Кислородно-ацетиленовая сварка

Кислородно-ацетиленовая сварка

Данный вид сварки также является разновидностью соединения при расплавлении металла. Ацетилен и кислород предварительно смешиваются в камере, и смесь воспламеняется при выходе из мундштука горелки. Данный источник создает температуру около 3000 ⁰ С , за счет чего происходит расплавление сварочного стержня и металла соединяемых деталей. Поскольку при данном виде сварки тепло распространяется на прилегающие к соединению участки, происходит ослабление жесткости панелей. Поэтому данный вид сварки не применяется при изготовлении автомобилей и в большинстве случаев не рекомендуется к использованию при проведении кузовного ремонта. Оборудование для данного вида сварки применяется при необходимости создания высокой температуры для восстановления кузова, пострадавшего в результате аварии (пайка, резка металла и снятие лакокрасочного покрытия).

Оборудование для кислородно-ацетиленовой сварки

Установка для кислородно-ацетиленовой газосварки состоит из горелки, газового редуктора, кислородного и ацетиленового баллонов и соединительных шлангов.

Стальной баллон заполнен кислородом под давлением приблизительно 150 атм. Как правило, кислородный баллон имеет черную окраску.

В другом баллоне содержится карбид кальция, древесный уголь, пемза или другой пористый материал, который пропитывается растворенным в ацетоне ацетиленом. Сжижение ацетилена происходит под давлением 15 атм. при температуре ниже 15 ⁰ С. Как правило, ацетиленовый баллон окрашен в коричневый цвет.

Благодаря наличию газового редуктора происходит снижение давления газов, а также обеспечивается поддержание постоянной подачи.

Типовая установка для кислородно-ацетиленовой сварки

Конструкция сварочной горелки

Давление кислорода обычно составляет от 1 до 5 атм., в то время как давление ацетилена, как правило, является более низким, и лежит в диапазоне от 0.1 до 0.3 атм.

В горелке происходит смешивание в определенной пропорции кислорода и ацетилена, которые поступают из баллонов, а также генерация пламени, при котором происходит расплавление листовой стали. Существует два основных типа газосварочных горелок: сварочные горелки и резаки.

Сварочная горелка обычно состоит из рукоятки, смесительной камеры и сменного мундштука. Иногда смесительная камера и мундштук представляют собой единый элемент. На рукоятке горелки имеются резьбовые соединители для подключения шлангов подачи кислорода и ацетилена, а также регуляторы интенсивности подачи газов, с помощью которых выполняется формирование языка пламени и отсечение подачи. При обращении с горелкой, изготовленной из меди, следует проявлять осторожность, так как ее легко повредить. Не прилагайте чрезмерное усилие при затяжке клапанов подачи газа, а также проявляйте исключительную осторожность при замене мундштука. Не допускайте повреждения поверхностей сопряжения мундштука со смесительной камерой и рукояткой.

Резак состоит из трубки подачи кислорода и контрольного клапана высокого давления. Кислород подается через центральное и окружающие отверстия. Наружные отверстия служат для подачи кислорода в режиме предварительного прогрева.

Типы пламени кислородно-ацетиленовой горелки

Структура пламени, образующегося в результате смешивания и сгорания ацетилена и кислорода, изменяется в зависимости от соотношения составляющих смеси. Существует три типа пламени кислородно-ацетиленовой горелки: нейтральное, ацетиленовое и кислородное.

Нейтральное пламя

Данная структура пламени формируется при равном соотношении кислорода и ацетилена. Внешне такое сгорание проявляется как яркий светлый язык пламени, окруженным голубым ореолом. В данном режиме рекомендуется выполнять сваривание большинства конструкционных материалов.

Ацетиленовое пламя

Данный тип пламени формируется при небольшом избытке ацетилена в горючей смеси. Конус углеродного пламени имеет три участка. Внутренний язык пламени и наружный ореол имеют такую же структуру, как при нейтральном пламени, но между этими участками имеется промежуточный светлый конус ацетилена.

Структура пламени кислородно-ацетиленовой горелки

Длина ацетиленового конуса изменяется в зависимости от избытка ацетилена в горючей смеси. Для получения пламени, соответствующего двойному избытку ацетилена, следует создать объемное соотношение газов 1 к 1.4. Режим, когда пламя имеет углеродную структуру, используется при сварке деталей из алюминиевых, никелевых и других сплавов.

Кислородное пламя

Данный тип пламени формируется при небольшом избытке кислорода в горючей смеси. По внешнему виду кислородное пламя сходно с нейтральным, однако оно имеет более короткий ацетиленовый конус, с более насыщенным синим оттенком, чем у конуса нейтрального пламени. Ореол кислородного пламени также короче ореола нейтральной структуры, и не имеет таких четких границ. Обычно при расплавлении таким пламенем происходит окисление металла, поэтому данный режим не применяется при сварке.

Регулировка пламени сварочной горелки

Как отмечено выше, данный тип сварки не используется широко при выполнении кузовного ремонта современных автомобилей, однако кислородно-ацетиленовое оборудование применяется для сжигания краски, а также при выполнении пайки.

1. Установите на горелку соответствующий мундштук. Следует использовать стандартные мундштуки, применяемые при сварке листового металла (диаметр выходного отверстия мундштука различается в зависимости от конструкции горелки).

2. Выполните соответствующую регулировку кислородного и ацетиленового редуктора (кислород подается под давлением от 1 до 5 атм., а ацетилен – от 0.1 до 0.3 атм.).

3. Откройте ацетиленовый вентиль, повернув его приблизительно на 1/2 оборота, и подожгите газ. Продолжайте открывать вентиль до исчезновения копоти и появления красновато-желтого пламени. Начните медленно открывать кислородный вентиль, придавая центральному конусу пламени четкие очертания. Полученное пламя является нейтральным, и применяется при сваривании стальных деталей.

4. При увеличении подачи ацетилена или при уменьшении подачи кислорода структура пламени приближается к ацетиленовой.

5. При увеличении подачи кислорода или при уменьшении подачи ацетилена структура пламени приближается к кислородной.

Примечание:
другой способ поджигания пламени заключается в предварительном открытии кислородного и ацетиленового клапана (при повороте приблизительно на 1/4 оборота) и последующем воспламенении смеси. При использовании данного метода снижается образование копоти, однако для выполнения такого воспламенения необходимо наличие определенного навыка. Следует отметить, что если после открытия обоих вентилей не произойдет немедленного воспламенения, то при последующем поднесении огня к мундштуку раздастся хлопок.

Регулировка пламени резака

Кислородно-ацетиленовая установка с резаком иногда применяется в ходе кузовного ремонта для вырезания поврежденных панелей. Пламя резака регулируется следующим образом.

1. Установите кислородный и ацетиленовый вентиль так, чтобы сформировалось нейтральное пламя.

2. Медленно открывайте вентиль подачи кислорода для предварительного разогрева, до приобретения пламенем кислородной структуры. При использовании такого пламени расплавившийся металл не остается на разрезаемой панели, что позволяет получить чистые кромки.

Резание толстых панелей

3. Разогрейте докрасна участок кузовной детали. Непосредственно перед началом расплавления металла следует открыть вентиль подачи кислорода под высоким давлением и разрезать панель. При перемещении резака следует осуществлять визуальный контроль над процессом плавления и разрезания металла. Данный метод также используется при разрезании тонких панелей, имеющих многослойное соединение внахлест, или при разрезании лонжеронов рамных конструкций, даже если в этих элементах имеются внутренние усилители жесткости.

Резание тонких панелей

4 Раскалите докрасна небольшое пятно на поверхности разрезаемой панели. Непосредственно перед началом расплавления металла следует открыть вентиль подачи кислорода под высоким давлением и разрезать панель, наклонив при этом резак в направлении резания. Наклон резака при резании тонких панелей обеспечивает формирование чистых кромок и быстроту реза (при этом предотвращается коробление панелей).

Примечание:
после окончания резания следует перекрыть подачу кислорода под высоким давлением, которая применяется при резании, и удалить резак от панелей. Это необходимо выполнить для предотвращения проникновения искр в мундштук, что, в свою очередь, может повлечь воспламенение смеси в рукоятке резака (иногда из-за этого происходит расплавление рукоятки).

Отклонение структуры пламени от нормы

Неблагоприятные процессы, возникающие при сваривании (например, перегрев мундштука, засорение каналов окалиной или неравномерность подачи газов), оказывают влияние на структуру пламени. Необходимо постоянно осуществлять визуальный контроль над пламенем горелки. Виды отклонения структуры пламени от нормы и причины его возникновения приведены в следующей таблице.

Виды отклонения структуры пламени от нормы и причины его возникновения