Fémek és csövek gázhegesztése, készülékek, technológia

Előző

A gázhegesztést több mint 100 éve használják, és a gázhegesztési technológia továbbra is releváns a fémhegesztés területén.

Később új típusok jelentek meg - íves, elektródás, hordozható - félautomata és védőkörnyezetben (például szén-dioxidos hegesztés), így a gázhegesztés technológiája elsősorban az iparban háttérbe szorult.

Tartalom:

  • A gázhegesztés előnyei és hátrányai
  • Hegesztési alkatrészek
  • Oxigén
  • Acetilén
  • Acetilén helyettesítők
  • Drót és fluxus
  • Berendezések hegesztéshez
  • Hegesztési technológia
  • Félautomata hegesztés

    • A gázhegesztés előnyei és hátrányai

    A gázhegesztés során olyan anyagok olvasztását alkalmazzák, amelyek homogén szerkezetet alkotnak: az anyagokat megolvasztják, majd összeillesztik.

    A hegesztőgáz tisztított oxigén jelenlétében keverékként ég.

    Ennek a következő előnyei vannak:

    • Egyszerű hegesztési/vágási típus, nincs szükség drága hegesztőgépre (kivéve, ha félautomata vagy elektródás hegesztő);
    • Hegesztő/vágógáz/keverék probléma nélkül megvásárolható;
    • A gázhegesztés nem igényel erőteljes energiaforrást és védőkörnyezetet (a helyzettől függően);
    • Szabályozhatja a lángot/keveréket, változtathatja teljesítményét, típusait, szabályozhatja az alkatrészek melegítését hegesztés és vágás közben.

    Nem hátrányok nélkül:

    • A fémek égővel történő melegítése alacsony sebességgel (a félautomata jövedelmezőbb).
    • A gázhegesztés széles hőzónát hoz létre;
    • A hő erősen szétszórt, gyengén koncentrált, mint egy ívnél;
    • Egy észrevehető mínusz az üzemanyag/villany árában rejlik. Természetesen egy ívhegesztő vagy elektródahegesztő gép áramot fogyasztkönyörtelenül, de kiszámítva még mindig olcsóbb lesz, mint ugyanaz az acetilén és oxigén;
    • A rossz hőkoncentráció csökkenti a gázhegesztés/vágás hatékonyságát a vastagság növekedésével: 1 mm vastagságnál körülbelül 10 méter óránként, 1 cm vastagságnál pedig csak 2 méter óránként. Ezért az 5 mm-es alkatrészeknél az íves vagy félautomata/elektróda hegesztési módszert alkalmazzák;
    • Rosszul van gépesítve. Automatikusan akkor fordul elő, ha vékony falú csövek hegesztenek a hosszanti varratban többlángos égő működése során, majd csak bizonyos műveleteknél (üreges vékonyfalú tartályok gyártása, kis átmérőjű csövek gázhegesztése, alumínium gázhegesztése , öntöttvas gázhegesztése, különféle ötvözetei).

    Hegesztési alkatrészek

    Jelenleg különféle gázokat használnak, amelyek közül melyiket válasszuk és hogyan használjuk, az alábbiakban ismertetjük.

    Oxigén

    Gáz hegesztéshez és vágáshoz, nincs színe és nincs szaga. Hozzájárul az éghető anyagok gőzeinek gyors meggyulladásához.

    A hegesztési oxigén katalizátorként működik a fémek olvasztásához/vágásához a fő tüzelőgáz jelenlétében.

    Az oxigén egy hengerben nyomás alatt tárolódik, az olajjal való érintkezés következtében spontán meggyullad.

    A legjobb óvintézkedés, ha a hegesztéshez szükséges gázpalackokat naptól és érintkezéstől elzárt helyen távolítjuk el, alaposan tisztítsuk meg a portól és szennyeződésektől, és ne érintsük meg semmivel átitatott kesztyűvel.

    A hegesztési oxigén közönséges levegőből származik, amelyet egy levegőleválasztó egységben választottak el a CO2-tól és a H2O-tól. A hegesztéshez 3 osztályú oxigént használnak: magasabb (99,5%), 1 és 2 fokozatú (99,2 és 98,5 százalék).

    A maradék Ar és N keveréke.

    Acetilén

    Az acetilén HO keveréke, színtelen gáz hegesztéshezaz NH4 és H2S kis jelenléte miatt.

    Ha a nyomás meghaladja az 1,5 kg/cm2-t és a hőmérséklet meghaladja a 4000 C-ot, felrobbanhat.

    Videó:

    Ez a folyékony szénhidrogének elektromosság hatására történő disszociációja miatt jön ki.

    Leggyakrabban léggömbben a kalcium-karbid vízzel való disszociációja során.

    Acetilén helyettesítők

    A szabály azt mondja, hogy a hegesztési folyamathoz a kimeneti hőmérsékletnek 2-szer magasabbnak kell lennie, mint a fém olvadási küszöbértéke.

    Helyettesítőként hidrogén-, metán-, propán-, kerozingőzöket használnak, de égési hőmérsékletük 2400-2800 fok tartományban van, ami acetilén égetésekor kevesebb, mint 3150 fok.

    A fent említett gázok fő előnye az előállítás olcsósága.

    A helyettesítők alkalmazását azonban a hevítés és az olvadt fém jellege határozza meg.

    Például az acélhoz mangánt és szilíciumot tartalmazó huzaltípusok szükségesek, amelyek deoxidálják azt, az olvadó színesfémekhez pedig folyasztószer szükséges.

    További hátránya, hogy nem minden gáztípus rendelkezik magas hővezető képességgel.

    Drót és fluxus

    A hegesztőhuzal és a folyasztószer olyan szerves komponensek, amelyek hozzáadják a szükséges alkatrészeket a megbízható varrathoz olvadó anyagokkal.

    A huzal csak festék- és olajmentes, korróziós lehet, miközben olvadási küszöbe a fémek olvadási küszöbével egyenlő vagy az alatti.

    Ennek hiányában ugyanazon fémek vékony csíkja segít, amelyeket hegesztenek.

    Videó:

    A Cu, Mg, Al ötvözetek és általában a fémek hegesztés közben olyan oxidokat termelnek, amelyek magasabb hőmérsékleten olvadnak meg, mint maga a fém.

    Vékony, nehezen olvadó bevonattal vonják be a fémet, ami megnehezíti a hegesztést.

    Az olvadó fémekhez védőfolyadékok jelenléte szükséges.

    A folyasztószert közvetlenül a fémre vagy a huzalra visszük fel hegesztés előtt, megolvad és olvadó salakot képez, amely befedi az olvadt anyagot.fém felületesen.

    A bórsav és a bórax védőfolyasztószerként működnek.

    A szénacélt adalékanyagok nélkül főzik, az öntöttvas, réz és acél gázhegesztése pedig éppen a megfelelő védőfolyasztószert igényli.

    Berendezések hegesztéshez

    A fémek gázhegesztő berendezései több kategóriából állnak (lásd a videót).

  • Vízzár. Az acetilén generátor és a cső védelmére van szükség az égőből származó láng hátsó huzatától. A redőny az oszlop fő alkotóeleme, jó működőképesnek kell lennie, és a csappal azonos szinten kell feltölteni vízzel. A redőny az égő/vágó és a gázvezeték/acetilén generátor között van;
  • Gáztartály. A henger nyílásán kúpos menet van, amelyre a zárószelep kerül. Kívülről a palack a gáz típusának megfelelően hagyományos színű: kék - oxigén, fehér - acetilén, zöld-sárga - hidrogén, piros - egyéb gázok. A henger felső része soha nem festett (a gáz nem érintkezhet a festékben lévő olajjal). Az acetilénhez a réz kivételével bármilyen fémből készült szelep használható - a rézzel készült acetilén robbanásveszélyes acetilénrezet képez;
  • Sebességváltó. A reduktor csökkenti a kilépő gáz nyomását. A reduktor lehet egy- vagy kétkamrás, és ez utóbbi stabilabb nyomást tart fenn. Van egy közvetlen és egy hátramenetes sebességváltó. Egyébként van külön reduktor az oxigénnek és az acetilénnek. Bármely reduktor egyben nyomáscsökkentő szelep is. A cseppfolyósított gázzal történő hegesztésnél a reduktor bordákkal rendelkezik, amelyek megakadályozzák a gáz befagyását a kimenetnél;
  • Tömlők. A tüzelőanyag-gáztömlőket folyamatos piros vonal jelzi. Az ilyen tömlők legfeljebb 6 atm nyomáson működnek. Ezek 1. osztályú tömlők, a 2. osztályú tömlők gyúlékony folyadékok (benzin, kerozin) szállításához szükségesek. Teljes hosszukban sárga csík van rajtuk. A 3. osztályú tömlők kék színűek, működneknyomás 20 atm-ig;
  • égő Ez az eszköz összekeveri a gázokat, és a kívánt nyomás alatt fémeket megolvasztó keveréket bocsát ki a szájrészből. Léteznek nem injektoros és injektoros típusok, az utóbbi a gyakoribb. A készülék tartalma: egy szájrész, egy mellbimbó, egy hegy, egy keverőkamra, anyák, egy injektor, egy fogantyús tok és egy mellbimbó a gázokhoz. Az égő mikro-, kis-, közepes és nagy teljesítményű (az időegységenkénti maximális megengedett és elégetett gázmennyiségtől függően). Félautomata működés esetén nincs láng mint olyan;
  • Hozzászólás. A hegesztőállomás a munkavégzésre megfelelően felszerelt hely. A poszt egy asztal formájában jelenik meg szekrényekkel és szerszámok tárolására szolgáló helyekkel. Az oszlop kapható forgatható vagy nem forgó asztallappal. Kisebb munkákhoz forgóoszlop szükséges. De egy nagy műhelyben végzett munkához mobil oszlopot vagy helyhez kötött, telepített oszlopot használnak. A GOST megköveteli az utólagos búra biztosítását vagy a folyamatos levegő hozzáférést, mivel a gázhegesztő berendezés veszélyes füstöket bocsát ki a hegesztés során. A poszt javítja a munka minőségét - a poszt nem teszi lehetővé, hogy állandóan lehajoljon és szokatlan helyzetben álljon (a videó egy példaértékű munkabeosztást mutat).

    • Hegesztési technológia

    A reduktor megváltoztatja az oxigén és a gáz (nem csak az acetilén) keverékének összetételét - a hegesztő így változtatja meg a láng természetét.

    Így 3 fajta lángot kapunk: redukáló (szinte minden fémhez + védőkörnyezetben végzett munkához), oxidáló (kötelező huzal szilíciummal és mangánnal), gázfelesleggel (erős ötvözetekhez).

    A fém kis mennyiségű fürdővel és érezhető hő lokalizációval megolvad, a fém meglehetősen gyorsan megolvad és gyorsan le is hűl.

    fémek

    Fürdőben úszáskor redukció és oxidáció megy végbe, az alumínium és a magnézium oxidálódik a legkönnyebben.

    MivelEzen fémek oxidjai nem redukálják a H-t és a CO2-t, folyasztószert kell használni.

    A nikkel és a vas-oxidok éppen ellenkezőleg, könnyen regenerálódnak, ezért nincs szükség folyasztószerre.

    A varrat mentén egy részleges olvadás zóna van, ez kevésbé erős, mint a varrat, ezért a kapcsolat leggyakrabban ezen a ponton szakad meg.

    Ezt követi egy kristályosodás nélküli, nagy szemcsés terület, amelynek olvadáspontja már 1200 fok alatt van.

    Minden e küszöbérték utáni terület a normálnál jobban fel van építve, melegítéskor apró szemcsékkel.

    Videó:

    A varrás és a körülötte lévő teljes szegély minőségének javítása érdekében a varrás hőkovácsolását vagy a varrás égővel történő melegítését használják.

    • Szénacél hegesztés. Az alacsony széntartalmú acélt bármilyen gázzal főzik, nem csak acetilénnel. Az Ugletseva alacsony szénkoncentrációjú acélhuzalt igényel az olvasztásba: a Mn, Si és C egy része kiég, a varrat nagy szemcsékkel képződik, és szilárdsága megegyezik ennek a résznek a teljes értékével;
    • Ötvözött acél hegesztése. Ennek a típusnak a hővezető képessége alacsonyabb lett, mint az alacsony szén-dioxid-kibocsátásúaké, mert hornyos. Az alacsonyan ötvözött acélt meglehetősen könnyen főzzük: csak optimális lángra és drót hozzáadására van szükség. A krómot és nikkelt tartalmazó rozsdamentes acélt 75 dm3 kapacitású lánggal főzik SV-02X10N9, SV-06-X19N9T huzal jelenlétében. A rozsdamentes hőálló acélhoz nikkelt és krómot (21, illetve 25 százalék), a korrózióálló acélhoz 3% molibdént, 11% nikkelt és 17% krómot tartalmazó huzalt kell használni;
    • Öntöttvas hegesztés. A főzést karburáló lánggal végezzük, különben az oxidáció törékeny fehér öntöttvas szemcsék megjelenését okozza a varratban a szilícium pirolízise miatt;
    • Rézhegesztés. A réz kiváló hővezető képessége miatt nagyobb lángerőt és hőmérsékletet igényel. Nak nekráadásul olvasztott formában elég folyékony, így nem lehet rést hagyni a szélei között. Ugyanabból a rézből készült huzal szennyeződések nélkül alkalmas adalékanyagként, és folyasztószert használnak a deoxidációhoz;
    • Sárgaréz hegesztés. A sárgaréz könnyebben és gyorsabban főzhető gázos módszerrel. Igaz, az összetételében lévő cink 900 fokon gyorsan elpárolog, a túlmelegedés miatt a varrás pórusokkal jön ki. Ezért hevítés és hegesztés során oxigén túlzott (több mint 30-40%) és adalékként sárgarézhuzal szükséges;
    • Bronz hegesztés. Redukáló lángot használnak, amely nem égeti le a fémből ónt, alumíniumot és szilíciumot. Adalékként a bronzhoz hasonló összetételű huzalt használnak, és néha akár 0,4% szilíciumot is használnak a deoxidációhoz.

    Félautomata hegesztés

    A félautomata hegesztés huzallal történik, így ez a módszer a szokásos elektromos ívhegesztés/elektródahegesztés és részben gázhegesztés variációja, mely során a hegesztendő alkatrész és az elektróda között ív keletkezik.

    Az elektróda ellenállása kisebb, mint az ív ellenállása, így az ív több hőenergiát (plazmát) kap, ami az alkatrész és az elektróda megolvadását okozza, ami együtt hegesztési medencét ad.

    Videó:

    A folyékony fém lehűl, kikristályosodik és varrat keletkezik. A teljes félautomata hegesztési folyamat videón megtekinthető.

    A félautomata készülék fő elemei a védőgáz és egy elektróda.

    A félautomata hegesztés mindig a beállítással kezdődik:

    • Kapcsolja be a készüléket, várja meg, amíg elindul;
    • Húzza át a vezetéket a hüvelyen - az égőhöz vezető tömlőn;
    • Fektesse a szükséges nyomást a reduktorra a hengeren lévő szelep kinyitásával;
    • Válassza ki a szükséges gázellátási sebességet a lendkeréken;
    • Válassza ki az ív üzemi feszültségét, az áramerősséget;
    • Helyezze az égőt ferdén, és indítsa elszakács.

    Félautomata hegesztéskor számos paramétert fontos figyelembe venni: a huzal szöge az olvadó anyaggal, vetülete, CO2-fogyasztás, ívfeszültség, polaritása, áramerőssége.

    Minden indikátornak megvan a saját GOST-ja. A GOST a gázhegesztő berendezésekre és készülékekre, valamint annak minden elemére vonatkozik:

    • GOST 13861-89 - reduktor, nyomás és általános műszaki feltételek;
    • GOST 30829-2002 - acetilén generátor;
    • GOST 9356-75 - tömlők hegesztőkészülékekhez;
    • GOST 949-73 - palackok gázokhoz;
    • GOST 1077-79 és GOST 29091-91 - univerzális és befecskendező típusú égők;
    • GOST 21449-75 - huzal adalékanyagokhoz.
    Következő

    Olvassa el továbbá: