Plinsko varjenje - spajanje kovinskih delov s taljenjem. Zgodovinsko gledano je to ena prvih vrst varjenja, ki se je pojavila. Tehnologija je bila razvita konec 19. stoletja.

Kasneje se je z razvojem tehnologij električnega varjenja (obločno in uporovno) praktična vrednost plinskega varjenja nekoliko zmanjšala, zlasti za spajanje visoko trdnih jekel. Še vedno pa se uspešno uporablja za spajanje litega železa, medenine, bronastih delov, za fuzijske tehnike in v mnogih drugih primerih.

Bistvo metode je, da visokotemperaturni varilni plinski plamen segreje robove delov, ki jih je treba variti, in del polnila (del elektrode).

Kovina se spremeni v tekoče stanje, pri čemer nastane tako imenovani zvarni bazen - območje, zaščiteno s plamenom in plinskim okoljem, ki izpodriva zrak. Staljena kovina se počasi ohlaja in strdi. Tako nastane zvarni šiv.

Uporablja se mešanica nekega gorljivega plina s čistim kisikom, ki ima vlogo oksidanta. Najvišjo temperaturo - od 3200 do 3400 stopinj - ustvari plin acetilen, pridobljen neposredno med varjenjem s kemično reakcijo kalcijevega karbida z navadno vodo. Na drugem mestu je propan - njegova temperatura zgorevanja lahko doseže 2800 ° C.

Manj pogosto uporabljeni:

• metan;
• vodik;
• hlapi kerozina;
• blaugaz.

Za vse alternativne pline in hlape je temperatura plamena bistveno nižja kot pri acetilenu, zato se varjenje z alternativnimi plini izvaja manj pogosto in le za neželezne kovine - baker, medenino, bron in druge, z nizkim tališčem.

Plinsko varjenje ima lastnosti v primerjavi z električnim varjenjem, ki tvorijo tako njegove slabosti kot prednosti.

Prednosti in slabosti

Kot pri vsaki stvari ali pojavu so prednosti plinskega varjenja neposreden odraz njegovih pomanjkljivosti in obratno.

Glavna značilnost plinskega varjenja je nižja stopnja segrevanja taljene cone in širše meje te cone. V nekaterih primerih je to plus, v drugih pa minus.

To je plus, če je potrebno, barvnih kovin ali litega železa. Zahtevajo nežno ogrevanje in gladko hlajenje. Obstajajo tudi številna jekla za posebne namene, za katera je ta način obdelave optimalen.

Drugi plusi vključujejo:

• nizka zapletenost postopka plinskega varjenja;
• razpoložljivost, ustrezen strošek opreme;
• razpoložljivost plinske mešanice ali kalcijevega karbida;
• ni potrebe po močnem viru energije;
• nadzor moči plamena;
• nadzor vrste plamena;
• možnost nadzora načinov.

Obstajajo štiri glavne pomanjkljivosti plinskega varjenja. Prvi je ravno nizka stopnja ogrevanja in veliko odvajanje toplote (relativno nizek izkoristek). Zaradi tega je skoraj nemogoče variti kovino z debelino več kot 5 mm.

Druga je preširoka toplotno prizadeta cona, torej območje ogrevanja. Tretji so stroški. Cena porabljenega acetilena pri plinskem varjenju je višja od cene električne energije, porabljene za enako količino dela.

Njegova četrta pomanjkljivost je šibek potencial za mehanizacijo. Zaradi principa delovanja je dejansko možno izvesti le ročno plinsko varjenje.

Polavtomatska metoda je nemogoča, avtomatska metoda je možna le z uporabo večplamenskega gorilnika in le pri varjenju tankostenskih cevi ali drugih rezervoarjev. Ta metoda je kompleksna in stroškovno učinkovita le pri izdelavi votlih rezervoarjev iz aluminija, litega železa ali nekaterih njihovih zlitin.

Standardi

GOST za plinsko varjenje je posebno vprašanje. Ker je kakovost šiva pri plinskem varjenju v večji meri odvisna od spretnosti varilca, je določena subjektivno.

Narava postopka plinskega varjenja je izključno ročna, za plinsko varjenje ni posebnega GOST... Obstaja pa GOST 1460-2013 - za kalcijev karbid, iz katerega se proizvaja plin za varjenje.

Poleg tega različni GOST določajo takšne parametre, kot so vrste polnilne žice, tlak v reduktorju in jeklenki, zahteve za generator acetilena. Obstajajo zahteve za vrste rabljenih cevi in ​​gorilnikov, ki se nanašajo na varnost delovanja.

Standardni komplet opreme

Za plinsko varjenje ali rezanje (tehnološko enostavnejši postopek) je potrebna oprema. Najprej je to generator acetilena ali vir drugega gorljivega plina (propan, vodik, metan).Potrebovali boste tudi steklenico z oksidantom - kisik, gorilnik, reduktor tlaka za stisnjen plin (regulator pretoka) in priključne cevi.

Uporabljajo se lahko različne pomožne naprave, na primer element za piezo vžig, varnostno vodno tesnilo za zaščito pred povratnim vžigom (v zadnjem času je to praktično obvezen element) in drugo.

Posebnost te vrste varjenja je, da ne potrebuje napajanja, zato je delo mogoče izvajati praktično v "terenskih" pogojih. Večinoma zaradi te prednosti se plinsko varjenje še vedno aktivno uporablja.

Plameni

Ena od prednosti plinskega varjenja je možnost uporabe ognja z različnimi kemičnimi lastnostmi: oksidacijski, redukcijski, s povečano vsebnostjo acetilena.

"Normalni" je redukcijski plamen, pri katerem se kovina oksidira z enako hitrostjo, kot se reducira. Uporablja se v večini primerov. Za spajanje delov iz brona in drugih zlitin z vsebnostjo kositra se uporablja samo zmanjševanje ognja.

Ko se količina kisika v plinski mešanici poveča, nastane oksidacijski plamen. V nekaterih primerih je zaželeno in celo potrebno, na primer pri spajanju medenine in spajkanju.

Posebna lastnost oksidacijskega plamena je sposobnost povečanja hitrosti plinskega varjenja. Toda hkrati je treba uporabiti poseben dodatek, ki vsebuje deoksidatorje - mangan in silicij.

Če za polnilno žico z oksidacijskim plamenom uporabite isti material kot pri delih, ki jih je treba variti (z izjemo medenine), bo šiv postal krhek, z veliko porami in votlinami.

Plamen s povečano vsebnostjo gorljivega plina se uporablja za navarjanje na katerem koli delu drugega dela iz trše zlitine, pa tudi pri varjenju delov iz litega železa in aluminija.

Tehnologija in metode

Tehnika plinskega varjenja je močno odvisna od posebnosti kovin in zlitin, ki se varijo, oblike delov, smeri šiva in drugih dejavnikov.

Glavni namen plinskega varjenja je obdelava litega železa in neželeznih kovin, ki se mu bolj prilegajo kot obločno varjenje. Najhuje je, da "vzame" legirano jeklo - zaradi nizkega koeficienta prenosa toplote se deli iz njega med kuhanjem na plin močno ukrivijo.

Obstajata "desna" in "leva" tehnika plinskega varjenja. Obstaja tudi tehnologija za varjenje z valjčkom, kopeli in večplastno varjenje.

Pri "desni" metodi je varilna šoba speljana od leve proti desni, aditiv pa se dovaja po gibanju toka ognja. V tem primeru je plamen usmerjen na konec žice, tako da staljena sestava - tališče aditiva je običajno nižje od tiste pri osnovnem materialu - enakomerno leži v šivu.

Z "levo" metodo plinskega varjenja - velja za glavno - naredite nasprotno. Gorilnik se premika od desne proti levi, aditiv se dovaja proti njemu. Ta metoda je enostavnejša, vendar je primerna samo za tanke pločevine. Poleg tega je pri njem bolj kot pri "pravem" poraba polnilne žice in gorljivega plina.

Varjenje kroglic je bolj naporna metoda, primerna samo za pločevinasti material. Šiv je oblikovan v obliki kroglice, hkrati pa je kakovost šiva zelo visoka, brez tvorbe žlindre, por in zračnih rež.

Varjenje v kopeli je metoda, ki od varilca zahteva veliko spretnosti. V tem primeru je polnilna žica položena v šiv na spiralni način, ki poteka skozi različne dele plamena. Vsak nov zavoj spirale rahlo prekriva prejšnjega. Metoda je zelo primerna za spajanje pločevine iz mehkega jekla.

Večplastno varjenje je tehnološko najtežja metoda. Njegovi temelji so, kot da se ena plast postavi na drugo. V tem primeru je doseženo idealno segrevanje vseh spodnjih plasti. Glavna stvar je nadzorovati, da spoji šivov različnih plasti niso eden pod drugim.

Pri vsaki od teh vrst plinskega varjenja se lahko uporabljajo različni tokovi, odvisno od kovine, ki se obdeluje. Njihova naloga je zaščititi površino zvara pred tvorbo oksidov, ki kršijo njegovo kakovost.

Plinsko varjenje se nanaša na fuzijsko varjenje. Postopek plinskega varjenja je sestavljen iz segrevanja robov delov na mestu njihove povezave v staljeno stanje s plamenom varilnega gorilnika. Za segrevanje in taljenje kovine se uporablja visokotemperaturni plamen, ki ga dobimo z zgorevanjem gorljivega plina, pomešanega s tehnično čistim kisikom. Vrzel med robovi je napolnjena s staljeno polnilno žico.
Plinsko varjenje ima naslednje prednosti: metoda varjenja je razmeroma preprosta, ne zahteva zapletene in drage opreme, pa tudi vira električne energije. S spreminjanjem toplotne moči plamena in njegovega položaja glede na mesto varjenja lahko varilec na široko uravnava hitrost segrevanja in hlajenja zvarjene kovine.
Pomanjkljivosti plinskega varjenja vključujejo nižjo stopnjo segrevanja kovine in veliko toplotno prizadeto območje na kovini kot pri obločnem varjenju. Pri plinskem varjenju je koncentracija toplote manjša, ukrivljenost delov, ki jih je treba variti, pa je večja kot pri obločnem varjenju. Vendar pa s pravilno izbiro moči plamena, spretno regulacijo njegove sestave, pravilnim razredom polnilne kovine in ustrezno usposobljenostjo varilca plinsko varjenje zagotavlja kakovostne zvarjene spoje.
Zaradi relativno počasnega segrevanja kovine s plamenom in sorazmerno nizke koncentracije toplote med segrevanjem se produktivnost postopka plinskega varjenja znatno zmanjša s povečanjem debeline kovine, ki se vari. Na primer, pri debelini jekla 1 mm je hitrost plinskega varjenja približno 10 m / h, pri debelini 10 mm pa le 2 m / h. Zato je plinsko varjenje jekla z debelino več kot 6 mm manj produktivno kot obločno varjenje in se uporablja veliko manj pogosto.
Stroški gorljivega plina (acetilena) in kisika pri plinskem varjenju so višji od stroškov električne energije pri obločnem in uporovnem varjenju. Posledično je plinsko varjenje dražje od električnega.
Postopek plinskega varjenja je težje mehanizirati in avtomatizirati kot postopek električnega varjenja. Zato se avtomatsko plinsko varjenje z večplamenskimi linearnimi gorilniki uporablja le pri varjenju lupin in cevi iz tanke kovine z vzdolžnimi šivi, plinsko varjenje se uporablja, ko:

Izdelava in popravila izdelkov iz tanke pločevine (varjenje posod in rezervoarjev majhne prostornine, varjenje razpok, varjenje zaplat itd.);
varjenje cevovodov majhnih in srednjih premerov (do 100 mm) in fitingov zanje;
popravilo varjenje litega železa, brona in silumina;
varjenje izdelkov iz aluminija in njegovih zlitin, bakra, medenine, svinca;
medeninaste površine na jeklenih in litoželeznih delih;
varjenje kovanega in nodularnega litega železa s polnilnimi palicami iz medenine in brona, nizkotemperaturno varjenje litega železa.

Skoraj vse kovine, ki se uporabljajo v tehnologiji, je mogoče variti s plinskim varjenjem. Kovine, kot so lito železo, baker, medenina, svinec, je lažje variti s plinom kot obločno varjenje. Če upoštevamo tudi preprostost opreme, potem postane jasno, da je plinsko varjenje razširjeno na nekaterih področjih nacionalnega gospodarstva (v nekaterih strojegradnih obratih, kmetijstvu, popravilih, gradbenih in inštalacijskih delih itd.).

Za plinsko varjenje je potrebno:

1) plini - kisik in gorljivi plin (acetilen ali njegov nadomestek);
2) polnilna žica (za varjenje in navarjanje);
3) sorodna oprema in aparati, vključno z:
a. kisikove jeklenke za shranjevanje zalog kisika;
b. reduktorji kisika za zmanjšanje tlaka kisika, ki se dovaja iz jeklenk v gorilnik ali gorilnik;
v. generatorji acetilena za proizvodnjo acetilena iz kalcijevega karbida ali acetilenskih jeklenk, v katerih je acetilen pod tlakom in raztopljen v acetilenu;
G. varilni, navarljivi, utrjevalni in drugi gorilniki s kompletom konic za ogrevanje metle različnih debelin;
itd. gumijasti rokavi (cevi) za dovajanje kisika in acetilena v gorilnik;
4) pribor za varjenje: očala s temnimi stekli (svetlobni filtri) za zaščito oči pred močno svetlobo varilnega plamena, kladivo, komplet ključev gorilnika, jeklene ščetke za čiščenje kovine in zvar;
5) Varilna miza ali naprava za sestavljanje in pritrjevanje delov pri lepljenju, varjenju;
6) topi ali varilni praški, če so potrebni za varjenje te kovine.

Materiali, ki se uporabljajo pri plinskem varjenju.

Kisik Kisik pri atmosferskem tlaku in normalni temperaturi je brezbarven plin brez vonja, nekoliko težji od zraka. Pri atmosferskem tlaku in temperaturi 20 gr. masa 1m3 kisika je 1,33 kg. Zgorevanje vnetljivih plinov in hlapov vnetljivih tekočin v čistem kisiku poteka zelo močno pri visoki hitrosti, v območju zgorevanja pa nastane visoka temperatura.
Da bi dobili varilni plamen z visoko temperaturo, je treba kovino hitro stopiti na mestu varjenja, gorljivi plin ali hlapi gorljive tekočine sežgejo v mešanici s čistim kisikom.
Če nastane stisnjen plin kisika z oljem ali maščobami, se slednji lahko spontano vnamejo, kar lahko povzroči požar. Zato je treba pri rokovanju s kisikovimi jeklenkami in opremo paziti, da nanje ne padejo niti najmanjše sledi olja in masti. Mešanica kisika iz vnetljivih tekočin eksplodira pri določenih razmerjih kisika in vnetljive snovi.
Tehnični kisik se pridobiva iz atmosferskega zraka, ki ga predelajo v napravah za ločevanje zraka, kjer ga očistijo iz ogljikovega dioksida in posušijo pred vlago.
Tekoči kisik se skladišči in prevaža v posebnih posodah z dobro toplotno izolacijo. Za varjenje se proizvaja tehnični kisik treh razredov: najvišji, s čistostjo najmanj 99,5%
1. razred s čistostjo 99,2%
2. razred s čistostjo 98,5 % prostornine.
Preostanek 0,5-0,1% je dušik in argon
Acetilen Acetilenska spojina kisika z vodikom je postala razširjena kot gorljiv plin za plinsko varjenje. Pri normalnem in tlaku je acetilen v plinastem stanju. Acetilen je brezbarven plin. Vsebuje nečistoče vodikovega sulfida in amoniaka.
Acetilen je eksploziven plin. Čisti acetilen lahko eksplodira pri nadtlaku nad 1,5 kgf / cm 2 s hitrim segrevanjem do 450-500C. Mešanica acetilena z zrakom bo eksplodirala pri atmosferskem tlaku, če mešanica vsebuje od 2,2 do 93 vol. % acetilena. Acetilen za industrijske namene pridobivamo z razgradnjo tekočih goriv z delovanjem električnega obloka, pa tudi z razgradnjo kalcijevega karbida z vodo.
Plini nadomestki za acetilen. Pri varjenju kovin se lahko uporabljajo drugi plini in hlapi tekočin. Za učinkovito segrevanje in taljenje kovine med varjenjem je potrebno, da je to plamena približno dvakrat večja od taljenja kovine, ki se vari.
Za zgorevanje različnih gorljivih plinov je potrebna različna količina kisika, ki se dovaja v gorilnik. Tabela 8 prikazuje glavne značilnosti gorljivih plinov za varjenje.
Acetilenski nadomestni plini se uporabljajo v številnih panogah. Zato je njihova proizvodnja in pridobivanje v velikem obsegu in so zelo poceni, to je njihova glavna prednost pred acetilenom.
Zaradi nižjega t plamena teh plinov je njihova uporaba omejena na nekatere postopke segrevanja in taljenja kovin.
Pri varjenju jekla s propanom ali metanom je treba uporabiti varilno žico, ki vsebuje povečano količino silicija in mangana, ki se uporablja kot deoksidant, pri varjenju litega železa in neželeznih kovin pa uporabite fluks.
Nadomestne pline z nizko toplotno prevodnostjo je neekonomično prevažati v jeklenkah. To omejuje njihovo uporabo za plamensko obdelavo.

Tabela 8 Glavni plini, ki se uporabljajo pri plinskem varjenju

Varilne žice in tokovi

V večini primerov se pri plinskem varjenju uporablja polnilna žica, ki je po svoji kemikaliji blizu. sestava na varjeno kovino.
Za varjenje ni mogoče uporabiti naključne žice neznane znamke.
Površina žice mora biti gladka in čista brez sledi vodnega kamna, rje, olja, barve ali druge kontaminacije. Tališče žice mora biti enako ali nekoliko nižje od tališča kovine.
Žica se mora taliti mirno in enakomerno, brez močnega brizganja in vrenja, pri strjevanju tvori gosto homogeno kovino brez tujih vključkov in drugih napak.
Za plinsko varjenje barvnih kovin (baker, medenina, svinec), pa tudi nerjavnega jekla v primerih, ko ni ustrezne žice, se izjemoma uporabljajo trakovi, izrezani iz plošč istega razreda, ki vari kovino.
Tokovi Baker, aluminij, magnezij in njihove zlitine pri segrevanju med varjenjem močno reagirajo s kisikom v zraku ali z varilnim plamenom (pri varjenju z oksidacijskim plamenom), pri čemer nastanejo oksidi, ki imajo višje tališče kot kovina. Oksidi prekrijejo kapljice staljene kovine s tankim filmom in to močno oteži taljenje kovinskih delcev med varjenjem.
Za zaščito staljene kovine pred oksidacijo in odstranjevanje nastalih oksidov se uporabljajo varilni praški ali paste, imenovane fluksi. Tokovi, ki so bili predhodno naneseni na polnilno žico ali palico in robove kovine, ki se vari, se pri segrevanju stopijo in tvorijo taljive žlindre, ki priplavajo na površino tekoče kovine. Film žlindre pokriva površino staljene kovine in jo ščiti pred oksidacijo.
Sestava toka je izbrana glede na vrsto in lastnosti kovine, ki se vari.
Kot fluks se uporabljata kalcinirani boraks in borova kislina. Uporaba fluksov je potrebna pri varjenju litega železa in nekaterih posebnih legiranih jekel, bakra in njegovih zlitin. Pri varjenju ogljikovih jekel se ne uporabljajo.

Aparati in oprema za plinsko varjenje.

Vodovarnostna tesnila Vodna tesnila ščitijo acetilenski generator in cevovode pred povratnim ognjem iz varilnega gorilnika in gorilnika. Povratni udarec se nanaša na vžig zmesi kisik-acetilen v gorilniku ali prehodih gorilnika. Vodno tesnilo zagotavlja varnost dela med plinskim varjenjem in rezanjem ter je glavni del plinske varilne postaje. Vodno tesnilo mora biti vedno v dobrem stanju in napolnjeno z vodo do nivoja kontrolne pipe. Vodno tesnilo je vedno povezano med gorilnikom ali gorilnikom in acetilenskim generatorjem ali plinovodom.

Slika 17 Shema naprave in delovanja srednjetlačnega vodnega tesnila:
a - normalno delovanje zaklopa, b - povratni udarec plamena

Jeklenke s stisnjenim plinom

Jeklenke za kisik in druge stisnjene pline so jeklene cilindrične posode. V vratu cilindra je narejena luknja s stožčastim navojem, v katero je privit zaporni ventil. Brezšivne jeklenke za visokotlačne pline so izdelane iz cevi iz ogljikovega in legiranega jekla. Jeklenke so od zunaj pobarvane v besedne barve, odvisno od vrste plina. Na primer kisikove jeklenke v modri barvi, acetilen v beli, vodik v rumeno-zeleni za druge gorljive pline v rdeči barvi.
Zgornji sferični del balona ni pobarvan in na njem so izbiti podatki o potnem listu balona.
Cilinder na varilni postaji je nameščen navpično in pritrjen s sponko.

Ventili za cilindre

Ventili za kisikove jeklenke so izdelani iz medenine. Jekla ni mogoče uporabiti za dele ventilov, saj močno korodira v stisnjenem vlažnem kisikovem okolju.
Acetilenski ventili so izdelani iz jekla. Prepovedana je uporaba bakra in zlitin, ki vsebujejo več kot 70% bakra, saj lahko acetilen z bakrom tvori eksplozivno spojino - acetilenski baker.

Reduktorji stisnjenega plina

Reduktorji se uporabljajo za znižanje tlaka plina, odvzetega iz jeklenk (ali plinovoda) in vzdrževanje konstantnega tlaka ne glede na zmanjšanje tlaka plina v jeklenki. Načelo delovanja in osnovne podrobnosti so pri vseh menjalnikih približno enaki.
Po zasnovi so enokomorni in dvokomorni menjalniki. Dvokomorni reduktorji imajo dve redukcijski komori, ki delujeta zaporedno, kar zagotavlja bolj konstanten delovni tlak in manj nagnjeni k zmrzovanju pri visokih stopnjah pretoka plina.
Reduktorji kisika in acetilena so prikazani na sl. osemnajst.

Slika 18 Reduktorji: a - kisik, b - acetilen

Za dovajanje plina v gorilnik se uporabljajo rokavi (cevi). Biti morajo dovolj močni, da prenesejo pritisk plina, biti fleksibilni in ne ovirati varilca. Cevi so izdelane iz vulkanizirane gume s tesnili iz blaga. Na voljo so rokavi za acetilen in kisik. Za bencin in kerozin se uporabljajo gumijaste cevi, odporne na bencin.

Gorilniki za varjenje

Varilni gorilnik služi kot glavno orodje za ročno plinsko varjenje. V gorilniku se mešata kisik in acetilen v zahtevanih količinah. Nastala gorljiva zmes izteka iz kanala šobe gorilnika z vnaprej določeno hitrostjo in pri gorenju daje stabilen varilni plamen, ki topi osnovno in polnilno kovino na mestu varjenja. Gorilnik služi tudi za uravnavanje toplotne moči plamena s spreminjanjem pretoka gorljivega plina in kisika.
Gorilniki so lahko injektorski ali neinjektorski. Uporabljajo se za varjenje, spajkanje, navarjanje, ogrevanje jekla, litega železa in neželeznih kovin. Najbolj razširjeni so gorilniki injekcijskega tipa. Gorilnik je sestavljen iz ustnika, povezovalnega nastavka, cevi za konico, mešalne komore, spojne matice, injektorja, telesa, ročaja, nastavka za kisik in acetilen.
Gorilniki so razdeljeni glede na moč plamena:

1. Mikro nizke moči (laboratorijski) G-1;
2. Majhna moč G-2. Poraba acetilena od 25 do 700 litrov. na uro, kisik od 35 do 900 litrov. ob enih. Dopolnjeno z nasveti od 0 do 3;
3. Srednje moči G-3. Poraba acetilena od 50 do 2500 litrov. na uro, kisik od 65 do 3000 litrov. ob enih. Nasveti št. 1-7;
4. Visoka moč G-4.

Obstajajo tudi gorilniki za pline nadomestkov acetilena G-3-2, G-3-3. Dopolnjene so z nasveti od št. 1 do št. 7.

Tehnologija plinskega varjenja.

Varilni plamen. Videz, temperatura in učinek varilnega plamena na staljeno kovino so odvisni od sestave gorljive mešanice, t.j. razmerje kisika in acetilena v njem. S spreminjanjem sestave gorljive mešanice varilec spremeni lastnosti varilnega plamena. S spreminjanjem razmerja kisika in acetilena v mešanici lahko dobimo tri glavne vrste varilnega plamena, sl. devetnajst.

Slika 19 Vrste plamena acetilen-kisik a - karburizirajoči, b-normalni, c - oksidacijski; 1 - jedro, 2 - območje obnovitve, 3 - gorilnik

Za varjenje večine kovin se uporablja običajen (reducirni) plamen (slika 19, b). Za povečanje produktivnosti postopka se pri varjenju uporablja oksidacijski plamen (slika 19, c), vendar je kot deoksidantov nujno uporabiti žico, ki vsebuje povečano količino mangana in silicija, potrebna je tudi za varjenje in spajkanje medenine. . Za utrjevanje se uporablja plamen s presežkom acetilena. Plamen z rahlim presežkom acetilena se uporablja za varjenje aluminijevih in magnezijevih zlitin.
Kakovost zvara in trdnost zvara sta močno odvisni od sestave varilnega plamena.
Metalurški postopki pri plinskem varjenju. Za metalurške postopke pri plinskem varjenju so značilne naslednje značilnosti: majhen volumen kopeli staljene kovine; visoka temperatura in koncentracija toplote na mestu varjenja; Visoka hitrost taljenja in hlajenja metle; intenzivno mešanje kovine gladke kopeli s plinskim tokom plamena in polnilno žico; kemična interakcija staljene kovine s plamenskimi plini.
Glavne reakcije v zvarnem bazenu so oksidacijske in redukcijske reakcije. Najlažje oksidirata magnezij in aluminij, ki imata visoko afiniteto do kisika.
Kisline teh kovin se ne reducirajo z vodikom in ogljikovim monoksidom, zato so pri varjenju kovin potrebni posebni tokovi. Oksidi železa in niklja se, nasprotno, dobro reducirajo z ogljikovim monoksidom in plamenskim vodikom, zato za plinsko varjenje teh kovin tokovi niso potrebni.
Vodik se lahko dobro raztopi v tekočem železu. Ko se varilni bazen hitro ohladi, lahko ostane v šivu v obliki majhnih plinskih mehurčkov. Vendar pa plinsko varjenje zagotavlja počasnejše hlajenje kovine v primerjavi z na primer obločnim varjenjem. Zato ima pri plinskem varjenju ogljikovega jekla ves vodik čas, da zapusti kovino zvara in slednja se bo izkazala za gosto.
Strukturne spremembe kovine med plinskim varjenjem. Zaradi počasnejšega segrevanja je vplivno območje pri plinskem varjenju večje kot pri obločnem varjenju. Plasti osnovne kovine neposredno ob zvarnem bazenu so neprekinjene in pridobijo grobo zrnato strukturo. V neposredni bližini meje zvara je območje nepopolnega taljenja. Osnovna kovina z grobo strukturo, značilno za neogrevano kovino. V tej coni je trdnost kovine nižja od trdnosti kovine zvara, zato tu običajno pride do uničenja zvarjenega spoja.
Nadalje je odsek, za ne-rekristalizacijo je značilna tudi grobozrnata struktura, pri kateri temperatura taljenja kovine ni višja od 1100-1200 °C. Naslednji odseki so segreti na nižje temperature in imajo drobnozrnato strukturo normaliziranega jekla.
Za izboljšanje strukture in lastnosti kovine šiva in toplotno prizadetega območja se včasih uporablja vroče kovanje šiva in lokalna toplotna obdelava s segrevanjem z varilnim plamenom ali splošna toplotna obdelava s segrevanjem v peči.
Eluiranje metod plinskega varjenja je prikazano na sl. dvajset.

Slika 20

Značilnosti in načini varjenja različnih kovin.

Varjenje ogljikovih jekel

Nizkoogljična jekla je mogoče variti s katero koli metodo plinskega varjenja. Plamen gorilnika mora biti normalen, z zmogljivostjo 100-130 dm 3 / h za desno varjenje. Pri varjenju ogljikovih jekel se uporablja žica iz mehkega jekla sv-8 sv-10GA. Pri varjenju s to žico del ogljika, mangana in silicija izgori, kovina zvara pa dobi grobo zrnato strukturo in svojo končno trdnost kot pri navadni kovini. Za pridobitev deponirane kovine, ki je enaka osnovni kovini, uporabite žico sv-12GS, ki vsebuje do 0,17% ogljika; 0,8-1,1 mangana in 0,6-0,9% silicija.

Varjenje legiranega jekla

Legirana jekla so manj toplotno prevodna kot mehka jekla in se zato pri varjenju bolj deformirajo.
Nizko legirana jekla (na primer XCHД) so dobro varjena s plinskim varjenjem. Pri varjenju uporabite navaden plamen in žico SV-0,8, SV-08A ali SV-10G2
Krom-nikljeva nerjaveča jekla so varjena z običajnim plamenom s kapaciteto 75 dm 3 acetilena na 1 mm debeline kovine. Uporablja se žica SV-02Х10Н9, SV-06-Х19Н9Т. Pri varjenju toplotno odpornega nerjavnega jekla se uporablja žica, ki vsebuje 21% niklja in 25% kroma. Za varjenje jekla, odpornega proti koroziji, ki vsebuje 3 % molibdena, 11 % niklja, 17 % kroma.

Varjenje litega železa

Lito železo varimo pri odpravljanju napak na ulitkih, pa tudi pri obnavljanju in popravljanju delov: pri varjenju razpok, lupin, pri kuhanju odcepljenih delov itd.
Varilni plamen mora biti normalen ali naogljičen, saj oksidacijski plamen povzroči lokalno izgorevanje silicija, v kovini zvara pa nastanejo zrna belega železa.

Varjenje bakra

Baker ima visoko toplotno prevodnost, zato je pri varjenju na mestu, kjer se kovina tali, potrebno prevajati večjo količino toplote kot pri varjenju jekla.
Ena od lastnosti bakra, ki otežuje varjenje, je njegova povečana pretočnost v staljenem stanju. Zato pri varjenju bakra med robovi ne ostane nobene vrzeli. Kot polnilna kovina se uporablja čista bakrena žica. Za deoksidacijo bakra in odstranjevanje žlindre se uporabljajo tokovi.

Varjenje medenine in brona

Varjenje medenine. Plinsko varjenje se pogosto uporablja za varjenje medenine, ki jo je težje variti z električnim lokom. Glavna težava pri varjenju je znatno izhlapevanje cinka iz medenine, ki se začne pri 90 ° C. Če je medenina pregreta, se bo zaradi izhlapevanja cinka šiv izkazal za porozen. Plinsko varjenje lahko upari do 25 % cinka, ki ga vsebuje medenina.
Za zmanjšanje izhlapevanja cinka je medenina varjena s presežkom kisika do 30-40%. Medeninasta žica se uporablja kot polnilna kovina. Kot fluks se uporablja žgani boraks ali plinasti tok BM-1.

Varjenje brona

Plinsko varjenje brona se uporablja pri popravilu izdelkov iz litega brona, navarovanju delov, ki delujejo na trenje, s plastjo antifrikcijskih bronastih zlitin itd.
Varilni plamen mora biti redukcijske narave, saj se z oksidacijskim plamenom poveča izgorevanje kositra, silicija in aluminijevega brona. Kot polnilni material se uporabljajo palice ali žica, ki so po sestavi blizu kovine, ki se vari. Za deoksidacijo se v polnilno žico vnese do 0,4 % silicija.
Za zaščito kovine pred oksidacijo in odstranjevanje oksidov v žlindre se uporabljajo tokovi enakih sestavov kot pri varjenju bakra in medenine.

Varjenje je danes zelo priljubljena storitev, varilci pa prejemajo dober dohodek. V zvezi s tem ima veliko ljudi vprašanje, kako uporabljati takšno opremo. Poudariti je treba: pred nakupom kompleta za plinsko varjenje in rezanje se morate naučiti kuhati na posebnih tečajih. To je obvezna zahteva, saj je delo s takšno opremo nevarno. Njegova zloraba lahko povzroči eksplozije in druge neprijetne posledice. Z varjenjem se smejo ukvarjati le osebe, ki imajo posebne dokumente, na primer dovoljenje za varilca. Tako je prvi korak specializirano usposabljanje pod vodstvom izkušenega tehnika.

Naprave, ki jih potrebujete

Naslednja faza je nakup kompleta za plinsko varjenje, ki vključuje sam plinski rezalnik, pa tudi nasvete zanj. Potrebna je tudi zaščitna obleka in maska.

Bodite prepričani, da izberete kakovostne cevi za kisik, ki morajo biti tretje stopnje. Cevi enake velikosti niso dovoljene za druge namene. Varnost dela je odvisna od tega, kako zanesljiv je ta del.

Bistvene spretnosti

• Naučite se uravnavati tlak plina. Za kisik je optimalna vrednost približno 0,2-0,3 MPa, za acetilen - približno 1 kPa.
• Razmislite, za katere kovine je vaš zvar ali gorilnik. To je povezano z vrsto plina, ki se uporablja v napravi.
• Poskusite uporabiti svetilko pod različnimi koti, da razvijete praktične veščine.
• Če se odločite za nakup plinskega varjenja, je bolje začeti delo z razvojem grobih šivov. Za to se uporablja debelo železo. Ko pridobite veščino, lahko začnete delati s finejšimi peresi.

Algoritem postopka varjenja

• Odprite kisik in nato plinsko jeklenko, prižgite plamen na gorilniku. Če so cevi popolnoma odklopljene, bo to trajalo nekaj časa, dokler plini ne dosežejo konca cevi.
• Naslednji korak je nastavitev samega plamena na zahtevano intenzivnost, pa tudi indikatorje temperature.
• S plamenom segrevajte želeno površino kovine, dokler ne dobite bele barve.
• Z elektrodami opravite varilna dela.
• Nastali del ohladite tako, da ga potopite v vodo.
• Znebite se žlindre tako, da jo podrete s kladivom. Nato morate preveriti kakovost zvara.

Kje kupiti opremo za plinsko varjenje v Moskvi

Če potrebujete podobno tehniko, pa tudi visokokakovostne komponente, se obrnite na spletno trgovino Avant. Tukaj lahko kupite opremo in potrebščine. Upoštevajte, da podjetje postavlja ugodne cene za plinske varilne aparate in ponuja široko paleto izdelkov za plinsko varjenje. Poleg tega se tukaj izvaja servis naprav, možen je njihov najem. Za nakup obstaja garancija. Po potrebi lahko naročite dostavo, obstajajo različni načini plačila.

Danes se plinsko varjenje pogosto uporablja za popravila na področju ladjedelništva, avtomobilske industrije, gradbeništva. V procesu plinskega plamenskega varjenja v odprtem gorilniku se podlaga in polnilni material stopita. Med plinskim varjenjem se kovina postopoma segreva. Zaradi tega je našel široko uporabo pri varjenju neželeznih kovin, litega železa in jekla.

Plamen v gorilniku podpira dovajanje gorljivih plinov v jeklenki: propan, diacin, vodik, metan, acetilen, kisik in drugi. Pri izvajanju plinskega varjenja je treba zelo natančno upoštevati varnostne ukrepe. V polmeru enega metra v vaši bližini ne sme biti nobenih vnetljivih predmetov. Ne bo odveč, če si založite posodo z vodo.

Plinsko varjenje je prednostno zaradi svoje preprostosti in mobilnosti.

Postopek plinskega varjenja je preprost, zato z lahkoto obvladate tehniko ogrevanja in varjenja. Glavna stvar za varilca je, da obvlada delo z gorilnikom in palico. To bo zagotovilo visoko kakovostno izvedbo plinskega varjenja.

Tisti, ki prvič izvajajo plinsko varjenje, imajo praviloma veliko vprašanj, povezanih s tehniko, metodologijo in samim postopkom plinskega varjenja. Začetni varilec poskuša izbrati najbolj optimalno tehniko zase, odvisno od vrste materialov, uporabljenih v procesu varjenja.
Če želite spretno pristopiti k procesu varjenja, lahko uporabite nasvete, ki vam bodo zagotovo pomagali.

Navodila za delo s plinskim varjenjem

Najprej morate izbrati opremo. Ne pozabite, da boste med postopkom varjenja morali delati s plinsko jeklenko. Zato se je treba dobro seznaniti z varnostnimi predpisi.

Glede na vrsto površine, ki jo je treba variti, se izbere posebna tehnika varjenja.

Acetilen je glavna sestavina v procesu plinskega varjenja. Za varjenje se uporablja raztopljen (v jeklenki) ali plinast acetilen. Acetilenske jeklenke se uporabljajo za plinsko varjenje katere koli zahtevnosti, tako na ravni gospodinjstva kot med visokotehnološkim varjenjem. Acetilen lahko imenujemo eden najkakovostnejših virov plamena. To je posledica dejstva, da ni treba uporabljati nobenega oksidanta.

Najprej je treba pripraviti plinsko jeklenko, s pomočjo katere bo izvedeno plinsko varjenje kisik-acetilen, ob upoštevanju težko dostopnih mest.
Potrebovali boste tudi svetilko s štirimi konicami. Če želite vaditi varjenje, najprej uporabite najmanjšo velikost konice. Poskusite vzdrževati tlak v vseh ceveh naprave. Tlak za kisik in acetilen mora biti različen. Zagotoviti je treba, da kazalniki tlaka ostanejo na ravni: za kisik ne več kot 0,3 MPa, za acetilen - ne manj kot 1 kPa.

V procesu plinskega varjenja lahko uporabite cev za kisik, ki spada v III razred. V plinsko jeklenko bo dovajal kisik pri optimalnem tlaku, ki ga zagotavlja tehnika plinskega varjenja za majhne spoje.

Da bi bil šiv pri varjenju površin kakovosten in lep, uporabite G3. Njegova uporaba zahteva spretnost in strožje varnostne zahteve. V vsakem primeru morate nositi zaščitno uniformo – to so strnjene hlače in jakna. Glava mora biti zaščitena s kapo. Obraz mora biti popolnoma pokrit s posebno masko.

Umetnost plinskega varjenja lahko v celoti obvladate šele po študiju in zaključku posebnih tečajev. To vam bo pomagalo izbrati pravi plinski varilni gorilnik. Pri izvajanju plinskega varjenja je potrebno napravo pravilno namestiti glede na površine, ki jih je treba variti, ob upoštevanju optimalnega kota. To je potrebno za oblikovanje lepega in enakomernega šiva. Na koncu plinskega varjenja, da izdelku date estetski videz, morate skrbno očistiti lestvico.

Oznaka:

plinsko varjenje, kako kuhati s plinskim varjenjem, plinsko varjenje za začetnike, kako delati s plinskim varjenjem, kako kuhati s plinskim varjenjem >> >> >>Plinski varilni plini

Plini za plinsko varjenje in rezanje kovin. Plinske mešanice za varjenje

Kot gorivo plini za plinsko varjenje uporabite acetilen, vodik, zemeljski plin in drugo. Uporabljajo se tudi mešanice plinov za varjenje, kot so naftni plin, mešanica plinov propan-butan, plin za pirolizo. Poleg tega uporabljajo hlape vnetljivih tekočin - bencina in kerozina.

Tabela vsebuje najpogostejše pline in plinske mešanice za plinsko varjenje in plinsko rezanje, navedene so njihove glavne lastnosti in področje uporabe:

plin	Gostota v normalnih pogojih, kg / m 2	Kalorična vrednost v normalnih pogojih, kJ / m 3	Temperatura plamena v mešanici s kisikom, °C	Nadomestno razmerje acetilena	Meja eksplozivnosti (%) v mešanici z:		Območje uporabe
					po zraku	kisik
Acetilen	1,09	529200	3200		2,2-81,0	2,3-93,0	Vse vrste plinskega varjenja
vodik	0,084	10080	2400		3,3-81,5	2,6-95,0	Za varjenje tanke kovine (do 2 mm), varjenje litega železa, aluminija, medenine
Kokakola	0,4-0,55	14700-18480	2000-2300		4,5-40,0	40,0-75,0	Za spajkanje, varjenje nizko talilnih kovin, kisikovo rezanje
olje	0,87-1,37	36540-62160	2000-2400		3,8-24,6	10,0-73,6	Tudi
metan	0,67	33600	2400-2700		4,8-16,7	5,0-59,2	Tudi
Propan	1,88	87360	2600-2800		2,0-9,5	2,0-48,0	Spajkanje in varjenje barvnih kovin, plinsko rezanje, varjenje jekel do 6 mm debeline, ravnanje, odstranjevanje požara
butan	2,54	116760	2400-2500	0,45	1,5-8,5	2,0-45,0	Tudi
Bencin	0,7-0,76	42840	2400		0,7-6,0	2,1-28,4	Plinsko rezanje jekel, spajkanje in varjenje nizko talilnih kovin
kerozin	0,82-0,84	42000	2300		1,4-5,5	2,0-28,0	Tudi

Izbira enega ali drugega plina za varjenje ni odvisna le od temperature plamena, temveč tudi od količine toplote (kalorične vrednosti), ki se pridobi med njegovim zgorevanjem. Faktor nadomestitve acetilena, naveden v tabeli, je razmerje med pretokom nadomestnega plina in pretokom acetilena pri enaki efektivni toplotni moči. Ta faktor je potreben, če je treba acetilen zamenjati z drugim gorljivim plinom.

Acetilen za plinsko varjenje

Acetilen je eden najpogostejših plinov, ki se uporabljajo za plinsko varjenje. Najbolj razširjen acetilen je posledica dejstva, da ima plinski plamen acetilen-kisik najvišjo temperaturo v primerjavi z drugimi gorljivimi plini in plinskimi mešanicami (glej zgornjo tabelo).

Acetilen nastane pri interakciji kalcijevega karbida CaC 2 z vodo. Kalcijev karbid je sposoben absorbirati vlago iz ozračja in se pod njenim vplivom razgraditi. Zato je shranjen v zaprtih strešnih jeklenih bobnih. Kapaciteta takšnih bobnov je 100-130 kg. Kalcijev karbid se pridobiva s taljenjem koksa in žganega apna v električnih pečeh:

CaO + 3C = CaC 2 + CO

Acetilen C 2 H 2 je kemična spojina ogljika z vodikom. Za pridobitev acetilena se vanje naloži karbid in voda. Kemična interakcija kalcijevega karbida in vode je intenzivna, z velikim sproščanjem toplote Q:

CaC 2 + 2H 2 O = C 2 H 2 + Ca (OH) 2 + Q

Iz 1 kg kalcijevega karbida lahko dobimo do 300 litrov acetilena. V normalnih pogojih je acetilen brezbarven in ima oster specifičen vonj. Acetilen je lažji od zraka, njegova gostota je 1,09 kg / m3.

Acetilen je eksploziven, če je pomešan z zrakom in je njegova koncentracija 2,2-81 % prostornine. V zmesi s kisikom je acetilen eksploziven v koncentraciji 2,8-93 % prostornine. Najbolj eksplozivne so mešanice oksiacetilena, ki vsebujejo 7-13 % acetilena.

Ko se raztopi v tekočini, se eksplozivnost acetilena znatno zmanjša. V praksi se acetilen raztopi v acetonu, katerega 1 liter lahko raztopi do 20 litrov acetilena. O tem smo govorili v članku: "".

Poleg kalcijevega karbida so viri acetilena zemeljski plin, nafta in premog. Acetilen, pridobljen iz zemeljskega plina, se imenuje piroliza.

Vodik za plinsko varjenje

Vodik je brezbarven plin brez vonja. Ko se pomeša s kisikom ali zrakom, tvori "plin kisikov vodik", ki je eksploziven. Zato je treba v primeru uporabe vodika za varjenje kovin strogo upoštevati varnostna pravila pri njegovem skladiščenju, transportu in uporabi.

Vodik se skladišči in prevaža v jeklenkah za plinsko varjenje pri tlaku, ki ne presega 15 MPa. Dobimo ga z razgradnjo vode na vodik in kisik z elektrolizo. Prav tako se vodik sintetizira v posebnih generatorjih vodika s kemično reakcijo žveplove kisline H2SO4 in cinka ali železove ostružke. V tem primeru nastanejo cinkovi ali železovi sulfati, sproščeni vodik pa se kopiči v generatorju.

Koksni plin za varjenje

Koksni plin je brezbarvna mešanica gorljivih plinov z ostrim vonjem po vodikovem sulfidu. Koksarni plin se pridobiva v procesu proizvodnje koksa iz premoga. Plin iz koksarniške peči vsebuje vodik, metan in druge ogljikovodike. Ta plin se prevaža po cevovodih.

Mestni plin in zemeljski plin za varjenje

Mestni plin je sestavljen iz več plinov: metana 70-95%, vodika, katerega prostorninski delež lahko doseže 25%, težkih ogljikovodikov z njihovim prostorninskim deležem do 1%, dušika 3% in ogljikovega dioksida do 1%. Mestni plin se transportira po cevovodih pod tlakom 0,3 MPa.

Zemeljski plin se pridobiva iz plinskih polj. Njegova osnova je CH 4 metan, katerega vsebnost v zemeljskem plinu je 93-99%.

Mešanica naftnega plina, zemeljskega plina in propan-butana za plinsko varjenje

Pirolizni plin je mešanica gorljivih plinov, ki nastanejo pri razgradnji nafte, kurilnega olja in drugih naftnih derivatov, ko so izpostavljeni visokim temperaturam. Pirolizni plin vsebuje žveplove spojine, ki povzročajo korozijo ustnikov. Zato je ta plin pred uporabo temeljito očiščen.

Naftni plin je stranski proizvod rafinerij nafte. Uporablja se predvsem za rezanje in in za.

Mešanice propan butana so brezbarvne in brez vonja. Sestavljeni so iz propana C 3 H 8 in butana C 4 H 10. Ta mešanica ima najvišjo kalorično vrednost, to pomeni, da se pri gorenju sprosti največja količina toplote.

Bencin in kerozin za plinsko varjenje

Bencin in kerozin sta rafinirana naftna derivata. So brezbarvne tekočine s specifičnim vonjem in zlahka izhlapevajo. Uporabljajo se za plinsko-plamensko obdelavo, ki jih dobavljajo v obliki hlapov. Za to so v varilnih gorilnikih ali gorilnikih predvideni posebni uparjalniki, ki pretvarjajo bencin in kerozin iz tekočega v parno stanje. Uparjalniki se ogrevajo s pomožnim plamenom ali z elektriko.

Kisik za plinsko varjenje

Kisik za plinsko varjenje je potreben za zagotovitev zgorevanja vnetljivih plinov ali hlapov vnetljive tekočine. Kisik je nekoliko težji od zraka in njegova gostota je 1,33 kg / m3. Kisik je kemično zelo aktiven in podpira zgorevanje plinov med plinskim varjenjem, hkrati pa proizvaja veliko količino toplote.

Kisik se hrani in prevaža v plinskih jeklenkah s kisikom pod tlakom 15 MPa. 40L jeklenka je sposobna shraniti do 6m3 kisika pod tlakom 15MPa. Poleg plinskih jeklenk se lahko na varilno mesto dovaja kisik v tekočem stanju v posebnih posodah.

Za pretvorbo tekočega kisika v plinasti kisik se uporabljajo uplinjevalniki in črpalke z uparjalniki za tekoči kisik. Kisik se dovaja po plinovodu. Prevoz kisika v plinastem stanju omogoča zmanjšanje prostornine ladijskega zabojnika za približno 10-krat, ker iz 1 litra tekočega kisika v normalnih pogojih dobimo 860 litrov plinastega kisika.

V skladu z GOST 5583 se tehnični kisik uporablja za rezanje kisika in kovine, ki je lahko treh razredov. Prvi razred ima čistost 99,7% kisika. Drugi razred s čistostjo kisika 99,5. Tretji razred vsebuje najmanj 99,2 % prostornine kisika.

Čistost kisika je bistvenega pomena za plinsko varjenje in rezanje kovin. Z zmanjšanjem čistosti kisika za 1 % se poraba kisika zmanjša in poveča, približno za 1,5 %.