Производительность газовой сварки изделий из стали толщиной до 1,5 мм в 1,5 раза выше по сравнению с дуговой сваркой покрытыми электродами; при толщине выше 2 мм – уступает ей. Поэтому газовая сварка почти полностью вытеснена электрической.
В настоящее время газовая сварка находит применение при ремонте литых изделий из чугунов и иногда цветных металлов, исправлении дефектного литья, при монтаже сантехнических тонкостенных стальных узлов толщиной до 2 мм, наплавке, сварке лёгкоплавких металлов и др. Газовое пламя применяют при пайке, для подогрева с целью термической обработки металла, очистки от ржавчины и др.
По любому виду прочности, пластичности и вязкости металла шва и сварных соединений, выполненных из сталей, газовая сварка уступает дуговой независимо от толщины свариваемого металла. Она может конкурировать с дуговой сваркой в основном при сварке чугунов, латуней и иногда легкоплавких металлов подобно свинцу.
Техника газовой сварки. При левой сварке перемещение горелки производится справа налево, а при правой – слева направо. В первом случае присадочная проволока находится перед пламенем горелки, во втором – сзади него. При левом способе пламя направлено на не сваренную часть шва; для более равномерного прогрева кромок и лучшего перемешивания металла сварочной ванны производятся зигзагообразные движения наконечника и проволоки.
Левая сварка обеспечивает более равномерную высоту и ширину шва в сварном соединении, наибольшую производительность и меньшую стоимость при сварке листов толщиной до 5 мм. Это объясняется тем, что пламя предварительно подогревает основной металл, подлежащий сварке. Кроме того, левая сварка проще по выполнению и не требует от сварщика приобретения больших навыков.
Левую сварку применяют также для легкоплавких металлов. Для сварки сталей при левом способе мощность пламени устанавливается 100 – 200 дм3 ацетилена/ч на 1 мм толщины свариваемого металла. Повышение скорости при левой сварке по сравнению с правой может происходить лишь до тех пор, пока поглощение теплоты изделием незначительно, а это возможно только при сварке тонких листов.
При толщине листов более 5 мм левая сварка по скорости уступает правой. При правой сварке нагрев в сварочной ванне более интенсивен, в сварочную ванну вводится больше теплоты, ядро пламени можно приблизить к поверхности ванны. Кроме того, пламя подогревает уже наплавленный металл, этот нагрев распространяется на незначительное расстояние от сварочной ванны, следовательно происходит термическая обработка металла шва и около шовного металла.
Колебательных движений мундштука при правом способе обычно не делают, а присадочной проволокой выполняют спиральные движения, но с меньшей амплитудой, чем при левой сварке.
Мощность пламени для сварки стали, правым способом устанавливается 120 – 150 дм3 ацетилена/ч на 1 мм толщины свариваемого металла.
Положение горелки и присадочной проволоки при газовой сварке. Пламя горелки направляют на металл изделия так, чтобы кромки свариваемых частей находились в восстановительной зоне пламени на расстоянии 2 – 6 мм от конца ядра. Касаться концом ядра металла изделия и присадочного прутка нельзя. Это вызовет науглероживание металла ванны и будет способствовать возникновению хлопков и обратных ударов пламени.
Скорость нагрева металла при газовой сварке можно регулировать наклоном мундштука горелки по отношению к поверхности металла. С увеличением толщины металла угол наклона мундштука горелки к вертикали возрастает.
Угол наклона присадочной проволоки к поверхности металла обычно составляет 30 - 40 градусов и может изменяться сварщиков в зависимости от положения шва в пространстве, числа слоёв многослойного шва и др.
Как правило, конец присадочной проволоки должен постоянно находится в сварочной ванне, защищенной от окружающего воздуха газами восстановительной зоны пламени. Пользоваться для образования шва, так называемым, капельным процессом сварки, когда проволоку опускают периодически в сварочную ванну, не рекомендуется из-за опасности окисления металла проволоки в момент её отрыва от сварочной ванны.
Основы технологии газовой сварки. Газовой сваркой можно выполнять любые швы в пространстве. Наиболее трудно выполнять потолочные швы ввиду стекания вниз капель металла из сварочной ванны.
Швы накладываются однослойные и многослойные. При толщине стали 8 – 10 мм шов выполняют в два слоя. Листы толщиной 10 мм и выше сваривают в три слоя и более. Многопроходных швов при газовой сварке не применяют из-за трудности положения узких валиков.
Многослойный сварной обеспечивается повышенная прочность металла шва и всего сварного соединения по сравнению с однослойной: получается меньший участок перегретого металла рядом со швом, достигается нормализации нижележащих слоёв при наплавке последующих. Толщина слоя подбирается такой, чтобы металл предыдущего слоя приобретал мелкозернистое строение. Для сварки не закаливающейся стали, толщина слоя многослойного шва составляет 3 – 8 мм в зависимости от толщины и размеров изделия. Металл верхнего слоя шва рекомендуется отжечь газовым пламенем без присадочного металла.
Перед наложением каждого слоя нужно очистить поверхность металла предыдущего слоя проволочной щёткой от шлаков и толстой окалины.
Горизонтальные и потолочные швы обычно выполняют правым способом сварки. Вертикальные и наклонные швы сваривают снизу вверх левым способом.
При газовой сварке углеродистых и низкоуглеродистых не закаливающихся сталей применяется сварочная проволока марок Св – О8, Св О8А, Св – О8АА, Св – О8Г, Св – О8ГС, Св – 12ГС и др.
При правой сварке пользуются сварочной проволокой диаметром, равным половине толщины свариваемого металла, не более 6 мм. При левой сварке проволоку берут диаметром на 1 мм больше чем при правой.
Листы толщиной до 3 мм обычно сваривают нормальным пламенем. Листы большей толщины сваривают пламенем с некоторым избытком кислорода имеющим состав O2/C2H2=1,4.
В этом случае металл проплавляется на большую глубину и сварка более производительна. Однако следует пользоваться сварочной проволокой, легированной кремнием и марганцем для того, чтобы полнее удалить образующийся в сварочной ванне низких оксид железа FeO.
Специальные виды газовой сварки. Сварка валиком выполняется при вертикальном положении деталей в направлении снизу вверх.
Наклон горелки и присадочной проволоки, а также характер движения горелки и проволоки в процессе выполнения шва.
При сварке труб, расположенных горизонтально, после сборки стыка (обычно на сварочных прихватах, расположенных в зависимости от диаметра трубы в 3 – 6 местах на равных расстояниях) сварку производят участками независимо от того, поворотный или не поворотный стык.
При сварке поворотом свариваемый участок обычно находится наверху и занимает положение между вертикальным диаметром и диаметром, наклоненным к нему под углом 45 градусов. Трубы без поворота свариваются участками в нижнем, наклоном и потолочном положениях с соблюдением принципа обратноступенчатой сварки с целью борьбы с деформациями.
Техника безопасности
Во избежание несчастных случаев учащиеся и рабочие обязаны строго выполнять правила поведения, правила внутреннего распорядка и правила техники безопасности на объектах монтажа.
Рабочие, вновь поступающие на объекты монтажа могут быть допущены только после вводного инструктажа по технике безопасности на предприятии, а также непосредственно на рабочем месте. Усвоение рабочими правила техники безопасности проверяют и оформляют записями в специальном журнале, после чего им выдадут соответствующие удостоверение.
При переходе на другую работу и при изменении условий труда производится повторный инструктаж.
Каждый рабочий обязан строго выполнять все правила техники безопасности и сообщать своему непосредственному руководителю (мастеру) о всех неисправностях защитных устройств, инструмента и оборудования.
Особенно строго рабочие обязаны выполнять правила техники безопасности и правила внутреннего распорядка на строительных объектах.
Запрещается без разрешения покидать своё рабочее место, мешать работать другим, находиться в зоне передвижения внутрипостроечного транспорта, в зонах расположения строительных механизмов и электрооборудования, не применяемых при выполнении санитарно-технических работ. Запрещается курить на строительной площадке.
Монтировать на высоте трубы и приборы, пробивать отверстия, сваривать разрешается только с лесов, подмостей и монтажных люлек.
Настилы лесов, подмостей и стремянок, расположенные выше 10 м от уровня земли или перекрытия, должны быть шириной не менее 1 м и иметь перила высотой 1 м от настила. Перила должны иметь верхний поручень, в середине доску, а внизу у настила – бортовую доску высотой не менее 15 см, чтобы случайно не соскользнула нога рабочего. На лесах и подмостях нельзя накапливать лишний материал и детали оборудования, которые увеличивают нагрузку на настил и могут случайно упасть на работающих.
Запрещается класть инструменты на край настила, не разрешается передвигать и поднимать леса, если на них находятся рабочие.
Подвесные леса и монтажные люльки раскрепляют тросами или растяжками из проволоки.
Рабочих снабжают предохранительными поясами, за которые их привязывают к надёжной части здания, если они работают на высоте более 2 мм без надлежаще оборудованных лесов и на кровле, а также в люльках и на подвесных лесах.
Не разрешается устанавливать подмости на случайные опоры.
Поднимать рабочих в люльках можно только с помощью лебёдки, имеющей предохранительное приспособление, препятствующее само опускание люльки.