Výuka svařování acetylenových trubek

Princip činnosti

Hlavní účinek svařování plynem je založen, jak bylo uvedeno výše, na spalování hořlavého plynu za vzniku vysokoteplotního plamene. Molekula acetylenu má spolu s dvojicí vodíkových vazeb nestabilní, ale energeticky silnou vazbu mezi atomy uhlíku.

Pokud je rovnováha posunuta ve prospěch oxidačního činidla, plamen se zostří a místo oslepující bílé barvy získá modravou barvu.

Oxidační plamen se používá pouze pro práci s mosaznými díly. V tomto případě se na povrchu vytvoří vrstvy, které blokují následné odpařování zinku. Pokud se naopak koncentrace acetylenu zvýší, plamen zčervená a začne kouřit. Tento režim je ideální pro práci s ocelí s vysokým obsahem uhlíku. Používá se také k obrábění hliníkových slitin, litiny a tvrdých kovů.

V továrních lahvích je tento plyn smíchán s acetonem a je pod tlakem 1,5 až 1,6 MPa. Kromě toho je do nádrže umístěno dřevěné uhlí, které vytváří jakési kapiláry. Kyslík v lahvích je pod tlakem 600 až 1500 kPa a kyslík v potrubí pod tlakem až 15 MPa.

Z pohledu uživatele hraje důležitou roli spotřeba plynu, která má přímý vliv na hospodárnost svařování. Záleží především na typu hrotu a tloušťce svařovaného kovu. Přibližné údaje jsou následující:

• pokud nejsou díly silnější než 1 mm, spotřebuje se 75 litrů plynu za 60 minut;
• při tloušťce 2 až 4 mm se spotřebuje 300 litrů acetylenu;
• Kov o tloušťce 9 až 14 mm lze svařovat s 1200 litry okysličovadla.

Obsah acetylenu ve vzduchu musí být během procesu nepřetržitě monitorován. To znamená, že jsou zapotřebí speciální automatické alarmy. Úroveň nasycení vyšší než 0,46 % není povolena. Palivové lahve nesmí být umístěny v blízkosti sporáků, kotlů nebo zdrojů otevřeného ohně. Samotné kontejnery musí stát přísně vzpřímeně a musí být zajištěny.

V prostoru, kde se skladuje a používá acetylen a kyslík, by se mělo používat pouze nejiskřící nářadí. Všechny elektrické spotřebiče včetně osvětlení musí být nevýbušné. V případě netěsnosti je třeba láhev rychle uzamknout speciálním klíčem. V pracovním prostoru musí být k dispozici hasicí přístroje a další protipožární vybavení.

Jak svařovat šev

Ani začínající svářeč by neměl mít problémy se svařováním v dolní poloze. Všechny ostatní pozice však vyžadují znalost technologií. Pro každou pozici existují doporučení. Níže je popsána technika provádění jednotlivých typů svarů.

Svařování svislých spojů

Při svařování dílů ve svislé poloze je roztavený kov gravitací tlačen dolů. Kratší oblouk (hrot elektrody je blíže ke svarové lázni) se používá proto, aby se zabránilo odlétávání kapek. Někteří řemeslníci, pokud to elektrody dovolují (nelepí se), je na obrobku opírají úplně.

Příprava kovu (ořezání hran) se provádí podle typu spoje a tloušťky svařovaných dílů. Poté se upevní v dané poloze a spojí se s několikacentimetrovými rozestupy krátkými příčnými švy - "tacking". Tyto svary zabraňují posunu dílů.

Svislý svar může být svařován shora dolů nebo zdola nahoru. Svařování zespodu nahoru je snazší, protože oblouk tlačí svar nahoru a brání jeho pohybu dolů. Je snazší vytvořit dobrý svár.

Jak svařovat zdola nahoru: poloha elektrody a možné pohyby

Toto video ukazuje, jak svařovat svislý svar elektrickým svařováním s elektrodou pohybující se nahoru a dolů bez odtržení. Předvedena je také technika krátkého kotoulu. V tomto případě se elektroda pohybuje pouze nahoru a dolů, bez horizontálního pohybu, a svar je téměř plochý.

Spojování dílů ve svislé poloze lze provádět pomocí obloukového odtrhávání. Pro začínající svářeče to může být výhodnější: kov má během procesu odtrhávání čas vychladnout. Při této metodě můžete elektrodu položit i na polici svařovacího kráteru. Tohle je jednodušší. Způsob pohybu je téměř stejný jako bez odtržení: ze strany na stranu, se smyčkami nebo "krátkým kotoulem" - nahoru a dolů.

Jak svařovat svislý šev pomocí odtrhávací pásky se dozvíte z následujícího videa. Ve stejné lekci je ukázán vliv proudu na tvar švu. Obecně platí, že proud by měl být o 5-10 A nižší než doporučený proud pro daný typ elektrody a tloušťku kovu. Jak je však vidět na videu, není to vždy pravda a určuje se to experimentálně.

Někdy se svislý svar svařuje shora dolů. V tomto případě držte elektrodu při zapalování oblouku kolmo ke svařovaným plochám. Po zapálení v této poloze kov zahřejte, poté elektrodu spusťte a svařujte v této poloze. Svařování svislého svaru shora dolů není příliš pohodlné, vyžaduje dobrou kontrolu svarové lázně, ale i tímto způsobem lze dosáhnout dobrých výsledků.

Jak svařovat svislý svar elektrickým svařováním Shora dolů: poloha elektrody a pohyb hrotu elektrody

Jak svařovat vodorovný spoj

Vodorovný svar lze svařovat zprava doleva i zleva doprava ve svislé rovině. Není v tom žádný rozdíl. Který způsob je pohodlnější, ten se má svařovat. Stejně jako u svislého svaru bude vana směřovat dolů. Proto je úhel elektrody dostatečně velký. Volí se podle rychlosti a aktuálních parametrů. Hlavní je udržet vanu na místě.

Svařování vodorovných svarů: poloha a pohyb elektrody

Pokud kov kape směrem dolů, zvyšte rychlost pohybu a kov méně zahřívejte. Dalším způsobem je vytvořit v oblouku přestávky. V těchto krátkých intervalech se kov trochu ochladí a neodkapává. Můžete také mírně snížit proud. Všechna tato opatření uplatňujte pouze postupně, ne najednou.

Níže uvedené video ukazuje, jak svařovat kov ve vodorovné poloze. Druhá část videa se věnuje svislým spojům.

Stropní svár

Tento typ svaru je nejobtížnější. Vyžaduje vysokou úroveň dovedností a dobrou kontrolu nad svařovací lázní. Při svařování se elektroda drží v pravém úhlu ke stropu. Oblouk je krátký a rychlost konstantní. Většinou se provádějí kruhové pohyby, které rozšiřují svar.

Informace o metodě svařování acetylenem

Základní složkou tohoto svařovacího procesu je acetylen. Vyrábí se uměle smícháním vody a karbidu vápníku. V hořáku vzniká směs kyslíku, jejíž spalování umožňuje dosáhnout vysokých teplot.

Spalováním acetylenu v kyslíku vzniká vysoká teplota, která umožňuje roztavení okrajů dílů a jejich pevné spojení.

Složitost svařování plynem

Hlavním problémem při svařování acetylenem a kyslíkem je získání C2H2. Dříve se to provádělo ve speciálním přístroji, pak se plyn přiváděl hadicemi k hořáku.

Do hořáku byl také přiveden kyslík z tlakové láhve, který se smísil a vytvořil plamen. Karbid vápníku a voda se do generátoru sypaly ručně. Tento časově náročný proces se prováděl před každým svařováním. Po dokončení práce byla voda vypuštěna a zbylý karbid byl znovu použit.

Svařování acetylenem je dnes mnohem jednodušší. Již není nutné ručně míchat vodu s karbidem: existují speciální lahve s acetylenem, stačí je připojit k hořáku.

Popis technologie

Přívod acetylenu se nejprve otevře u hořáku, aby bylo možné provést svařování. Nepříjemný zápach znamená, že uniká. Pak zapalte plyn a pomalu začněte přivádět kyslík z lahve.

Plamen by měl zmodrat. Kyslíkové a acetylenové nádrže mají redukční ventily. Tlak prvního plynu musí být nastaven na 2 atm. a druhého na 2-4 atm. Vyšší hodnoty komplikují proces svařování.

Při svařování plynem přecházejí okraje spojovaných obrobků vlivem vysoké teploty do kapalného stavu a po jejich ztuhnutí vzniká pevný spoj. Kyslíkové lahve jsou zbarveny modře a acetylenové lahve jsou zbarveny bíle.

Kyslíkové a acetylenové lahve.

Výhody této metody

Spalování tohoto plynu v kyslíku dosahuje teploty, která přesahuje teplotu tání oceli a jiných kovů. Kvalifikovaný svářeč je schopen provádět práci s tímto typem zařízení kvalitně a efektivně.

Svařování acetylenem má navíc tyto výhody.

• vysoká mobilita (bez nutnosti připojení k elektřině);
• možnost regulace teploty plamene (to umožňuje zabránit deformaci dílů a spoje a regulovat rychlost práce).
• při malé vzdálenosti od stěny je vhodné provést rotační svar (u jiných typů svařování je nutné provést operativní spoj).
• možnost spojovat obrobky z kovů s různou teplotou tání;
• možnost svařování tenkých plechů z konstrukční oceli, mědi, litiny, mosazi (v těchto případech jsou jiné metody svařování neúčinné);
• Použití různých přídavných drátů, které pomáhají zlepšit kvalitu svaru.

Nevýhody používání acetylenu

Mezi nevýhody acetylenového svařování patří:

1. Výbušnost acetylenu je vysoká, ale zde hodně záleží na člověku.
2. Během provozu se zahřívá velká plocha spojovaných výrobků, což mění vlastnosti materiálu. Tato metoda se ve strojírenství nepoužívá.
3. Pokud je třeba spojit díly o tloušťce větší než 5 mm, je vhodnější elektrické svařování.
4. Acetylen není vhodný pro vysokouhlíkovou ocel.
5. Pokud díly překrýváte, vzniká v nich velké napětí a dochází k jejich deformaci.
6. Náklady na materiál a zařízení jsou na rozdíl od svařování elektrickým obloukem vyšší.
7. Práci může provádět pouze zkušený svářeč.

Svařování acetylenem může provádět pouze zkušená osoba.

Vhodné pro které kovy

Tento typ svařování je vhodný pro většinu železných i neželezných kovů. Je prakticky nepostradatelný při spojování tenkostěnných trubek a podobných dílů, při práci s mědí, litinou, stavebními ocelovými polotovary.

Co potřebuje začínající svářeč

Nejprve je třeba připravit vybavení a ochranné oděvy.

Nástroje a ochranné pomůcky

Je zapotřebí svářečka, sada elektrod, kladivo a dláto na srážení strusky a kovový kartáč na čištění svarů. Držák elektrody slouží k upnutí a držení elektrody a k přivedení proudu. Ke kontrole velikosti svaru je také zapotřebí sada šablon. Průměr elektrody se volí podle tloušťky plechu. Nezapomeňte na stínění. Svářečská maska se speciálním filtrem zabraňuje infračervenému záření a chrání oči. Štíty a štíty mají stejnou funkci. Plachtový oblek skládající se z bundy s dlouhými rukávy a jednoduchých kalhot bez klop, kožené nebo frézované obuvi chránící před stříkajícím kovem a rukavic nebo palčáků, plachtových nebo semišových s překrytím na rukávech. Takový rovný, uzavřený oděv zabraňuje tomu, aby se svářeči na tělo dostal roztavený kov.

Pro práci ve výškách a uvnitř kovových objektů, při práci v poloze na zádech, se používají speciální ochranné pomůcky. V takových případech je zapotřebí dielektrická obuv, přilba, rukavice, podložka, chrániče kolen, opěrky rukou a při svařování ve velkých výškách bezpečnostní pás s popruhy.

Příprava na práci

Před zahájením práce je nutné odstranit z místa svařování všechny cizí předměty a důkladně chránit všechny hořlavé povrchy.

Ochranné vybavení

Vždy používejte následující bezpečnostní a ochranné pomůcky na ochranu před horkem a chladem:

• speciální brýle;
• speciální rukavice;
• Ohnivzdorné oblečení a obuv.

Ochranné pomůcky.

Nástroje a vybavení

K práci potřebujete následující nástroje:

• kleště;
• Otevřené klíče;
• měřicí nástroje;
• kovový kartáč;
• výplňový drát;
• zapalovač na baterky;
• hasicí přístroj.

Kromě toho je třeba připravit následující vybavení

• acetylenovou hadici a láhev s acetylenem;
• redukce acetylenu a kyslíku;
• kyslíkovou hadici a kyslíkovou láhev;
• plynový hořák a tryska.

Příprava kovů

V této fázi odstraňte nečistoty, rez a stopy po konzervaci. K tomu se používá kovový kartáč.

Odjehlování kovu před svařováním.

Důležité funkce

Kvalita a spolehlivost svarů získaných při svařování kyslíkoacetylenem závisí do značné míry na dodržení technologie práce.

Na vlastnosti kloubu mají vliv tři hlavní faktory:

• intenzita plamene;
• průměr výplňového materiálu;
• úhel svařování.

Hlavní rysy svařování acetylenu s kyslíkem:

• Výkon plamene se volí podle vlastností materiálu, z něhož jsou svařované díly vyrobeny;
• Čím silnější jsou svařované díly, tím vyšší musí být výkon plamene (u tenkých dílů je tomu naopak), ale s rostoucím výkonem roste spotřeba plynu;
• tloušťka svařovaných dílů ovlivňuje úhel hořáku (čím jsou silnější, tím větší je úhel), pro většinu dílů je to 10-80°;
• pro ohřev dílů bez ohledu na jejich tloušťku je hořák nasměrován pod úhlem 90°;
• Průměr výplňového drátu závisí na tloušťce spojovaných prvků (pro výpočet tloušťky v milimetrech vydělte na polovinu a přičtěte 1 mm);
• svítilna se pohybuje směrem k vám nebo od vás.

Zvolte správný přídavný drát pro acetylenové svařování.

Příprava materiálu pro svařování

Znečištěné a zrezivělé díly musí být správně připraveny ke svařování. To usnadní a urychlí jejich spojení a vytvoří lepší šev.

Příprava výrobků zahrnuje následující kroky:

1. Rovnání - oprava deformací, které mohly vzniknout při přepravě a dodání výrobků.
2. Značení. To se provádí ručními měřicími nástroji nebo značkovacími stroji.
3. V případě potřeby ohýbání.
4. Ořezávání a čištění okrajů. Spojované díly musí být v jedné rovině. Lze je ořezávat za studena (pomocí strojů nebo ručních zásahových zařízení), tepelně (pomocí hořáků).
5. Sestavení konstrukce. Všechny prvky jsou uspořádány tak, aby zaujímaly svou prostorovou polohu a mezi nimi byla nezbytná mezera. K tomu se používají stojany, adaptéry, upínací zařízení atd.

Příprava trubek ke svařování

Proces svařování začíná přípravou. Prvním krokem je výběr elektrod, které budou použity ke svařování trubek. Zde existují dvě kritéria výběru: materiál, ze kterého je kovová tyč vyrobena, a opláštění - materiál, který tyč pokrývá.

Ke svařování kovových trubek se používají tavné a netavné elektrody. V prvním případě se tyč roztaví, ve druhém ne. Ve druhém případě se použije další materiál - přídavek, který vyplní svarový šev. Praxe ukazuje, že svařování tavnými elektrodami se dnes v domácnostech používá častěji. Jednoduše proto, že tato metoda je jednodušší.

Co se týče zapouzdření elektrod. Existuje několik pozic, na kterých jsou různé materiálů, které tvoří ochranný povrch.

• Rutil.
• Kyselý.
• Kyselina rutilová.
• Celulóza.
• Rutil-celulóza.
• Základní.

Každá poloha má své výhody a nevýhody, takže při výběru je třeba zohlednit podmínky svařování potrubí. Existuje však mezi nimi univerzální možnost - elektrody se základním povlakem. Do této kategorie patří elektrody jako UONI, OZS, WI, EA, NIAT, OZSH a další méně známé. Začátečníkům se doporučuje svařovat trubky elektrodami UONI.

Před svařováním dvou trubek je třeba si uvědomit, že existuje několik typů svarů.

• Svařování na tupo, kdy jsou dvě trubky proti sobě.
• Klopové spoje, při kterých se spojují dvě trubky různých průměrů nebo stejného průměru, se převaluje pouze jedna z trubek, tj. její průměr se mechanicky zvětšuje.
• Tav spoj, kde jsou dvě trubky spojeny v kolmých rovinách.
• Úhlový kloub, u něhož je kloub vytvořen pod úhlem menším než 90°.

Mimochodem, možnost číslo jedna se zdá být velmi jednoduchá. Skrývá však složitost celého procesu. Zaprvé je lepší svařovat takový svar v dolní poloze, kdy je elektroda ve spoji přiváděna shora. Za druhé, kov musí být svařen na celou tloušťku stěny.

A několik dalších užitečných tipů.

• Pro svařování na tupo a svařování ve tvaru T je nejlepší používat elektrody o průměru 2-3 mm.
• Svařovací režim, to znamená, že hodnota nastaveného proudu musí být v rozmezí 80-100 ampérů. Při svařování na kruhu by měl být svařovací proud zvýšen na 120 A.
• Výplň svaru by měla být taková, aby nad rovinou trubky kov vzrostl na 2-3 mm.
• Svařování profilových trubek (čtvercových) se provádí bodově. To znamená, že se nejprve svaří malá plocha na jedné straně, pak na opačné straně, pak na sousední straně a pak na opačné sousední straně. Spoje jsou pak zcela svařeny. Cílem je zabránit deformaci trubky během ohřevu.

Trubky je třeba před svařováním připravit elektrickým svařováním. To se týká především okrajů. Zde je uveden postup, jak by se to mělo provést.

1. Kontrolují se geometrické rozměry, aby se zajistilo, že trubky jsou vhodné pro prováděnou instalaci. Mohou být spojovány trubky s různou tloušťkou stěny, což může způsobit, že se tlusté trubky nesvaří nebo že se tenké trubky propálí.
2. Průřez trubky by měl být kulatý, nikoli oválný nebo jiného tvaru. Tím se jednoduše zajistí kvalita svarového spoje a zjednoduší samotný proces.
3. Stěny potrubí musí být bez vad: trhlin, prasklin, dilatací apod.
4. Řez hrany musí být rovný (90°).
5. Okraje jsou chráněny do kovového lesku (použijte kartáček, smirkový hadřík). Délka čištěné plochy je nejméně 1 cm od okraje.
6. Odstraní se skvrny od oleje, mastnoty a barvy a konce se odmastí libovolným rozpouštědlem.

Přestože elektrody UNI nejsou náladové, tj. lze s nimi svařovat i rezavé díly, kvalitu svaru ovlivňují případné vady kovu. Proto se vyplatí věnovat čas přípravě okrajů trubek.

Příprava dílů

Než začnete se svařováním trubek, je třeba připravit okraje pro provedení spoje. Vždy to dělám v tomto pořadí:

1. Kontroluji potrubí podle parametrů uvedených v projektu inženýrského systému (vodovodního systému). Pokyny vyžadují dodržení následujících parametrů:

• geometrické rozměry;
• Osvědčení o shodě (zejména u potrubí určeného k přepravě pitné vody);
• Absence vad na obvodu (trubky musí být dokonale kulaté a ne oválné v místě řezu).
• Žádné vady tloušťky (stěny kovových trubek musí být po celé délce dílu stejné);
• chemické složení kovu musí splňovat požadavky stanovené ruským GOST (lze zjistit laboratorním vyšetřením nebo z průvodních dokumentů).

Odjehlení konce trubky bruskou před svařováním.

1. Příprava trubek na spojování. Osobně doporučuji provést následující kroky.

• zkontrolujte, zda řezná hrana trubky svírá úhel 90 stupňů;
• zbruste hranu do kovového lesku (šířka broušené plochy by měla být do 10 mm od řezu);
• odmastěte čelní plochu, odstraňte všechny stopy oleje, barvy, rzi atd.

Pro správné spojení by měl být úhel řezu přibližně 65 stupňů a hodnota otupené hrany 2 mm. Pokud tomu tak není, je nutné čelní plochu dodatečně opracovat.

K tomuto účelu se používají speciální úkosovací stroje, brusky a čelní brusky. Specialisté na výrobu trubek velkých průměrů používají frézky nebo speciální metody přípravy (plazmové hořáky nebo plynové hořáky).

Nástroje pro přípravu konců trubek pomohou každému začínajícímu řemeslníkovi.

Vlastnosti svařování plynem

Svařování acetylenu s kyslíkem má tři hlavní parametry, na kterých závisí kvalita konečného výsledku. Jedná se o sílu plamene, úhel, pod kterým je hořák umístěn vůči svařovanému povrchu, a průměr použité přídavné tyče.

Výkon plamene hořáku se volí podle tepelných vlastností kovu a tloušťky svařovaných obrobků. Závislost je následující: čím jsou díly silnější, čím vyšší je tepelná vodivost kovu a teplota tavení, tím vyšší by měl být výkon plamene hořáku. Ta je určena průtokem směsi plynů. Čím vyšší je průtok, tím vyšší je výkon. Pro každý typ kovu je zvolen jiný příkon. Existují vzorce pro jeho stanovení. Základním vztahem je tloušťka svařovaných obrobků.

• U železných kovů (ocel a litina) se výkon pohybuje v rozmezí (100-150)n, kde n je tloušťka obrobku.
• U neželezných kovů, např. mědi, je rozsah (150-200)n.

Výkon plamene má stejně jako průtok plynu měrnou jednotku - l/hod.

Úhel hořáku se rovněž liší podle tloušťky spojovaných obrobků. Pokud se například tloušťka pohybuje od 1 do 15 mm, úhel sklonu se bude pohybovat od 10° do 80°. Čím silnější kov, tím větší úhel. Na samém začátku svařování je však nutné udržovat maximální úhel sklonu, a to až do 90°, protože při této hodnotě dojde k rychlejšímu ohřevu spojovaných dílů a také k rychlejšímu vytvoření svarové lázně.

Průměr plnicí tyče se rovněž volí podle tloušťky obrobků. Vzorec je jednoduchý: polovina tloušťky plus jeden milimetr. Například pokud jsou k sobě svařeny díly o tloušťce 4 mm, je k jejich spojení zapotřebí přídavná tyč o průměru 3 mm.