Газопламенная пайка металлов | Сварка и сварщик

Газопламенная пайка металлов | Сварка и сварщик Кислород

Что такое мапп газ?

МАПП газ (или MAPP газ на английском языке расшифровывается как methylacetylene-propadiene propane) представляет собой смесь нескольких газов. МАПП расшифровывается как М—метил, А—ацетилен, П—пропадиен, П—пропан. Это топливный газ, который лучше ацетилена: он безопаснее и проще в использовании, чем ацетилен.

МАПП газ в баллонах
МАПП газ в баллонах

Как жидкая, так и газообразная форма этого газа бесцветна. Но у него есть ацетиленоподобный запах. Он токсичен при вдыхании в высоких концентрациях. Содержание энергии в этом газе составляет 1,357 кВтч/кг. Этот газ горит при температуре 2055 °C.

Этот газ является превосходной заменой пропана при пайке. Кроме пайки он применяется в таких областях, как нагрев и сварка, Для сварки этот газ используется в сочетании с кислородом.

МАПП газ для сварки
МАПП газ для сварки

Температура пламени этого газа с кислородом составляет 2927 °C. Основными преимуществами этого газа являются его высокая безопасность использования, отсутствие необходимости в специальных контейнерах или разбавителях для транспортировки, что позволяет транспортировать его в больших объемах. Самым большим недостатком является его стоимость, он, примерно, в 1,5 раза дороже, чем газ пропан.

Выбор газовой горелки

Газовая горелка для пайки меди выбирается с узким соплом, бытовая. Ширина пламени не должна превышать диаметр трубы. Конструкцию инструмента определяет газ, на котором он работает:

  • МАРР-газ состоит из метилацетилен-пропадеина и природного сжиженного газа;
  • пропан;
  • ацетилен-кислород.

МАРР-газ обеспечивает быстрый нагрев, применяется профессионалами для пайки холодильников.

Пропановые горелки подходят для работы в маленьких мастерских. Они могут включаться пьезоэлементом при нажимании на кнопку пуска газа.

Ацетилен-кислородные горелки работают с одноразовыми малыми баллонами в условиях ограниченного пространства и со стационарными емкостями под газ.

При выборе горелки следует обращать внимание на наличие инжектора. Мощность должна быть достаточной, чтобы нагреть трубу за пару минут на заданную температуру. Назначение инструмента в техпаспорте — для пайки. Среди материалов, с которыми может работать горелка, должна числиться медь и ее сплавы.

Ацетилен-кислородная горелка
Ацетилен-кислородная горелка для пайки медных трубок

Меры предосторожности

Поскольку при обращении с газовой горелкой создаются значительные по объёму зоны с высокотемпературным режимом – всегда следует помнить о соблюдении требований техники безопасности при сварке.

Согласно действующим нормативам газосварочные работы с пропаном должны проводиться в специально предназначенных для этих целей рукавицах, надёжно защищающих ладони от возможных ожогов.

Помимо этого, нежелателен длительный визуальный контакт с ядром пламени, поскольку повышенные световые нагрузки способны привести к поражению роговицы глаза.

Категорически воспрещается прикасаться к газовому оборудованию испачканными в масле руками, так как при соединении смазочных веществ с кислородом возможно мгновенное воспламенение и аварийный разрыв баллона.

Особое внимание должно уделяться вопросу хранению баллонов с пропаном и кислородом, которые, как правило, содержатся в специально изготовленных для этих целей металлических шкафах. Предполагается, что доступ к таким хранилищам строго ограничен.

Можно сказать еще несколько слов о достоинствах резки и сварки посредством пропана. Огромный опыт работ, организованных и проводимых по этой методике, свидетельствует о высоких качественных показателях методики, а также о соответствующем уровне её функциональности.

Такие факторы, как удобство и доступность, экономичность и высокое качество шва позволяют оценивать технику сваривания металлических заготовок пропаном как ни в чём не уступающую классической электродуговой сварке.

Правильный подбор газов и оборудования — процесс довольно непростой, однако наиболее комплексно и вни­мательно необходимо подходить к выбору поставщика продукта. Самое эффективное решение — найти единого поставщика газов и оборудования.

Ацетилен

,пропаниприродный газ (метан)— три основных газа, поль­зующихся спросом на сегодняшнем рынке горючих газов для термических процессов. Позиция ацетилена на рынке постоянно из­меняется. Позиция пропана на рынкеотли­чается большей стабильностью.

Но как правильно подойти к вопросу вы­бора горючего газа? Ответ довольно прост. Выбор должен быть в пользу максимально­го удовлетворения потребностей в условиях вашего производства.

Для различных технологических про­цессов необходимы горючие газы с различ­ными свойствами. Поэтому всегда нужно принимать во внимание следующие основ­ные положения.

Мощная и безопасная газовая горелка

Современные бессвинцовые припои требуют более высокой температуры, чем способны выдавать пропановые газовые горелки. Профессиональные мастера часто пользуются мощными установками на ацетилене.

Но ацетиленовые горелки оцениваются дорого и характеризуются инструментом с повышенной взрывоопасностью. Поэтому для неискушённых пользователей лучшей альтернативой видится МАПП (MAPP) газ.

MАПП газ (комбинация ацетилена и пропана) горит с достаточной температурой, чтобы иметь возможность спаять 19 мм трубки. Популярный MAPP газ торгуется заполненным в одноразовых баллонах, подобных тем, что используются для пропана.

МАПП газ в комплекте с газовой горелкой
Примеры наборов, куда входит баллон с МАПП газом и газовая горелка. Продаются также наборы, укомплектованные паяльной пастой – флюсом и рулоном бессвинцового припоя

Баллон с MAPP газом удобно крепится к высококачественной самовоспламеняющейся горелке (например, модели SureFire T655). Механизм крепления баллона обеспечивает безопасную и удобную работу.

Нажатием кнопки газовая горелка самовоспламеняется. Также легко пламя регулировать  и гасить. Все операции выполняются без необходимости лишний раз действовать руками, чтобы управлять искровым воспламенителем или регулятором подачи газа.

Особенности выполнения газовой сварки

Регулировка параметров пламени осуществляется при помощи редуктора, который позволяет менять состав газовой смеси.

При помощи редуктора можно получать пламя трех основных типов: восстановительное (используемое для сварки практически всех металлов), окислительное и с повышенным количеством горючего газа.

При сварке металлов в расплавленной ванне протекают одновременно два процесса – окисление и восстановление. При этом при сварке алюминия и магния окислительные процессы протекают активнее.

Схема газовой сварки

Технологии сварки различных металлов имеют свои нюансы.

  • Газовую сварку деталей из низкоуглеродистой стали выполняют с помощью любого газа. В качестве присадочного материала при сварке таких сталей используется проволока из стали, содержащей небольшое количество углерода.
  • Методы сварки легированных сталей выбираются в зависимости от их состава. Так, нержавеющие жаропрочные стали варятся с использованием проволоки, содержащей хром и никель, а отдельные марки требуют применения присадочного материала, дополнительно содержащего молибден.
  • Чугун варится науглероживающим пламенем, которое предотвращает пиролиз кремния и образование зерен хрупкого белого чугуна.
  • Для сварки меди необходимо использовать пламя большей мощности. Кроме того, по причине повышенной текучести меди детали из нее сваривают с минимальным зазором. В качестве присадочного материала используется проволока из меди, а также флюс, который способствует раскислению металла шва.
  • При сварке латуни есть риск улетучивания цинка из ее состава, что может привести к повышенной пористости металла шва. Чтобы избежать этого, в пламя горелки подают больше кислорода, а в качестве присадки используют латунную проволоку.
  • Сварка бронзы осуществляется восстановительным пламенем, которое не выжигает из этого сплава олово, алюминий и кремний. В качестве присадки применяется проволока из бронзы похожего состава, в которой дополнительно содержится кремний, способствующий раскислению металла шва.

Плюсы и минусы газовой сварки

Такой метод соединения металлов, как газовая сварка, предполагает плавление соединяемых материалов, в результате чего формируется гомогенная структура. Горение газа, за счет которого и осуществляется нагрев и расплав металла, обеспечивается за счет введения в газовую смесь чистого кислорода. Такой метод соединения металлов отличается целым рядом преимуществ.

  • Этот способ сварки не требует использования сложного оборудования (сварочного инвертора или полуавтоматического аппарата).
  • Все расходные материалы для осуществления такой сварки несложно приобрести.
  • Газовая сварка (соответственно, и газовая сварка труб) может выполняться даже без мощного источника энергии и порой без специальных защитных средств.
  • Процесс такой сварки хорошо поддается регулированию: можно устанавливать требуемую мощность пламени горелки, контролировать степень нагрева металла.

У данного метода есть и недостатки.

  • Металл нагревается очень медленно, в отличие от использования электрической дуги.
  • Зона тепла, которая формируется газовой горелкой, является очень широкой.
  • Очень сложно концентрировать тепло, создаваемое газовой горелкой, оно является более рассеянным, по сравнению с электродуговым способом.
  • Газовую сварку можно отнести к достаточно дорогостоящим методам соединения металлов, если сравнивать ее с электродуговой сваркой. Стоимость затраченного кислорода и ацетилена значительно перекрывает цену электричества, затрачиваемого для сварки однотипных деталей.
  • При сварке толстых металлических деталей значительно снижается скорость выполнения соединения. Обусловлено это тем, что концентрация тепла при использовании газовой горелки очень низкая.
  • Газовая сварка плохо поддается автоматизации. Механизировать можно лишь процесс газовой сварки тонкостенных труб или резервуаров, который выполняется с использованием многопламенной горелкой.

Газовая сварка трубы из нижнего положения

Пошаговая инструкция пайки газовой горелкой

Резка и очистка имеют решающее значение. Отрезать трубу рекомендуется ровно и под прямым углом. Чтобы смоделировать прочность связи, стоит учесть, что конец трубы вставляется до упора (плеча) фитинга.

Подгонка и обрезка медной трубки
Процедура определения месторасположения фитинга на медной трубе, разметка для визуального контроля и обрезка медной трубки посредством специального устройства — трубореза

Настоятельно рекомендуется применять резак для труб, а не ножовку по металлу для выполнения отрезной вставной части трубы под фитинг. После процедуры отреза конец трубы зачищается — удаляются заусенцы, оставленные труборезом.

Очистке подлежит не только труба, но также фитинг. Делается очистка для того, чтобы удалить оксидную плёнку с поверхности меди. Оксидная плёнка препятствует качественной спайке медных деталей, препятствует равномерному разливу припоя.

Поэтому необходимо отполировать наружную поверхность медной трубы наждачной бумагой и вычистить внутреннюю часть фитинга проволочной кистью. Очистку проводят до состояния, когда обе поверхности приобретают чистый золотистый вид.

Зачистка медных труб и фитингов
Процессы зачистки поверхности медных деталей, предназначенных для спайки бессвинцовым припоем. Поверхность трубки зачищается наждачной бумагой, а внутренняя область фитинга специальной проволочной щёточкой

Далее наносят флюс на области зачищенного металла. Покрытие флюсом выполняют равномерно по всей площади зачистки. Флюс дополнительно удаляет мельчайшие следы оксидной плёнки и вытравливает неглубоко слой меди, что необходимо для повышения адгезии с припоем.

При работе нужно следить, чтобы в тубу с флюсом не попадали загрязнения. После каждой операции с флюсом следует плотно закрывать крышку тубы. Щётку для флюса следует хранить в полиэтиленовом пакете.

Обработка медных деталей флюсом
Нанесение на детали спайки специальной пасты – флюса, благодаря которой припой ровно растекается и охватывает всю спаечную область. Для обработки флюсом используется мягкая кисть

Процесс полуавтоматической сварки своими руками

Здесь вы можете узнать как варить полуавтоматом самостоятельно. Сам алгоритм подобной сварки требует наличия опыта и усиленного контроля. В ином случае, сварка порошковой проволокой будет выполнена некачественно. Необходимо правильно настроить оборудование, для этого выполняется определенная последовательность действий:

  1. Подберите необходимую величину сварочного тока в зависимости от толщины свариваемого металла. Все современные аппараты имеют данные таблицы на корпусе.
  2. Производите сварку током обратной полярности.
  3. Выберите оптимальную скорость подачи сварочной проволоки. Регулировка производится сменными шестернями, поставляемыми в комплекте. Стоит отметить, что сила прижима должна быть достаточной, чтобы проволока не проскальзывала и не слишком сильной, для предотвращения ее повреждения.
  4. Начинайте сварку с пробного образца.  Необходимо попробовать сварить небольшой кусок металла для подбора требуемого режима работы. Если все настройки выполнены верно, то сварная дуга должна быть стабильной, количество флюса выдается согласно норме.
  5. Переключатель для подачи сварной проволоки передвигается в указанное положение «вперед», а далее воронку нужно заполнить флюсовым порошком. Держатель ставится так, чтобы наконечник полностью оказался в сварочной зоне. Заслонка флюсовой воронки включается, зажимается кнопка «Пуск». В то же время с этим нужно чиркнуть по свариваемой зоне, чтобы дуга могла загореться.
  6. Далее  начинается собственно процесс сварки. Кончик ведется плавно, не медленно, но и не слишком быстро, нужно всегда наблюдать за положением и наклоном сварочного аппарата.

Рекомендуем!   Сварка нержавеющей стали и черного металла электродом

В заключении хочется отметить, что полуавтоматическая сварка флюсовой проволокой в домашних условиях возможна, но нужно взвесить все за и против в пользу данного метода. Любому начинающему сварщику не рекомендуется  пытаться пользоваться полуавтоматической сваркой под флюсом  лишь из за одного единственного момента — дороговизны.

Подробнее об этом виде полуавтоматической сварки вы можете узнать , посмотрев данное видео

Сварка, резка и пайка металлов

При ремонте сельскохозяйственной техники широко применяются газовая сварка и резка.

Накопленный производственный опыт показал, что пропан и бутан являются хорошими заменителями ацетилена и керосина для газопламенной обработки металла.

Сжиженный газ дешевле ацетилена, а качество резки пропан-бутан-кислородным пламенем выше, чем ацетилено-кислородным. При работах в зимних условиях получение газа из баллона с пропан-бутановой смесью не вызывает обычно затруднений.

Газовая сварка производится сварочным пламенем, образующимся при сгорании смеси кислорода с горючим газом, который может являться сжиженным газом (пропан или пропан-бутановая смесь). Сварочное пламя в зависимости от соотношения кислорода и пропан-бутана бывает нормальным, окислительным и науглероживающим.

Для сварки большинства металлов используют нормальное пламя с небольшим избытком кислорода. Сварка малоуглеродистой стали пропан-бутан-кислородной смесью производится при соотношении газа и кислорода 1 : 3.

Уменьшением содержания пропан-бутана или увеличением количества кислорода получают окислительное пламя, а при увеличении количества пропан-бутана науглероживающее пламя.

Газокислородная сварка и резка металла может производиться как в условиях мастерских, так и в полевых условиях, для чего обычно используются одиночные баллоны.

Питание передвижного поста от баллона ввиду небольшого количества отбираемого газа может осуществляться без испарителя при температуре воздуха до минус 25—30 °С. При питании нескольких постов от газовой сети, т. е. при белое значительном расходе газа, может быть применена групповая баллонная установка.

Газы доставляются на рабочее место или по трубопроводу от стационарных емкостей, или в стальных баллонах.

Для снижения давления сжиженного газа могут быть использованы обычные редукторы типа РДК, РДГ-6 и другие.

Корпус водородного, кислородного или ацетиленового редуктора, используемого для снижения давления сжиженного газа, и корпус манометра окрашиваются в красный цвет. На циферблате манометра надписи «Водород», «Кислород», «Ацетилен» заменяются надписью «Пропан».

Правила обращения с редукторами для сжиженного газа такие же, как и с кислородными редукторами. Применение кислородного и водородного редукторов для кислорода, после использования их для сжиженного газа, во избежание взрыва категорически запрещается.

Отбор газа из баллона без редуктора запрещается.

При испытании поста газовой резки от газовой сети с давлением газа от 1 до 5 кГ/см2 установка редуктора также совершенно обязательна.

При работе с пропан-бутановыми смесями необходимо тщательно следить за резиновыми мембранами, так как при выходе из баллона газа в жидком виде и проникновении его в редуктор резиновая мембрана постепенно разъедается и приходит в негодность.

Пропускная способность редукторов по сжиженному газу составляет для РДК-00 — 1,3; для РД-1-0,25 — 5 м3/ч.

Для присоединения горелки (резака) к редуктору, установленному на баллоне, применяют резино-тканевые шланги по ГОСТ 8318—57, рассчитанные на рабочее давление 10 кГ/см2.

Конструкция газосварочной горелки проста и изготовить ее можно в условиях любых мастерских.

Для сварки малоуглеродистых сталей толщиной от 0,5 до 5 мм и других видов газопламенной обработки металлов (пайка, подогрев и др.) с применением в качестве горючего газа пропана или пропан-бутана можно использовать сварочную горелку «Уфа», схема которой показана на рис. 40.

Наконечник горелки «Уфа» отличается от существующих ацетилено-кислородных наконечников наличием камер предварительного и окончательного подогрева горючего газа перед инжектором.

При давлении газа в газовых сетях от 70 до 200 мм вод. ст. на спуске к рабочему посту устанавливается водяной затвор ЗГГ-3 конструкции ВНИИавтоген. При давлении от 200 до 1000 мм вод. ст. устанавливаются водяные затвори открытого типа ВЗНД-3 с предельной пропускной способностью 3 м3/ч.

При давлении газа от 1000 до 7000 мм вод. ап. устанавливаются водяные затворы закрытого типа (среднего давления ЗСД-З-07 и высокого ВЭС-10) на 1,5 кГ/см2 и с пропускной способностью в 3 и 10 м3/ч.

Поминальная пропускная способность водяного затвора должна соответствовать наибольшему возможному отбору газа.

Собранная горелка вставляется в гнездо ствола и крепится гайкой, причем предварительно между венчиком сместителя и уплотнительной шайбой следует подмотать асбестовый шнур.

Выполнив эту операцию, можно открыть вентили на баллонах с кислородом и сжиженным газом, затем открыть вентили сжиженного газа и кислорода на стволе, зажечь смесь на наконечнике. После 2—3 мин горения горелки производится регулировка необходимого пламени кислородным и газовым вентилями на стволе. Подбор пламени производится в течение нескольких секунд.

Кислород и пропан-бутан, проходя через ствол, вентили, попадает в камеру смешения.

Часть смеси попадает в горелку для подогрева камеры, а основная масса смеси идет в камеру подогрева, заполненную катализатором (никелевая лента толщиной 0,2 мм, свернутая в виде пружины), где подогревается до 270° С.

После этого смесь попадает в конус и к мундштуку. При сгорании получается пламя с температурой до 3100° С, достаточной для сварки малоуглеродистой стали.

Длина пламени горелки должна быть в пределах 12—23 мм. Его цвет должен быть бледно-голубым.

Сварщику необходимо следить за процессом в сварочной ванночке и вести более интенсивное перемешивание расплавленного металла. Пламя следует держать под углом 60—80° относительно поверхности металла, ведя сварку слева направо, выдувая возможный шлак из ванночки (незачищенные торцы). При зачищенных торцах шлаковые отложения незначительные.

При необходимости замены большего номера мундштука на меньший размер в комплект горелки должен входить переходник.

В зависимости от номера мундштука заменяется и наконечник. При большем номере мундштука ставится больший номер наконечника, и наоборот. Соответственно изменяется и кислородный инжектор.

Необходимо упомянуть, что при освоении сварщиком сварки стали пропан-бутан-кислородной смесью в первое время возможны трудности и недостатки в сварке, но когда сварщик освоит регулировку пламени, в зависимости от толщины свариваемого металла, сварка проходит нормально и швы получаются хорошими.

Из практики сварки пропан-бутан-кислородной смесью известно, что для более интенсивного парообразования желательно баллон ставить в отапливаемое помещение.

По данным ВНИИавтогена хорошие результаты при сварке малоуглеродистой стали можно получить, применяя и присадочную проволоку марок СВ-08ГС и СВ-082ГС.

Практически пропан-бутан-кислородная смесь в сельской местности может быть использована для сварки водогазопроводных труб диаметром до 4″, листовой малоуглеродистой стали толщиной до 5—6 мм, сварки емкостей и бидонов для молока, деталей сельскохозяйственных машин, крыльев и капотов автомашин и для пайки цветных металлов.

Невысокая температура плавления алюминия позволяет в условиях сельскохозяйственных мастерских использовать для их сварки пропан-бутановые смеси.

Челябинским межотраслевым научно-исследовательским и проектно-технологическим институтом автоматизации и механизации машиностроения была проведена серия опытов по сварке и резке пропаном в совхозе «Степной» Челябинской области. Эти опыты показали, что применение пропана вместо ацетилена дает положительные результаты.

Для резки использовались ацетиленовые резаки РР-53 с переделкой (увеличивались отверстия в инжекторе и смесительной камере соответственно до 1 и 3 мм, увеличивался кольцевой зазор между внутренним и наружным мундштуком).

Аналогичные изменения в инжекторе и смесительной камере делались и у ацетиленовой горелки ГС-53 (для наконечника № 5). После этих переделок и с применением пропана можно было производить сварку цветных металлов и чугуна.

Пропан-кислородным пламенем производилась приварка алюминиевых фланцев всасывающего коллектора трактора «Белорусь», ремонт алюминиевых емкостей, трубопроводов и бидонов для молока на маслозаводе. Производительность при сварке алюминиевых листов толщиной 3—4 мм пропан-кислородным пламенем выше, чем ацетилен-кислородным: за 6 ч работы сваривается 46 пог. м шва.

Основная трудность сварки алюминия, как известно, заключается в образовании пленки тугоплавких окислов алюминия на поверхности металла, препятствующей сплавлению.

Эти окислы не восстанавливаются пропан-кислородным пламенем; они тяжелее алюминия и тонут в нем. Для достижения высокого качества кромки детали перед сваркой очищают стальной щеткой; пламя горелки должно быть нормальным.

На присадочный пруток марки АД или АК наносится флюс АФ-4а.

При сварке ядро пламени должно находиться на расстоянии не более 3 мм от поверхности ванны. При выполнении этих требований качество сварки высокое, пористости нет, кристаллизационные трещины не образуются.

Прочность алюминиевых швов, полученных при сварке с использованием пропана и ацетилена, практически одинакова.

Хотя теплопроводность алюминия почти в 5 раз, а теплоемкость в 2 раза больше, чем стали, пропан-кислородной горелкой № 5 можно сваривать алюминиевые шины толщиной до 10—12 мм, не применяя предварительного подогрева.

Сварка свинца. Сварка свинца ведется нейтральным пламенем с минимально возможным углом наклона пламени к поверхности детали. При толщине металла свыше 2 мм шов накладывается в несколько слоев (отдельные участки перекрывают друг друга).

Практика показала, что сварку свинца пропан-кислородным пламенем можно с успехом производить горелкой ГСМ без ее переделки. Сварные швы обладают достаточно высоким качеством. Такой метод успешно применен для сварки свинцовых клемм кислотных аккумуляторных батарей.

Сварка меди. В связи с большой теплопроводностью меди при ее сварке требуется большой подвод тепла, поэтому пламя горелки следует держать перпендикулярно к поверхности сварочной ванны; горелку выбирают на два номера большую, чем для сварки стали такой же толщины, а в ряде случаев сварку производят двумя горелками.

Сварка производится нейтральным пламенем, по возможности без перерывов. Кромки и проволоку необходимо расплавлять одновременно. Не следует доводить ванну до очень подвижного состояния. В качестве флюса применяется бура или смесь буры и борной кислоты.

В качестве присадочного прутка хорошие результаты дает медная проволока, раскисленная фосфором (содержание фосфора 0,03—0,08%), а также кремнием (содержание кремния 0,5—1,0%). Для лучшего качества шва при толщине изделия до 5 мм производится проковка.

Проковку ведут в холодном состоянии, а при больших толщинах — при температуре 400—500° С. Для уменьшения хрупкости после остывания сваренной детали до 500° С изделие быстро охлаждают погружением в воду.

Сварка латуни. Бронза и латунь также легко свариваются пропан-кислородным пламенем. Главное затруднение при сварке латуни газо-кислородным пламенем состоят в испарении цинка (до 20%), вследствие чего шов получается пористым.

Угар цинка при пропан-кислород ном пламени менее 1 %, благодаря чему шов получается плотным. Присадочная проволока берется такого же состава, как основной металл. В качестве флюса рекомендуется плавленая бура.

При применении присадочной проволоки ЛК-02-05 при известном навыке возможна сварка в любых пространственных положениях.

В одном совхозе таким способом наплавлялись бронзой изношенные бронзовые вкладыши подшипников и различные детали из латуни. Качество сварки и наплавки во всех случаях было хорошее.

Пропан-бутановые смеси являются также полноценными заменителями ацетилена и при пайке твердыми припоями ПМЦ-54 и Л-02.

Сварка чугуна. Серый чугун широко используется в деталях тракторов и сельскохозяйственных машин. Все сложные детали: блоки цилиндров, головки блоков, картеры, коробки передач и сцепления, выпускные и впускные трубы, шкивы, звездочки цепные и рад других деталей, отливаются из чугуна.

Как известно, в случае ремонта чугунных деталей сложной геометрической формы, например головок блоков, требуется предварительный нагрев детали. Однако многие детали сельскохозяйственных машин — кронштейны, рычаги, ценные звездочки — могут быть отремонтированы без предварительного подогрева.

При сварке чугуна имеет место большое выгорание углерода и кремния. Поэтому сварочные прутики должны иметь повышенное содержание этих элементов. Хорошие результаты получены при использовании в качестве присадочного материала изношенных чугунных поршневых колец двигателей.

При заварке дефектов сложных чугунных деталей целесообразно производить пайку чугуна латунью.

После пайки деталь покрывают листом асбеста и медленно охлаждают. В этом случае в детали не возникает больших напряжений и шов хорошо обрабатывается.

Как показала практика, для ремонта чугунных деталей, в основном для заварки трещин, может быть с успехом применен пропан.

Резка металла. Для разделительной резки сжиженным газом металлов применяются резаки типов РЗР-01-55, УРЗ и РЗП, а также резаки бензиновые и керосиновые.

При отсутствии этих резаков можно использовать обыкновенный резак УР, увеличив диаметр отверстия инжектора до 0,3—0,9 мм.

Наружный мундштук № 2, имеющий диаметр 5,5 мм, следует применять вместо мундштука № 1, а мундштук № 1 с отверстием 0,5 мм — вместо мундштука № 2. Для резки листа большой толщины диаметр сопла инжектора увеличивается до 0,95 мм, а диаметр отверстия наружного мундштука — до 7 мм. Диаметр канала смесительной камеры при резке больших толщин можно увеличить до 3 мм.

Уход за резаками, работающими на пропан-бутановой смеси, аналогичен уходу за ацетилено-кислородными резаками.

Подготовка рабочего места к работе, редукторов, шлангов, резака и горелки, продувка баллонов, установка редуктора, заливка водяного затвора водой, крепление шлангов резака и горелки, проверка наличия подачи в резаке, зажигание и тушение резака и горелки производятся в той же последовательности, как и при ацетилено-кислородной резке и сварке.

Правильно отрегулированное пламя при горении пропан-бутановой смеси в струе кислорода имеет ярко очерченное ядро, горит спокойно и устойчиво. Длина пламени пропан-бутановой смеси больше длины пламени ацетилено-кислородной смеси.

Применение пропан-бутановой смеси вполне возможно для резки углеродистых и конструкционных (низколегированных) сталей, а также чугуна, хромо-никелевых сталей и цветных металлов.

Величина давления кислорода устанавливается в зависимости от толщины разрезаемого металла в пределах от 2 до 15 кГ/см2. Давление пропан-бутановой смеси может быть в пределах от 0,007 до 0,5 кГ/см2, при длинных шлангах и в стационарных сетях — до 1 кГ/см2.

Резку обычно начинают с кромки, предварительно очищенной от грязи и окалины. Если надо начать резку с середины (при большой толщине металла), то необходимо просверливать или прожигать отверстие диаметром 5—10 мм.

Для увеличения скорости нагрева металла в начальный период (при круглых сечениях металла) необходимо сделать надрубы зубилом или подставить в месте начала реза металлический пруток.

Подогревательным пламенем вначале нагревают металл в том месте, откуда начинается резка, до температуры его воспламенения (для стали 100—1200° С, светло-красное каление), потом пускают режущую струю кислорода и перемещают резак по линии разреза. Расстояния резака от линии разреза должны быть по возможности равномерными.

Для выполнения этого условия необходимо применять приспособления (направляющую линейку и др.). При очень большой скорости перемещения резака резка может прекратиться, а при малой скорости — верхние кромки разрезаемого металла оплавляются.

При резке труб на фаску угол опережения резака должен составлять 5—10°, а при резке труб без фаски — 10—15°.

https://www.youtube.com/watch?v=7_k6hZ0SyPo

При сварке и резке металла необходимо соблюдать мероприятия по технике безопасности.

Свойства

Основные свойства сжиженных газов приведены в таблице 2.Таблица 2— Основные свойства сжиженных газов

Показатель Данные показателя
Плотность пропана, кг/м3 1,88
Плотность бутана, кг/м3 2,52
Плотность пропан-бутановой смеси, кг/м3 1,92
Температура самовоспламенения пропана, °С 466
Температура самовоспламенения бутана, °С 405
Температура пламени пропан-бутановой смеси, °С 2400-2700
Низная теплота сгорания пропана, МДж/м3 87
Низная теплота сгорания бутана, МДж/м3 116

По физико-химическим показателям сжиженные газы должны соответствовать требованиям и нормам, приведенным в таблице 3.Таблица 3— Физико-химические показатели сжиженных газов

Наименование показателя Норма для марки
ПТ ССБТ
Массовая доля пропана и пропилена, %, не менее 75 Не нормируется
Массовая доля бутанов и бутиленов, %, не менее Не нормируется не более 60 не менее 60
Объемная доля жидкого остатка при 20 °С, %, не более 0,7 1,6 1,8
Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при 45 °С, не более 1,6 1,6 1,6
Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при -20 °С, не менее 0,16
Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %, не более 0,013 0,013 0,013
Содержание свободной воды и щелочи Отсутствие
Интенсивность запаха, баллы, не менее 3 3 3
Примечания:
1. По согласованию изготовителя с потребителем допускается вырабатывать газ марки СПБТ с массовой долей пропана и пропилена не менее 60 %.

2. При массовой доле меркаптановой серы в сжиженном газе 0,002 % и более допускается не определять интенсивность запаха. При массовой доле меркаптановой серы менее 0,002 % или интенсивности запаха менее 3 баллов сжиженные газы должны быть одорированы по методике, утвержденной в установленном порядке.

3. При выработке газа марки ПТ из диэтанизированного сырья давление насыщенных паров при температуре минус 20 °С допускается не менее 0,14 МПа.

При нормальном давлении пропан-бутановая смесь переходит в жидкое состояние при температуре примерно –40 °С. В таблице 4 указаны условия перехода пропана и бутана в жидкое состояние. При испарении 1 кг жидкого пропана получается около 0,535 м3 паров, а 1 кг жидкого бутана – 0,406 м3 паров.Таблица 4— Условия перехода пропана и бутана в жидкое состояние

Температура, °С Давление, при котором газ переходит в жидкое состояние, кгс/см2
Пропан Бутан
-20 2,7 0,45
-10 3,7 0,68
0 4,8 0,96
10 6,4 1,5
20 8,5 2,1
40 14,3 3,9

Технология нагрева места спайки медных деталей

Область пламени синего свечения следует направлять на фитинг. Конкретно пламя направляют, как правило, на среднюю часть фитинга.

Чтобы обеспечить равномерное нагревание, следует работать пламенем дуговыми движениями по окружности фитинга. Самая жаркая часть пламени (внутренний синий конус) должна касаться меди.

Пламя газовой горелки на спайке
Здесь показано оптимальное расположение сопла газовой горелки, при котором достигается качественная пайка. Область пламени синего цвета контактирует с поверхностью медного фитинга

Цвет и расплав флюса укажут на время пайки. Необходимо продолжать нагревать до того момента, когда флюс начнёт плавиться, а медь приобретёт блестящий, переливающийся вид.

На этом этапе прикоснуться кончиком прутка припоя к месту стыка медных деталей. При достаточном нагреве припой самостоятельно зальётся по всей окружности фитинга. Нужно дождаться момента полного заполнения, но не перелива и  на этом завершить процесс.

Выполняется пайка газовой горелкой от нижней части к верхней. Сначала припаивается нижний конец фитинга, затем верхний, потому что верхняя часть дольше сохраняет температуру за счёт перехода части тепла от нижней части.

Пайка медных соединений газовой горелкой
Процедура пайки – заполнение бессвинцовым припоем зазора между стенкой медной трубки и стенкой медного фитинга. При достаточном нагреве припой самопроизвольно растекается по всей области пайки

Следует убедиться в достаточном количестве припоя на месте пайки, прежде чем переносить газовую горелку к следующему соединению. Если фитинг охладился, достаточно кончика пламени над медью, чтобы повысить температуру без перегрева.

Технология пропано-кислородной сварки

Газопламенная пайка металлов | Сварка и сварщик

Также для выполнения качественной сварки необходимо соблюдать точное соотношение используемых технических газов: в данном случае необходимо взять три с половиной части пропана и четыре части кислорода.

Недопустимо использовать в ходе пропано-кислородной сварки проволоку Св-08 и -08А. Для лучшего раскисления сварочной ванны необходимо использовать проволоку марок Св-12ГС, -08Г2С и -08ГС.

Проволоку для присадки нужно разместить по отношению к оси шва под углом в 35-45 градусов. Пламя направляется под углом от 45 до 60 градусов. Также необходимо соблюдать расстояние от плавящегося окончания присадочной проволоки и ядра пламени по отношению к сварочной ванне. Первый показатель должен составлять два-четыре миллиметра, второй — три-шесть миллиметров.

Технологию осуществления пропано-кислородной сварки можно рассмотреть на примере соединения жил сечением не более 35 квадратных миллиметров, изготовленных из алюминия.

Первым делом с жил удаляется изоляция. Их необходимо освободить от данного покрытия на длину до сорока миллиметров. Затем стальной щёткой зачищаются концы и скручиваются вместе. На полученную скрутку наносится флюс, который необходимо перед выполнением работы развести водой до получения однородной пасты.

После этого можно приступать к работе с техническим газом. Сначала открывают вентиль баллона с пропаном, а потом — с кислородом. Рабочее давление кислорода регулируется до отметки в 0,15 мегапаскалей. На используемой в процессе сварки горелке нужно открыть вентиль, через который будет поступать пропан, и зажечь её.

Затем необходимо открыть вентиль для кислорода и отрегулировать прохождение пропано-кислородного пламени, сделав его нормальным. После этого можно приступать непосредственно к сварке скрутки. Для этого пламя подводят к её окончанию и разогревают металл до состояния плавления. Сварку можно считать законченной, когда на конце скрутки образуется капля жидкого металла. Она будет иметь шарообразную форму.

После того, как сварка будет завершена, нужно закрыть вентили, через которые поступал пропан и кислород, и погасить тем самым горелку. Оставшийся на поверхности скрутки флюс нужно удалить стальной щёткой. Получившееся соединение также необходимо протереть чистой ветошью, а затем изолировать скрутку либо изолентой, либо специальными колпачками, предназначенными для изоляции.

Требования безопасности

Сжиженные углеводородные газы пожаро- и взрывоопасны, малотоксичны, имеют специфический характерный запах.

По степени воздействия на организм газы относятся к веществам 4-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007.

Пропано-бутановые смеси значительно тяжелее воздуха, поэтому при утечке газа они могут скапливаться в нижних слоях атмосферы, на полу в помещении и в углублениях, что может привести к образованию взрывоопасных концентраций.

Сжиженные газы образуют с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров пропана от 2,1 до 9,5 %, нормального бутана от 1,5 до 8,5 % (по объему) при давлении 98066 Па (1 атм) и температуре 15-20 °С.

Температура самовоспламенения пропана в воздухе при нормальных условиях составляет 466 °С, нормального бутана 405 °С, изобутана – 462 °С.

Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (в пересчете на углерод) предельных углеводородов (пропана, нормального бутана) 300 мг/м3, непредельных углеводородов (пропилен, бутилен) – 100 мг/м3.

Сжиженные газы, попадая на тела человека, вызывают обмораживание, напоминающее ожог.

Человек, находящийся в атмосфере с небольшим содержанием паров сжиженного газа в воздухе, испытывает кислородное голодание, а при значительных концентрациях в воздухе может погибнуть от удушья.

Сжиженные углеводородные газы действуют на организм наркотически.

Признаками наркотического действия являются недомогание и головокружение, затем наступает состояние опьянения, сопровождаемое беспричинной веселостью, потерей сознания.

Пары сжиженных углеводородных газов быстро накапливаются в организме при вдыхании и столь же быстро выводятся через легкие, в организме человека не аккумулируются.

При высоких концентрациях сжиженных углеводородных газов необходимо использовать шланговые изолирующие противогазы с принудительной подачей чистого воздуха. При небольших концентрациях используют фильтрующие противогазы марки БКФ, коробка защитного цвета.

В производственных помещениях должны соблюдаться требования санитарной гигиены по ГОСТ 12.1.005. Все производственные помещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей десятикратный воздухообмен в 1 ч и чистоту воздуха рабочей зоны производственных помещений.

В помещениях производства, хранения и перекачивания сжиженных углеводородных газов запрещается обращение с открытым огнем, искусственное освещение должно быть выполнено во взрывозащищенном исполнении, все работы следует проводить инструментами, не дающими при ударе искру.

Защита оборудования от вторичных проявлений молний и статического электричества должна соответствовать правилам защиты от статического электричества производств химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

При загорании применяют следующие средства пожаротушения: углекислотные огнетушители и пенные марки ОХП-10, воду в виде компактных и распыленных струй в тонкораспыленном виде, сухой песок, водяной пар, асбестовое полотно и др.

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий