Можно ли использовать ацетиленовый редуктор вместо кислородного

Главная / Техника сварки

В настоящее время полуавтоматическая сварка с помощью углекислого газа используется как специалистами, так и сварщиками — новичками.

В этой статье Вы почерпнете для себя много полезного о работе с углекислотой, о её достоинствах, таких как защита сварного шва от негативного воздействия частиц в воздухе, повышения качества выполненной работы, и не только.

Что такое сварка полуавтоматическим сварочным аппаратом в среде СО2?

Итак, давайте же узнаем, как же работает способ сваривания полуавтоматом с углекислотой. Воздействие высокой температуры в процессе сварки способствует частичному распаду углекислого газа на кислород и углерод.

Такой химический процесс благоприятно влияет на итоговый результат, защищая сварочное место (так называемая сварочная ванна) от различных вредных примесей в воздухе в вашей рабочей зоне.

Еще стоит отметить отличное взаимодействие этих трёх газов с железом, что еще больше увеличивает качество сварочного шва.

Основной недостаток углекислого газа – его свойство окислять свариваемый металл, тем самым ухудшая качество проделанной работы.

С этим недостатком достаточно просто и эффективно бороться добавляя в состав проволоки для сварки полуавтоматом большое количество кремния и марганца.

Здесь начинают действовать положительные химические свойства оксидов этих элементов, выделяющиеся в процессе сварки. Их взаимодействие с поверхностью металла способствует формированию надежного сварочного соединения, устойчивого к оксидированию.

Для сварки углекислотой используйте полуавтоматический сварочный аппарат, при этом выбирать его режим работы вы можете сами, опираясь на свой опыт, либо пользуясь рекомендуемыми параметрами из таблицы 1.

• Как отрегулировать реле давления воды с гидроаккумулятором: настройка и установка

Из нее видно, что основной критерий выбора режима работы – толщина свариваемого металла.

Таблица 1 – Параметры настройки полуавтоматического сварочного аппарата с углекислотой:

Достоинства сварки на углекислом газе

Итак, мы уже узнали принцип сварки полуавтоматом с углекислотой, а также как справляются с его главным недостатком.

Теперь давайте посмотрим на основные достоинства этого метода по сравнению с его конкурентом – флюсовой сваркой:

• качество сварного соединения выше, даже у начинающих осваивать эту деятельность;
• скорость работы быстрее в 2-3 раза благодаря равномерному тепловому рассеиванию от сварочной дуги, а следовательно производительность труда намного выше;
• возможность варить даже тонкий металл, не боясь ухудшить качество шва;
• на месте сваривания полуавтоматом не остается остатков флюса и шлака, на случай многослойной сварки металла, это преимущество придется как нельзя кстати;
• отсутствие флюса, а значит ничего не мешает визуальному контролю сварочной дуги;
• качество наплавки с использованием углекислого газа выше, чем с флюсом;
• вы можете проводить паяльные работы в любом пространственном положении, любой сложности (в том числе работы на весу и под углом) без использования планок, подставок, подкладок и пр.;
• экономичность метода и огромная выгода с точки зрения капиталовложения;
• не надо приобретать оснащение для удаления и подачи флюса во время сварочного процесса;
• в два раза дешевле себестоимость металла, используемого под наплавку, в сравнении с другими методами;
• сама по себе углекислота имеет относительно низкую цену, что также уменьшает общую стоимость работ.

Компоненты для углекислотного сваривания

Баллон для хранения углекислоты
Проволока для сварки полуавтоматом. Применяется как электрод. Для каждого случая, в зависимости от того какой металл мы будем паять, проволоку необходимо выбирать индивидуально.

Отталкиваясь от толщины свариваемого металла, мощности полуавтомата и его прочих особенностей, диаметр проволоки может изменяться в диапазоне от 0.5 до 3 мм. На практике лучший результат показывает медная проволока, её мы и рекомендуем использовать.

Пускать в дело необходимо исключительно чистый материал, без следов ржавчины, коррозии, загрязнений, которая хранилась в надлежащих условиях.

В противном случае эту проволоку использовать нельзя, если вы не хотите в результате получить плохое качество соединения. Рекомендуется вымачивать проволоку в серной кислоте, а после несколько часов удерживать при высокой температуре.

Углекислый газ СО2. Собственно, наш главный гвоздь программы и самый важный компонент. Углекислота для сварки полуавтоматом безвредна для человека и бесцветна.

Перемещается и хранится СО2, как правило, под давлением в специальных черных емкостях и с одноименной маркировкой. Вот несколько практических и просто полезных советов по эксплуатации:

• для особо важных и сложных работ используйте емкость с 99%-ым содержанием диоксида углерода, в остальных случаях ёмкостей с 98%-ым содержанием будет предостаточно;
• учтите, что излишняя влага отрицательно скажется на общем качестве сваривания. Чтобы от неё избавиться, поставьте ёмкость в вертикальное положение на один час, за это время влага осядет на дно;
• перед началом сварки полуатоматом выпустите немного газа из ёмкости, чтобы избавится от, вредных для сварки, примесей азота, содержащиеся в ней.

Устройство и принцип работы углекислотного редуктора

Углекислотный редуктор производит подачу газа под требуемым давлением, а также перекрытие клапана подачи СО2 из баллона при прекращении сварки. Конструкция узла включает в себя:

1. Впускающий клапан.
2. Уплотняющие элементы.
3. Камеру с регулирующей мембраной.
4. Выпускающий клапан.
5. Верхнюю пружину.
6. Управляющую пружину.
7. Присоединительный штуцер.
8. Корпус.
9. Два манометра, которыми контролируется давление двуокиси углерода на входе и выходе.
10. Запорный вентиль.

Обычный однокамерный углекислотный редуктор работает следующим образом. Газ под давлением (которое контролируется манометром) из баллона поступает во входной штуцер. Пройдя в камеру, поток СО2 преодолевает сопротивление пружины, и отжимает её вниз, в результате чего газ поступает в полость камеры. Поскольку площадь её сечения значительно больше, чем площадь проходного сечения штуцера, то давление газа в камере понижается. Это изменение фиксируется вторым манометром.

Особенности прибора УР 6-6

Данная модель имеет определенные особенности, из-за которых она и стала столь популярна:

• Во-первых, корпус данного прибора изготавливается из специального сплава, что дает определенную устойчивость к различным тепловым воздействиям и механическим нагрузкам.
• Во-вторых, минимальный показатель неравномерности давления не превышает 0,3.
• Достаточно низкий показатель давления — 1,2 МПа, при котором уже сработает клапан предохранительного типа.
• Как и другие приборы, имеет два манометра, что значительно упрощает процесс регулировки давления газа.
• Пропускная способность у редуктора такого типа значительно выше. Он способен пропускать до 6 м3 газа в час.
• Стоимость данного прибора — около 1100 рублей, в том время как БУО-5-4, к примеру, стоит 1700-1800 рублей.

Несмотря на такие отличия, процесс выбора редуктора достаточно прост, так как особой разницы между ними нет, если не приходится варить или же резать металл при пониженных температурах. Для работы в умеренных условиях подойдет любое устройство.

Регулировка

Регулировка натяжения основной пружины производится при помощи регулировочного винта, в зависимости от первоначального давления газа в баллоне. Управляющая пружина опускается вместе с мембраной, открывая отверстие для прохода двуокиси углерода под сниженным давлением к запорному вентилю. Оттуда поток газа по шлангу движется к горелке. Мембрана углекислотного редуктора выполняется из маслостойкой резины, и обеспечивает своё точное позиционирование относительно выходного отверстия. Поскольку со временем давление газа в баллоне снижается, то верхняя регулирующая пружина может опускаться, изменяя площадь проходного сечения впускающего клапана. Углекислотным редуктором возможно и ручное управление потоком газа, для этого достаточно вывернуть/ввернуть регулировочный винт, в зависимости от текущих показаний манометров.

Постоянство давления в камере редуктора обеспечивается за счёт того, что при снижении давления газа, поступающего из баллона, мембрана перемещается вверх, сжимая обратную (верхнюю) пружину, а при увеличении давления – опускается вниз. Выходное же давление остаётся стабильным вследствие соответствующего изменения площади проходного сечения запорного вентиля.

Для обеспечения стойкости мембраны от резкого превышения давления газа (что может вызвать разрыв мембраны) углекислотные редукторы снабжаются предохранительным клапаном. Он срабатывает, когда входной штуцер по каким-либо причинам теряет герметичность и начинает пропускать увеличенный объём двуокиси углерода из баллона.

Правила безопасной эксплуатации пропановых баллонов

• При использовании и хранении нельзя допускать перегрева баллонов (например, надолго оставлять под прямыми солнечными лучами);
• не рекомендуется вытравливать пропан-бутановую смесь до полного опустошения резервуара (при определенных условиях он может всосать воздух, а это опасно);
• при транспортировке обязательно использовать заглушки и предохранительные колпаки;
• в случае обнаружения вмятин или других дефектов, изделие необходимо отправить на внеплановую перепроверку;
• частным лицам разрешается перевозить не более пяти баллонов в одном транспортном средстве (при этом они должны быть отделены прокладками друг от друга).
• необходимо постоянно контролировать состояние балонов, ведь не зря они считаются огне- и взрывоопасными объектами.

Какое давление газа в баллоне с пропаном?

Согласно ГОСТ15860-84 рабочее давление в резервуаре не должно превышать 1,6 МПа. При этом доля пропана в углеводородной смеси должна быть не меньшей, чем 60%. Это очень важно для безопасной эксплуатации газобаллонных установок. Конечно же, рассчитываются изделия на значительно большее давление — более 5,0 МПа. Производственные и периодические испытания проводятся под давлением 3,0 МПа.

Нормы заправки

На станциях заправки газовых баллонов сотрудники знакомы с нормативами. Так как слишком сильно заправленный баллон можно взорваться или у него может оторвать клапан. Так, что если вы заправляетесь у надёжного поставщика вам не о чем волноваться.

Конструктивные исполнения

Типоразмеры и характеристики устройств должны соответствовать требованиям ГОСТ 13861-89, ISО 2503-83 и ГОСТ 12.2.052-81. Классификация углекислотных редукторов может быть выполнена по следующим параметрам:

1. По числу рабочих камер. Преобладающее количество подобных устройств – однокамерного типа, однако для улучшения стабильности функционирования в условиях пониженных температур наружного воздуха производят и двухкамерные редукторы. Рабочие камеры в таких устройствах расположены последовательно.
2. По условиям работы. Различают рамповые, сетевые и баллонные редукторы. Рамповые предназначаются для работы на многопостовых участках, а сетевые питаются от стационарной сети, проложенной от углекислотной станции предприятия. Для работы отдельных постов предназначаются баллонные углекислотные редукторы, которые рассчитываются на меньшие показатели удельного расхода газа и ограниченный диапазон рабочих давлений.
3. По принципу открытия/закрытия впускающего клапана редукторы для углекислотного баллона могут быть прямого и обратного действия. Принцип действия редуктора второго типа рассмотрен выше, а в редукторах прямого действия все изменения расхода и давления происходят в обратном порядке. Такие редукторы менее удобны при эксплуатации, а потому используются значительно реже.

Конструктивные особенности

На сегодняшний день основная классификация газовых редукторов для углекислоты происходит по трем основным критериям:

• Первый — это количество рабочих камер устройства. На сегодняшний день основное количество приборов выпускается однокамерного типа. Однако если необходимо повысить функциональность прибора в условиях пониженных температур окружающего воздуха, к примеру, то лучше использовать двухкамерные устройства. Рабочие камеры в таких агрегатах располагаются последовательным образом.
• Второй пункт, по которому происходит разделение на классы, — это условия работы. На сегодняшний день известны три основные группы — рамповая, сетевая и баллонная. Рамповая группа редукторов предназначена для работы на многопостовых участках. Сетевые же устройства нуждаются в питании от стационарной сети. Такая сеть прокладывается от стационарной станции углекислотного предприятия. Для того чтобы проводить сварочные работы при помощи двуокиси углерода и редуктора для углекислоты для полуавтомата на отдельных постах, используются баллонные агрегаты. Однако у таких устройств меньшие показатели удельного расхода газа, а также ограниченный диапазон рабочего давления.
• Также редукторы отличаются по принципу открытия и закрытия входного клапана. Эти элементы могут быть как прямого действия, так и обратного. Принцип работы обратного входного клапана рассмотрен выше, а что касается прямого, то он значительно менее удобен в эксплуатации, из-за чего используется крайне редко.

Чем отличается кислородный редуктор от углекислотного?

Конструкции углекислотных редукторов весьма схожи с кислородными, и отличаются в основном способами присоединения к вентилям, и – иногда – отсутствием второго манометра. Поэтому часто возникает вопрос – взаимозаменяемы ли кислородный и углекислотный редукторы.

К кислородному редуктору предъявляются гораздо более высокие эксплуатационные требования. Они связаны с тем, что, в отличие от СО2, кислород не сжижается, а потому находится в баллоне под гораздо более высоким давлением (до 200 ат против 70…80 ат – для сжиженного углекислого газа). Поэтому при попадании кислорода в углекислотный редуктор будет происходит постепенное разрушение уплотняющих мембран. Поэтому углекислотный редуктор не используются для подачи кислорода (обратная замена – допустима).

Отличаются редукторы и возможностями вариантов присоединения к баллону. Углекислотный редуктор можно подсоединять при помощи хомута, а не накидной гайки, поскольку СО2 не обладает свойствами пожаро- и взрывоопасности в случае утечек.

Для повышения чистоты газа, поступающего в редуктор, в конструкции впускающего клапана часто предусматриваются очистные фильтры. Наличие фильтра уменьшает опасность стравливания газа обратно в баллон, где он может образовывать поверхностную подушку над сжиженным газом.

Устройство и принцип работы кислородного редуктора

Прямое назначение редуктора – обеспечивать постоянное соотношение между входным давлением газа из баллона и выходным, рабочим, которое поступает на сварочную горелку.

Простейший кислородный редуктор состоит из следующих элементов:

• Запорной пружины.
• Впускного клапана.
• Толкателя.
• Мембраны.
• Нажимного диска.
• Нажимной пружины.

Впускной клапан является наиболее ответственным узлом кислородного редуктора. Он постоянно находится под влиянием двух усилий, действующих в противоположных направлениях. Одно из них создаётся исходным давлением кислорода, который находится в баллоне. Это давление стремится отжать запорную пружину вверх, и пропустить газовый поток к толкателю. Вместе с тем второе давление, от мембраны препятствует этому. В результате камера пониженного давления всегда поддерживается равновесие усилий, которые создаются запорной пружиной и мембраной, что обеспечивается настройкой редуктора. В принципе, устройство схоже с ацетиленовым редуктором.

Кислородный редуктор работает в следующей последовательности. При попытке поднять тарелку запорного клапана вверх сила, передаваемая на мембрану от нажимной пружины, стремится воспрепятствовать этому. Если рабочее давление кислорода уменьшить, то нажимная пружина начинает перемещаться вверх и перемещать в том же направлении мембрану. Толкатель преодолевает сопротивление запорной пружины и открывает входное отверстие для прохода газа, находящегося в кислородном баллоне. Расход кислорода соответственно увеличивается. И наоборот, при возрастании рабочего давления оно воздействует на толкатель, тот движется вниз, и производит перекрытие части входного отверстия. При правильно отрегулированном кислородном редукторе между этими двумя процессам постоянно поддерживается динамическое равенство.

Регулировка кислородного редуктора заключается в том, что силу натяжения нижней, нажимной пружины можно изменять. В большинстве случаев для этого используется винт с мелким шагом резьбы. Если этот винт вывёртывается, то натяжение пружины ослабевает, а рабочее давление кислорода снижается. При вворачивании винта давление увеличивается.

В комплект обычных редукторов, которые требуются для выполнения газосварочных работ входят два манометра. Один из них контролирует давление на входе в редуктор, а второй – давление после редуцирования.

Конструктивно кислородные редукторы производятся двух исполнений – прямого и обратного. В редукторах прямого давления исходный кислород, который поступает из баллона, стремится открыть клапан, а в редукторах обратного действия – закрыть его, прижав толкатель к седлу.

Зависимость давления кислорода в баллоне, который снабжён редуктором, изменяется по параболической зависимости: оно максимально в начальный период, а со временем понижается до уровня рабочего давления сварочного процесса (в таком случае редуктор фактически уже и не требуется). На практике редуктор обратного действия оказывается более работоспособным, поскольку может обеспечивать постоянство значений рабочего давления (независимо от исходного давления кислорода в баллоне) до полного опоражнивания баллона. В то же время кислородный редуктор прямого действия при полупустом баллоне рабочее давление понижает, поскольку нарушается соотношение сил, действующих на толкатель. Поэтому такие устройства нуждаются в постоянной регулировке сварщиком.

Редуктор давления УР 6-6

Отечественной промышленностью выпускается несколько разновидностей редукторов давления – БУО-5МГ, БУО-5-4, БУО-5 MINI, УР 5-3 и др., но наиболее компактным и популярным считается редуктор марки УР 6-6. Его особенности:

• Корпус, изготавливаемый из специального сплава, стойкого к различным тепловым и механическим воздействиям;
• Минимальное значение коэффициента неравномерности давления – не выше 0,3;
• Низкое давление для срабатывания предохранительного клапана – 1,2 МПа;
• Наличие двух манометров, что облегчает процесс регулирования давления углекислого газа.
• Повышенная пропускная способность — до 6 м3 газа в час.
• Демократичная цена (до 1100 руб., против, например, 1700…1800 руб. за углекислотный редуктор модели БУО-5-4).

Выбор конкретного исполнения углекислотного редуктора для полуавтомата не считается особо критичным, за исключением ситуаций, когда варить/резать металл приходится при пониженных температурах.

Типы редукторов

На сегодняшний день отечественные производители выпускают несколько разных моделей редукторов, среди них такие, как БУО-5МГ, БУО-5-4, БУО-5 MINI, УР 5-3 и др. Однако среди всех типов наиболее распространенным и компактным является такой агрегат, как УР 6-6.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )