево, впереди пламени проводят присадочную проволоку и направляют на несваренный отрезок шва. Правая характерна тем, что горелку введут слева направо и за горелкой двигают присадочную проволоку.

Жар пламени почти не рассеивается и угол открытия шва составляет 60-70 градусов. Считается целесообразней использовать правую при соединении металла толщиной свыше 3 мм и с высокой теплопроводностью. Советуют пользоваться присадочной проволокой с диаметром в половину толщины свариваемого полотна.

Сквозной валик. Листы крепятся вертикально зазору, который равен ½ толщины листа. При помощи горелки оплавляется кромка так, чтобы получилось круглое отверстие. Затем его со всех сторон расплавляют, пока не сварится шов.

Сварка ванночками подходит для крепления углов и стыков металла, толщина которых не превышает 3 мм. В образовавшуюся ванночку на шве вводится конец присадочной проволоки. Её слегка расплавляют и перемещают на другой отрезок шва. Такой вид сваривания подходит для тонких листов и труб из стали (низколегированной и малоуглеродистой) и даёт шов отличного качества.

Многослойная сварка: небольшая зона нагрева; нижележащие слои обжигаются при наплавке следующих; можно проковать любой шов перед следующим слоем.

Это повысит качество шва, но будет небольшая производительность: большой расход газа, в сравнении с однослойной сваркой, и применяется только при необходимости изготовления качественных изделий.

При работе горизонтальным швом пользуются правым способом. Это помогает легко его сформировать, а расплавленный металл ванночки не стекает. Левым способом ведётся сварка наклонных и вертикальных швов.

При толщине материала свыше 5 мм применяют двойной валик. Потолочные швы требуют нагревания кромок, пока те не расплавятся, потом в ванночку прокладывается присадочная проволока, у которой быстро оплавляется конец. Процесс проводится правым способом.

Необходимое оборудование

Наиболее используемые для сварочных работ — пропановые и ацетилено-кислородные аппараты, так как они при горении выделяют самую большую температуру.

Чаще используются ацетиленовые генераторы, которые выделяют ацетилен при смешивании воды и карбида кальция. Такой вид генератора существует в пяти типах, поэтому легко подобрать нужный вариант, для конкретного металла.

Немаловажную роль играют предохранительные затворы. Они обеспечивают безопасность, предотвращают проход обратного удара огня, возникающего при сварке. А также клапаны перекрывают обратный поток газа по резиновым шлангам.

Баллон — цилиндрическая ёмкость с отверстием и резьбой в горловине для вкручивания запорного вентиля. Производится из углеродистой или легированной стали. По ГОСТу окрашивается краской специального цвета, в зависимости от газа.

Вентиля для газовых баллонов производятся из латуни (так как сталь неустойчива к коррозии), обязательно с левой резьбой, меньшего диаметра, по сравнению с вентилем кислородного баллона (для того, чтобы не было возможности перепутать редукторы).

Виды редукторов

1. Газовый редуктор — это устройство для контроля давления газа. Для газосварки и резки понадобятся разные типы редукторов.
2. Кислородные применяют при сварке металлов и газовой сварки. На него наносится голубая маркировка.

   Подлежит использованию в агрессивной среде, так как не боится коррозии.

3. Ацетиленовые редукторы прикрепляются к баллону накидным хомутом и маркируются белым цветом. К данному виду редуктора прилагаются два манометра: один следит за давлением газа в баллоне, второй — за давлением в рабочей камере.

4. Углекислотные редукторы широко применяются в химической и пищевой промышленностях. Комплектуются одним или двумя манометрами и подключаются к вертикальному манометру.
5. В аргонодуговой сварке применяются аргоновые редукторы, работающие с негорючими газами.

6. Газовые горелки используются во всевозможных отраслях промышленности. Все горелки по своей конструкции похожи. Каждая состоит из корпуса, к которому прикрепляется несколько деталей: вентиль, контролирующий подачу газа; рычаг, контролирующий высоту огня; наконечник.

При помощи редуктора выполняется соединение с баллоном. Горелка может комплектоваться пьезоподжигом и ветрозащитой.

Горелка при работе с пропаном отличается своей безопасностью. Поддерживает высокую температуру огня, которой достаточно для большого количества сварочных работ. Некоторые виды сварки проводятся ацетиленовыми горелками при смеси кислорода и ацетилена.

Газовые резаки

Выделяют следующие виды газовых резаков:

• пропановые;
• ацетиленовые.

Изделие состоит из рукоятки, корпуса, ниппелей (к ним крепятся газовые шланги), инжектора, трубки, смесительной камеры, головки газового резака, трубки с вентилем. Сварка металла и её качество зависят от того, насколько правильно подобрали резак.

Принцип: кислород подаётся в редуктор, далее, в шланг, попадает в корпус — резак разветвлён на два канала. Одна часть кислорода двигается через вентиль в инжектор. Газ выходит с огромной скоростью, в то же время подсасывает горючий газ.

Вступая в соединение с кислородом, образуется горючая смесь, которая движется между мундштуками и сгорает. Появляется подогревающий огонь. Кислород, двигающийся по второму каналу, проходит в трубку, отчего появляется режущая струя. Именно она обрабатывает участок материала.

Большую часть работы занимает именно подготовка. Это замеры, разметки, резка и многое другое. Сборку конструкции выполняют с помощью прихватки газовой сваркой, это предотвратит смещение и деформацию отрезков труб, что может сказаться на появлении трещин.

В результате неспешного нагрева зона воздействия при газосварке значительней, чем при дуговой. Пласты основного материала, непосредственно прилегающие к сварочной ванночке, постоянны и имеют крупнозернистую структуру.

У самой близости у границы шва располагается зона неполного расплавления металла с крупной структурой, типичной для ненагретого материала. В этой зоне прочность ниже, чем у металла шва, потому здесь и происходит разрушение сварочного соединения.

Резка проводится при использовании металлов и сплавов, которые могут гореть в струе чистого кислорода. Этот вид резки проделывается двумя способами: поверхностно и разделительно. Можно вырезать заготовки, разметить металл, разделать кромку будущего шва под сварку.

При помощи поверхностной резки удаляется поверхностный металл, заделываются канавки, удаляются дефекты. Такой вид работы выполняется специальными резакам

Техника безопасности

Если процесс происходит в помещении, то работнику необходимо периодически дышать свежим воздухом. Работа должна проходить в проветриваемом помещении.

Если проводится газопламенная обработка металла, помещение надобно вентилировать и удалять вредоносные газы. Сварка и резка проходят с дистанции до десяти метров от ацетиленовых генераторов и перепускных рамп.

Горелка, резак, шланги, редуктор, кислородный баллон ни в коем случае не должны быть испачканы в масле. Такая деталь, как наконечник или сопло, перегревается. Для снижения температуры, всегда рядом должно находиться полведра воды. В потухшем состоянии, наконечник охлаждают в воде.

Сварщик, на рабочем месте обязан быть в брезентовом костюме, перчатках, закрытой обуви. При себе иметь защитные очки, головной убор.

Карбидом не переполнять секции загрузочных коробок. В корпусе генератора контролировать наполненность водой. Запрещается работа с кислородным баллоном, если его давление ниже нормы, 10 кг. на сантиметр кубический. Огонь горелки направлять в противоположную источнику газопитания, сторону.

Газосварочные работы должны проводиться с обязательным соблюдением правил безопасности, жизнедеятельности и применением качественного оборудования. Эти требования помогут сделать процесс работы безопасным, а сварочные соединения металлов надёжными.

Общая информация

Ацетиленовая сварка — метод соединения металлов, при котором ключевым компонентом является газ ацетилен. Ацетилен получают путем смешивания карбида кальция с водой. Ранее смешивание выполнялось вручную в специальном генераторе. Дополнительно использовался баллон с кислородом, шланги, горелка. Применение ацетилена и кислорода при сварке получило широкое распространение.

Всегда было одно «но»: генератор и необходимость смешивать ацетилен вручную. Эта процедура была трудоемкой и проводилась перед каждой сваркой.

Но был один плюс: после сварки можно было слить оставшийся газ и использовать его повторно. Но вскоре газовая сварка ацетиленом начала производиться применением специальным баллонов, содержавших газ ацетилен.

Так что сейчас нет нужды вручную сменить карбид кальция и воду.

Технология

Сначала подается ацетилен для сварки до того момента, пока не появится характерный резкий запах. Поджигаем горелку и постепенно подаем кислород. Должно образоваться красивое синее пламя. Баллоны с ацетиленом и кислородом обычно снабжены редукторами.

Установите давление ацетилена от 2 до 4 атмосфер, и давление кислорода до 2 атмосфер. Это оптимальные значения. Мы не рекомендуем использовать большее давление, поскольку оно лишь усложнит процесс сварки.

 Если предстоит сварка ацетиленом и кислородом черных металлов, то рекомендуем добиться нейтрального пламени.

Его можно визуально отличить от любого другого, поскольку пламя состоит из трех «слоев»: внутренний обычно ярко-голубого или зеленоватого цвета, средний бледно-голубого цвета и наружный.

Вообще существует 4 типа пламени, получаемого с помощью ацетилена. Но чаще всего используется именно нейтральное пламя, оно относительно универсальное. Здесь мы не будем подробно расписывать, как добиться нейтрального пламени, поскольку это сложный процесс.

При желании вы сможете найти дополнительные обучающие материалы. Скажем лишь, что важно не допускать появления длинного пламени, конец которого окрашен в оранжевый цвет.

К тому же, неправильно настроенное пламя может вместо плавления просто разрезать металл, так что важно уделить этой теме побольше внимания при обучении.

Достоинства и недостатки

Достоинства у ацетиленовой сварки весомые. Во-первых, вам не нужно использовать электричество, чтобы произвести сварку.

К тому же, все оборудование можно перевозить на специальной тележке, и вы сможете варить на улице в труднодоступных местах.

Во-вторых, вы можете просто поменять угол направления пламени, и температура ванны сразу же изменится. Так можно довольно удобно регулировать степень нагрева.

В-третьих, при должной сноровке вы можете избежать прожогов просто меняя расстояние от сварочной ванны до горелки. Но не стоит забывать и о недостатках. Нужно понимать, что такая сварка требует много времени и терпения, поэтому ее нельзя назвать производительной.

А такой вариант вряд ли подойдет для крупного предприятия с большим количеством выпускаемой продукции. Также учитывайте, что во время сварки нагревается не только сварочная ванна, но и вся прилегающая область металла, а это не очень хорошо для детали. Также такую работу не сможет выполнить сварщик низкой квалификации, обязательно нужен профессионал своего дела.

Ацетиленовая горелка: критерии выбора

Ацетиленовая сварка — самый популярный метод газопламенной сварки. Это вызвано ее простотой в эксплуатации, низкой ценой исходников для выработки ацетилена и доступный набор оборудования.

Такая технология позволяет достичь хорошее качество соединений, даже при монтаже самых сложных и ответственных сооружений, например тепловых и атомных электростанций. Ацетиленовая горелка — специальная конструкция, в которой происходит смешивание газа с кислородом из воздуха, при этом образуется мощное сварочное пламя.

Именно это обстоятельство позволяет, на протяжении вот уже нескольких десятилетий, считать ацетиленовое оборудования одним из основных инструментов газосварщика.

Устройство и принцип работы

Газовая сварка – соединение деталей из металла под воздействием пламени с высокой температурой, благодаря чему на их поверхностей образуются сварочные ванны. Пламя получается при горении ацетилена с катализатором О2 и образованием горячей факельной струи. Такая горелка также имеет высокую функциональность по резке металлов.

Принцип действия:

1. Газ и кислород поступают по своим каналам в горелку, где смешиваются, образовавшийся газ выходит через откалиброванное сопло наконечника ацетиленовой горелки.
2. Газотопливную смесь поджигают, после этого образуется факел, размеры которого устанавливают с помощью регулирующих кранов (вентилей).
3. Ацетиленовое пламя формируется из 3-х частей: ядро, с самой высокой Т, восстановления и факела. Процесс сварки происходит во второй и третьей частях.
4. Открытое высокотемпературное пламя предохраняет сварочную поверхность от контактов с воздушным окислителем.
5. Сварка начинается с нагрева кромок деталей, далее происходит их оплавление и соединение. Процесс требует большого расхода газа, для создания высокотемпературного режима.
6. Другой этап — наплавка с применением мягкого металлического присадочного прутка, насыщающего сварочную ванну у кромок.

Как выглядит ацетиленовая горелка

Рабочие элементы:

• Пропановый баллон;
• кислородный баллон, подающий О2 являющейся катализатором процесса горения;
• шланги;
• газовая горелка: трубка из бронзы, 2-х регуляторов для каждого газового баллона, откалиброванная форсунка для тонкого распыла газовой среды под давлением.

Плюсы и минусы

Самым главным достоинством этого вида сварки является автономность, поэтому отсутствует необходимость в источнике тока, что особо приемлемо при выполнении монтажно-строительных работ на площадках, где отсутствует электроэнергия.

Преимущества ацетиленовой сварки:

1. Возможность регулирования расстояния до свариваемой поверхности и рабочих режимов, что позволяет исключить брак в виде прожогов, даже в случае соединения тонких металлических листов.
2. Мобильность перемещений и транспортировка по монтажно-строительной площадке.
3. Надежность и высокое качество производимых работ.
4. Контроль за процессом сварки.
5. Возможность выполнения неповоротного шва, вблизи препятствий, например, стены без необходимости осуществления операционного стыка.
6. Создание неразъемных металлических соединений с различными температурами точек плавления.
7. Настройка силы и размера сварочного пламени.
8. Повышение качества шва с применением легирующей стальной проволоки.
9. Устранение процессов возникновения деформационных сдвигов конструкции и стыка, путем регулировки температурного режима нагрева, тем самым достигая расчетный режим сваривания металлов.
10. Низкая стоимость оборудования и расходников для устройства.

Недостатки при использовании мини ацетиленовой горелки:

1. Работы могут выполнять только обученные и аттестованные работники.
2. Низкая производительность работ по сварке.
3. Изменение химических и структурных свойств материала на большой площади нагрева.
4. Применение ацетилена создает высокую пожароопасность среды;
5. Большая загазованность в месте сварочных работ.
6. Низкокачественное пайка узлов из легированных стальных материалов.
7. Невозможность выполнения сварки внахлёст.

Критерии выбора

Для ацетиленовой сварки используется распространённое и дешевое оборудование. Раньше газ получали в газогенераторах, но сейчас, в основном, больше используют баллонный ацетилен. Его баллон окрашен белым цветом. Для осуществления процесса окисления применяют баллонный кислород, который перевозят на тележках, особой конструкции.

Существует ряд типоразмеров горелки, маркируемых по толщине свариваемого металла. Самый малый номер – 0, а самый большой – 7.  Для выполнения газопламенной обработки с использованием ацетилена применяются исключительно ацетиленовые горелки.

Основным моментом в их выборе являются технические параметры выполняемой работы: толщина свариваемых изделий, химический состав материала и используемые диаметры наконечников, от которых будет зависеть размеры соединительного шва и качественность выполнения операции.

В связи с чем, подбор ацетиленовой горелки выполняют с учетом требований к обрабатываемым деталям.

Ацетиленовая горелка Донмет-251

Сегодня самыми использованными горелками являются:

1. Г2 для проведения сварки при помощи различные наконечники, от 0 до 4 размера включительно, с толщиной деталей от 0.2 до 7.0 мм и максимальной скоростью сварки до 200 мм/мин.
2. Г3, Донмет-251 для сварки металла толщиной до 30.0 мм, с наконечниками от 2 до 7 размера и поддержанием режимного давления кислорода и ацетилена. Например, для сварки элементов толщиной от 7.0 до 11.0 мм используют наконечник No 5, с давлением кислорода от 2 до 3 кгс/см2, а ацетилена от 0.4 до 1.0 кгс/см2. При этом можно обеспечить скорость сварки до 45 мм/мин.
3. Резак Р2А-02М “Сварог”, предназначен для резки листа из черных металлов.

Инструкция по использованию

Все работы с ацетиленовой горелки должны выполняттся обученным персоналом, аттестованного по правилам No ПБ 03-273-99 для сварщиков на работах подведомственным Госгортехнадзору России и других нормативных актов, изданных в Москве.

Этапы технологического процесса сварки:

1. Предварительно защищают поверхность от поражения ржавчиной  и коррозией, свариваемые элементы. Для этого можно использовать  щетки по металлу  и насадки на шлифмашину.
2. Обезжиривают поверхность с применением растворителей, например, ТИГа, в противном случае наплавляемый слой не будет достаточно прилегать к поверхности.
3. Выполняется запуск ацетиленовой горелки, включается полуавтомат подачи электрода и начинается процесс сварки.
4. Устанавливают скорость дозирования электрода, в соответствии с видом металла и толщиной изделий.
5. Проверяют работу инжекторной системы оборудования, к кислородному входу, присоединяю шланг редуктора и повышают давление до режимного значения. При прохождении О2 через инжектор, в тракте ацитилена будет возникать разрежение. Его можно проверить, приложив палец к ниппелю, после чего и присоединяют два шланга, поджигают образовавшуюся смесь и регулируют размер пламени.
6. После завершения работ сначала закрывают краном ацетиленовый сосуд, а после чего кислородный, иначе произойдет удар огня в шланг с возможным взрывом.

Сварка ацетиленом представляет серьезную опасность для жизни сварщика, во избежание чего потребуется выполнять все требования правил эксплуатации и безопасности.

Мероприятия по пожарной безопасности:

1. Работая с баллонами требуется соблюдать строгие мер безопасности: не оставлять их без присмотра, не размещать рядом с горячими источниками,  с О2 и другими легковоспламеняющими газами. Хранение сосудов осуществляют вертикально.
2. Перед началом сварки в помещениях, выполняют тщательную вентиляцию до, во время и после ее сварки.
3. До производства работ оформляют все необходимые допуски, особое внимание уделяют выполнению мероприятиям для предотвращения возникновения огня от расплавленного шлака, например, когда рядом расположены легковоспламеняемые вещества или материалы, в виде деревянных конструкций.
4. С целью защиты от ожогов используют спецодежду и пожарозащитные ширмы.
5. Нужно проявлять повышенное внимание при зажигании дуги и во все время ее работы.
6. С целью защиты от металлических брызг рабочие работают с полностью застегнутой спецодеждой, в частности, с воротом и рукавами, и в термостойких рукавицах.
7. Для предупреждения возможного взрыва при сварочных работах в замкнутом пространстве выполняют комплекс дополнительных работ по подготовке рабочего места.
8. Применение специальных респираторов «Снежок», для защиты органов дыхания от вредных веществ.
9. При выполнении сварочных работ на высоте требуется применять спец. защитные средства: монтажный пояс и страховку.
10. Запрещено выполнение работ без напарника, который при несчастном случае должен прийти на помощь.

Работая с ацетиленовой горелкой необходимо строго соблюдать правила безопасности

Применение ацетиленовой горелки при выполнении сварочных работ, на протяжении многих десятилетий подтвердило ее значимость, благодаря этому виду соединения монтажных изделий города получили инфраструктуру, а в дома горожан пришли свет, вода и газ. Несмотря на все сложности и опасности такого варианта пайки, при строгом соблюдении технологических режимов получается надежное соединение, сохраняющее свою прочность долгие годы.