Одна з різновидів зварювання металів плавленням - автоген. Якщо при електродної зварюванні метал плавиться при нагріванні електричною дугою, то при газовому зварюванні - відкритим полум'ям суміші ацетилену і кисню. По суті, автоген - це пристрій для отримання високотемпературної струменя полум'я температурою згоряння близько 3150 0С. Головні складові частини автогену:
- балон з киснем;
- балон з ацетиленом або генератор газу;
- манометри;
- газопровідні шланги;
- газовий пальник (різак).
Найскладнішим вузлом апарату газового зварювання є різак, який може використовуватися як за прямим призначенням (для різання чорних і кольорових металів), так і для зварювання низьколегованих сталей. Схематичне пристрій газового пальника автогену показано на малюнку:
До пальнику підведені два шланга - з киснем і пальним газом. В ролі останнього може використовуватися ацетилен або пропан / бутан. Але якщо пропаном можна непогано різати метали, то зварювати їм досить складно - у порівнянні з ацетиленом він дає температуру в палаючій струмені на 600-700 градусів нижче, що при зварюванні тонкостінних деталей відчувається мало, але при роботі з товстостінними трубами або масивними деталями викликає певні труднощі і значно уповільнює роботу.
Необхідно відзначити, що промислове Автогенне устаткування можна використовувати практично з будь-яким пальним газом, але найчастіше використовуються ці два види, як найбільш дешеві і зручні в застосуванні. Для домашньої побутової зварювання найкраще використовувати пропан / бутан. Його легше купити і він менш небезпечний в застосуванні.
З ацетиленом працювати складніше, необхідні певні навички і знання особливостей газу. При проникненні ацетилену в кисневі шланги і, навпаки, при надходженні кисню в ємність з ацетиленом виникає серйозна загроза потужного вибуху. Для запобігання такій небезпеці ацетиленові пальники обладнуються зворотними клапанами, а генератори газу, про які буде сказано нижче, водяними затворами. Але, все ж, робота з ацетиленом вимагає певних навичок і знання техніки виконання основних операцій.
З метою дотримання правил безпеки необхідно дотримуватися певних нормативних величин тиску газів - в заправленому ацетиленовому балоні тиск повинен бути 1,6 МРа, на пальнику - 0,1 МРа, але не більше 0,15 МРа. Тиск кисню в балоні - не більше 15МРа, на пальник йде не більше 1,5МРа.
Гайка кріплення кисневого шланга до балона - з правого різьбленням і на редукторі, і на пальнику, а гайки шланга ацетиленового балона - з лівим різьбленням і мають ризики (мітки) на гранях. Зроблені різноспрямовані різьблення, щоб не переплутати шланги місцями. Суміш пального газу з киснем дуже вибухонебезпечна, тому підходити до складання і роботі з автогеном необхідно з повною відповідальністю.
Процес зварювання автогеном
Автогенна зварювання без присадочного прутка або дроту неможлива. В цьому випадку відбувається тільки марнування металу і його різка на окремі фрагменти. Змішуючись в пальнику, ацетилен і кисень згоряють і викидаються з сопла з високою швидкістю. Струмінь газу досягає температури більше 3000 0С. Її можна регулювати в певних межах шляхом додавання або зниження пропорцій подаються газів.
Спочатку в пальник подається кисень, потім ацетилен або пропан і суміш підпалюється. Після появи стійкого полум'я, поворотом вентилі встановлюється необхідна температура. Як правило, виміряти її складно, тому рівень визначається за непрямими ознаками - кольором полум'я, звуку газового потоку, інтенсивності прогрівання металу.
Як відбувається процес зварювання показано на зображенні:
Спочатку зварюються деталі встановлюються в потрібному положенні, потім їх кромки розігріваються до білого кольору і вже потім в полум'я пальника вноситься присадний пруток. Він розплавляється і заливає шов між деталямі.Купіть присадний пруток марки LNG (I, II, IIIілі IV) та інші модифікації, а також зварювальний дріт для автогенного зварювання можна в будь-якому магазині зварювального устаткування.
Сварка автогеном по своїй техніці досить складний процес і братися за зварювання відповідальних деталей без підготовки не слід. Найкраще потренуватися на обрізаннях труб, швелерів і іншого профільного прокату, щоб набратися досвіду і освоїти практичні прийоми роботи.
Звичайно, і кисень, і ацетилен або пропан коштують грошей, тому витрачати їх даремно не варто. Але і зварювання автогеном без досвіду такої роботи може привести до таких же, а то і більш відчутним збитків.
Зварювальний газовий генератор
Газ ацетилен, необхідний для зварювання, купити можна в балонах білого кольору. У великому місті це не проблема, гірші Автогенне справа в невеликих містечках і сільській місцевості - там із заправкою ацетиленом досить складно, якщо поблизу немає великих промислових підприємств. Виручити може автономний генератор ацетилену, який спеціально створений для вироблення цього газу і подачі його на пальник.
Усередині генератора відбувається реакція між карбідом кальцію і водою, в результаті якої і виходить ацетилен. Крім зварювання, цей газ можна використовувати і для інших потреб - підключення газових світильників, виробництва оцтової кислоти, вироблення етанолу і т.д. Але цими операціями ні в приватних гаражах, ні в промислових майстерень ніхто не займається - генератор використовується виключно для зварювальних робіт.
Пристрій генератора показано на схемі:
Промисловість виробляє різні види генераторів, що відрізняються продуктивністю і максимальним тиском газу, що виробляється:
- Низького тиску - до 0,01 МПа;
- Середнього - до 0,15 МПа.
Мобільні генератори можуть виробляти до 3 м3 газу на годину. Серед всіх модифікацій газогенераторів, зварювальний апарат на базі АСП-10 - самий зручний, безпечний і, внаслідок цього, популярний і у виробників, і у домашніх майстрів. Він забезпечує вироблення газу в обсязі до 1,5 м3 під тиском до 0,15 МПа. При цьому працює в автоматичному режимі - реакція газоутворення регулюється витісненням води з робочої зони при збільшенні тиску газу всередині.
Автоген своїми руками
Зібрати автоген своїми руками може кожен умілець, знайомий з основами зварювального справи. Але тільки в тому випадку, якщо в наявності є генератор заводського виробництва або балон з горючим газом, кисневий балон, манометри і шланги. Також необхідно купити автогеном пальник і присадні прутки.
Виготовляти газовий генератор своїми руками вкрай небезпечно - суміш ацетилену і повітря являє собою гримучу суміш, поведінка якої не завжди прогнозовано. Існуючі на просторах інтернету схеми і креслення саморобних генераторів ацетилену, що базуються на медичних крапельницях або зрошувачів від садових шлангів, може і працездатні, але перевіряти не рекомендується - вибух газового балона по вражаючої здатності дорівнює середньої авіабомбі.
міні автоген
Для пайки можна зробити установку, замість ацетилену використовує гідролізний водень. Це маленька компактна газозварювання, де в якості газопровідних шлангів використовуються силіконові трубки, а роль пальника виконує голка від шприца (можливі варіанти). Схем таких апаратів в інтернеті теж досить, але використовувати можна тільки ті, де передбачений водяний затвор на вихідних патрубках. Суміш водню і кисню не випадково називається гримучим газом.
Але купити можна і промисловий міні-автоген, всі складові частини якого поміщаються в невеликий кейс. У набір входять два маленьких балона, різак, тонкі шланги і манометри. Працювати з таким обладнанням можна з металами товщиною від 0,1 до 300 мм. Звичайно, запас автономності у нього невеликий, але зате такий апарат відрізняється високою мобільністю і, звичайно ж, безпекою.
Пропонуємо нашим читачам поділитися власним досвідом роботи з автогенної зварюванням, особливостями її використання для різних металів в різних ситуаціях. Можливості автогену досі повністю невивчені - найцікавіші листи ми неодмінно опублікуємо на сайті.