НПАОП 28.5-7.17-80. Кислородная резка. Требования безопасности (2383)

До, во время и после установки волоконно-лазерных станков у нас всегда возникает много вопросов о расходе газа при резке металлов. Ниже мы даем некоторую справочную информацию и советы для правильной подачи газа и использования вспомогательных газов.

Азот и кислород лазерного качества, используемые при резке металлов, должны, прежде всего, быть доступны для машины при правильном давлении.

Для кислорода должно быть не менее 8 бар (800 кПа), регулируемое от 5 до 10 бар.

для азота должно быть доступно до 20 бар (2 мПа), регулируемое от 10 до 20 бар.

Сколько газа в конечном итоге потребляет машина, зависит от многих факторов, таких как:

диаметры сопел, используемые при резке

Чем больше отверстие в режущем сопле, тем больше литров газа требуется в единицу времени для поддержания того же ДАВЛЕНИЯ. Если диаметр сопла удваивается, потребление газа будет в квадрате выше и поэтому будет потреблять в 4 раза больше газа.

давление газа, используемого при резке

Более высокое давление часто приводит к более чистой режущей выемке, но это также потребляет больше газа.

Сколько расходуется кислорода при сварке?

Кислород позволяет довести температуру пламени до нужной при проведении сварки. Газопламенная обработка позволяет получить высокую эффективность проведения работ и хороший конечный результат. При проведении работ применяется газообразный кислород.
Кислород позволяет довести температуру пламени до нужной при проведении сварки. Газопламенная обработка позволяет получить высокую эффективность проведения работ и хороший конечный результат. При проведении работ применяется газообразный кислород.

Уровень расхода газа будет зависеть от целого ряда параметров, среди которых толщина проволоки и металла, а также тип шва. Далее мы приведем таблицу расхода газа при использовании наиболее распространенной смеси с ацетиленом.

Толщина металла, мм

Для того чтобы узнать подробности, свяжитесь с . Наши специалисты ответят на вопросы о расходе конкретного газа, а также об особенностях его использования в различных условиях. Мы поставим вам баллон нужного типа по наиболее выгодным ценам.

источник

Газовая сварка

Газовая сварка представляет собой один из видов сварки плавлением. Источником теплоты является высокотемпературное пламя сжигаемых газов в горелке. При производстве работ в качестве горючих газов наиболее часто применяются смеси кислорода и ацетилена, пропана и бутана, водород, либо природный газ. Соединение кромок металла производится с помощью присадочной проволоки, или за счет расплавления отбортованных кромок (для толщины металла не больше 2 мм).

Газовая сварка позволяет соединять детали практически из всех металлов, причем такие материалы, как чугун, латунь, медь, свинец таким способом свариваются лучше, чем электродуговой сваркой. Другим преимуществом этого метода является отсутствие необходимости в источнике электрического тока, простота сварочного процесса.

Превалирующей областью применения газовой сварки является соединение низкоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей толщиной до 4 мм, труб диаметром до 100 мм и толщиной стенки 3. 5 мм, чугунных деталей, деталей из цветных металлов различной толщины, наплавка на стальные и чугунные детали. Сваривание стали большей толщины производительнее электродуговым способом.

Рабочее место для проведения газовой сварки включает в свой состав кислородные баллоны с редукторами (для снижения давления баллонного газа), ацетиленовый генератор для кислородно-ацетиленовой сварки, предохранительные затворы, резиновые рукава для подачи газов, горелки, сварочные материалы: присадочную проволоку и флюсы; слесарные принадлежности и инструмент (средства индивидуальной защиты, ключи, зубила, молотки, металлические щетки и т.д.), приспособления для сборки, стол сварщика.

Кислород к посту сварщика может доставляться в газообразном виде в баллонах под давлением, либо в жидком виде, затем его преобразуют в газообразное состояние с помощью насосов с испарителями или газификаторов. При газовой сварке можно изменять тип пламени при помощи варьирования состава смеси горючих газов (рисунок 1). Нормальное пламя характеризуется соотношениями:

1) кислород:ацетилен=1,1. 1,2; 2) кислород:природный газ=1,5. 1,6; 3) кислород:пропан=3,5.

Окислительное пламя применяется при сваривании латунных деталей. Науглероживающее пламя связано с избытком ацетилена, оно применяется при сварке чугуна. Оба вида пламени используются также для пайки с применением твердосплавных припоев.

В начале работы угол наклона мундштука выставляют больше, а затем его уменьшают в соответствии со значениями на рисунке 2.

В конце шва угол уменьшают, чтобы не произошло пережога металла. При сваривании шва совершают поперечные колебания мундштуком (рис. 3) для равномерного прогрева и получения шва требуемой ширины.

При заварке швов в нижнем пространственном положении наиболее часто используются колебательные движения «полумесяцем». Движение мундштука могут быть двух типов — левым и правым (рисунок 4). В первом случае пламя горелки направлено на не сваренные кромки деталей, во втором — на уже сваренный участок шва. Правое направление дает более качественный шов, оно экономичнее и производительнее при сварке деталей, у которых толщина выше 5 мм. Присадочную проволоку держат под углом примерно 45 град. в направлении, противоположном перемещению мундштука. По окончании шва присадочную проволоку не убирают из сварочной ванны, чтобы не произошло окисления металла.

Технологический процесс газовой сварки включает операции подготовки кромок, сборку перед сваркой в приспособлениях, кондукторах или на прихватках, сварку и зачистку шва, предварительную или последующую термообработку. Способы разделки кромок под стыковые швы показаны в таблице 1. Газовая сварка нахлесточных и тавровых швов производится для металла толщиной не больше 3 мм, угловые швы обычно варят без присадочной проволоки, оплавлением кромок. Длину прихваток и расстояние между ними можно выбрать по таблице 2.

Актуальность вопроса

Защитный газ предотвращает попадание из воздуха в сварочную ванну водорода, кислорода, иных вредных веществ, которые ухудшают качество шва. В некоторых случаях, газ выводит подобные элементы из сварочной ванны.

Предприятиям газ поставляется кислородными цехами заводов, домашний сварщик может купить его баллон в торговой сети. Например, 10-литровый баллон углекислоты стоит немногим более 500 рублей, однако израсходовав запас газа, емкость можно заполнить новой порцией двуокиси.

Каждый сварщик старается увеличить продолжительность работы баллона с регулируемой газовой средой, и просто уменьшить его расход обычным зажатием вентиля не получится.

Любая сварка, дома или на производстве, стремиться не только к сокращению расхода углекислоты, но и повышению качества соединяемых деталей, что у новичка часто происходит обратно пропорционально.

Однако выход CO 2 — двуокиси углерода, при работе полуавтоматической сваркой можно предварительно просчитать, чтобы не бежать в магазин за новым баллоном перед самым окончанием трудового дня.

Подготовка к работе

Перед началом работ необходимо убедится в безопасности: на одежде, полу, окружающих поверхностях должны отсутствовать следы масла и прочие легковоспламеняющиеся вещества. Далее следует осмотреть газовое оборудование на предмет полной комплектации и исправности. Следующие шаги помогут привести оборудование в режим готовности:

1. Продуйте все шланги высокого давления газом для удаления пыли и грязи, прежде чем начнете подсоединять их. Проверьте подсос в каналах резака. Прикрепите с помощью ниппеля и гайки кислородный шланг к штуцеру с правой резьбой. Пропановый шланг прикрепите к левому штуцеру;
2. Проверьте, нет ли утечки газов в разъемных соединениях;
3. Проверьте исправность манометров. Обратите внимание на герметичность газовых редукторов. Техника безопасности при резке и сварке
   Разработанные четкие правила техники безопасности позволили сделать процесс контролируемым, жизнь и здоровье резчиков и окружающих стала вне опасности:
4. Использование специальной маски с светофильтрами, респиратора и защитного костюма.

Допуск к работам лиц, достигших возраста 18 лет и прошедших специальный курс по газовому делу, имеющие удостоверение с отметкой на проведение данного вида работ.

5. Обмыливание на плотность всех соединений аппаратуры, трубопроводов и арматуры для предотвращения утечки газа.
6. Использование специальных тележек и носилок для перемещения отдельных баллонов. Отсутствие ударение баллонов друг о друга при транспортировке.
7. Не допускается попадание на кислородный редуктор, вентиль или шланг сжиженного газа, жиров, масла.
8. Запрещается открывание замасленными руками редуктора и вентиля кислородного баллона.
9. Перед началом работ необходимо выпускать через резак смесь газа и воздуха, образующуюся в шланге. Таким образом предотвращаем появление обратного удара в шланг и редуктор.
10. Прогрев металла только сжиженным газом без кислорода строго запрещается.

Факторы расхода

Наиболее значимыми условиями расхода сварочной смеси — контролируемой атмосферы, является следующие медиаторы:

1. Тип и толщина соединяемого металла.
2. Диаметр сварочного прута.
3. Сила тока сварочного аппарата.

Учитывая каждый из приведенных факторов, можно вывести расход защитной среды. Приведенные ниже данные обусловливают количество выхода сварочной смеси при работе полуавтоматом с учетом диаметра проволоки и силы тока:

• проволока 0,8-1,0 мм, сила тока аппарата 60-160 амп. — 8 литров газа в минуту;
• 1,2 мм, 100-200 A — 9,5-12 л/мин.;
• 1,4 миллиметра, 120-320 апм. — 12-15 л;
• 1,6 мм, 240-380 — от 15 до 18 литров;
• 2,0 мм, 280-450 A — до 20 л/мин.

Это средние математические выводы, которые кроме диаметра и толщины деталей, не учитывают факторы окружающей среды. Процесс в закрытом помещении потребует меньшего расхода регулируемой газовой среды, на открытой же площади происходит некоторое улетучивание углекислоты, что отражается большим ее истечением из баллона.

При работе на улице в ветреный день, испарение, а соответственно и расход углекислоты еще более увеличится.

Не на последнем месте находится и само качество контролируемой атмосферы. Пользуясь неочищенным газом, сварщик поневоле придет к увеличенной издержке производства.

Как определить расход сварочной смеси?

Во время планирования бюджета для сварочных работ основное внимание уделяется комплектующим и расходным материалам. В случае использования защитных газов важным показателем является расход сварочной смеси, особенно если речь идет о серийном и крупносерийном производстве. И хотя на данный параметр могут оказывать влияние несколько факторов, все же осуществить приблизительные расчеты, и на их основе составить план заправки газовых баллонов, вполне реально.

От чего зависит потребление защитного газа

Основными показателями во время сварки, которые влияют на расход сварочных смесей, являются:

1. Сила тока;
2. Диаметр используемой проволоки;
3. толщина свариваемого металла.

Расход углекислоты

Чтобы не быть голословным в оценке выхода диоксида углерода для производственной нужды, следует привести конкретный пример. Стандартная газовая емкость — 40-литровый баллон, содержит 24 кг чистого диоксида углерода, который на выходе образует 12 кубометров защитной среды.

Используя присадочную нить диаметром 1,0 мм, установили наименьшую силу тока — 100 A. Если ссылаться на данные справочников, беспрерывный режим подобный сварки продлиться ровно одни сутки — 24 час.

Однако рабочие смены с такой продолжительностью работы почти не встречаются, возьмем обычную смену — 8 час. Разделив объем газа на один рабочий день, получим 8 л контролируемой атмосферы.

Справочник указывает, что 1 кг наплавки потребует 1100 г углерода и 1300 — присадочного материала. Путем несложных вычислений можно прийти к следующему выводу: 1200 г присадки возьмут из баллона 1000 г газа.

Исходя их этого, можно констатировать, что 40- литровой газовой емкости хватит на плавку почти 29 кг сварочного материала.

Разумеется, это примерные сведения, однако они часто совпадают с фактическими данными. Для сварщиков-новичков приводится таблица расхода углекислоты, в зависимости от диаметра нити и показателя силы тока.

Резка металла кислородно-пропановым резаком

При возникновении необходимости работы с толстослойным металлом используется газовый резак. Он осуществляет разрез металлического листа с помощью горячей пламенной струи. Она формируется благодаря смешению двух газов — это пропан и кислород.

Кислородно-пропановым резаком невозможно осуществить резку высокоуглеродистых металлов, меди и ее сплавов, алюминия. Спектр материалов, поддающихся воздействию, ограничен низкоуглеродистыми сталями марки от 08 до 20Г по ГОСТу (1050-60) и среднеуглеродистым — от 30 до 50Г2 (ГОСТ 1050-60).

Пропановый резак раскраивает металл, имеющий толщину не более 300 мм.

Для работы необходимо иметь

• кислородные шланги высокого давления
• баллоны с пропаном и кислородом
• мундштук
• резак

Все детали газового оборудования стандартные и при поломке могут быть заменены.

Подготовка к работе

Перед началом работ необходимо убедится в безопасности: на одежде, полу, окружающих поверхностях должны отсутствовать следы масла и прочие легковоспламеняющиеся вещества. Далее следует осмотреть газовое оборудование на предмет полной комплектации и исправности. Следующие шаги помогут привести оборудование в режим готовности:

1. Продуйте все шланги высокого давления газом для удаления пыли и грязи, прежде чем начнете подсоединять их. Проверьте подсос в каналах резака. Прикрепите с помощью ниппеля и гайки кислородный шланг к штуцеру с правой резьбой. Пропановый шланг прикрепите к левому штуцеру;
2. Проверьте, нет ли утечки газов в разъемных соединениях;
3. Проверьте исправность манометров. Обратите внимание на герметичность газовых редукторов.

Начало работы

Расход кислорода при резке металла в 10 раз выше, чем расход пропана.

1. Закройте все вентили резака и выставьте на редукторах рабочие атмосферы: на кислородном – 5, на газовом – 0,5.
2. Откройте пропановый баллон на четверть и подожгите.
3. Уприте сопло резака под наклоном в металлическую поверхность и плавно откройте регулирующий кислород.
4. Переходите к процессу регулировки пламени: поочередно открывайте кислород и газ, пока пламя не приобретет синий цвет и у него не появиться коронка.
5. Силу пламени выбирайте исходя из толщины металла.

Процесс резки

1. Начинайте резку металла с той точки, от которой должен пойти разрез.
2. Разогрейте эту точку до температуры возгорания металла (1000-1300 C). Когда металл воспламенится (поверхность при этом будет выглядеть мокрой) откройте вентиль режущего кислорода и пустите узконаправленную струю.
3. Плавно ведите резак кислородный по линии разреза, под углом 84-85° в противоположную сторону от резки. Если толщина метала больше 95 мм, сделайте отклонение на 7-10°.
4. После того, как линия разреза достигла 15-20 мм, измените угол наклона на 20-30°.

При правильном выборе скорости перемещения газового резака поток искр и шлака вылетает из разреза прямо вниз, кромки при этом получаются чистыми, отсутствуют подтеки и наплавления.

Если в процессе выполнения работы у вас оборвался кислородный шланг – не паникуйте. Закройте подачу пропана, а затем оба баллона. Исчезнувшее в процессе регулировки пламя нужно разжечь повторно, предварительно закрыв вентили резака.

Экономия смеси

Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что расход регулируемой углекислотной среды зависит не только от прямых факторов — диаметра прутка, силы тока и толщины соединяемых металлических элементов. Косвенными факторами, влияющими на расход углексилоты являются погодные условия — ветер, открытая площадь.

Однако учитывая последние, имеется возможность минимизировать затраты сварочного процесса.

Оптимизированным вариантом послужит проведения работы в закрытом, искусственно проветриваемом помещении, с привлечением опытного сварщика. Новичку так же можно поручить процесс, однако расход все равно будет несколько или значительно больше. Неопытный сотрудник вправе предложить достичь экономии путем прикручивая вентиля на баллоне с углекислотой при полуавтоматической сварке.

Подобная операция уменьшит поток смеси к сварочной ванне, но увеличит приток кислорода из атмосферы, что скажется на снижении качества шва. Однако существует выход из этого положения.

Специалисты советуют использовать в работе многокомпонентные регулируемые газовые составы, которые позволяют уменьшить расход углекислоты с одновременным улучшением качества шва. Например, аргоновая смесь состоит из 20% двуокиси углерода и 80 — аргона. Ее главными преимуществами считаются:

• уменьшение количества использованной проволоки до 80%;
• сокращение количества прилипших брызг металла;
• увеличенная глубина провара элементов;
• меньшее число пор в сварном шве.

Общие же затраты на операцию снижаются до 20%.

Расход кислорода и пропана на резку металла

Расход кислорода и пропана на резку металла

Себестоимость процесса резки металла определяет расход кислорода и пропана, суммируемый с оплатой труда резчика. Причем расход окислителя и топлива зависит от технологии термического разделения металлов.

Поэтому мы начнем нашу статью с описания способов резки.

Технологии резки металлов

На сегодняшний день в промышленности используются три типовых технологии термического разделения металлических заготовок:

• Кислородная резка.
• Плазменная резка.
• Лазерная резка.

Первая технология – кислородная резка – используется при разделении заготовок из углеродистой и низколегированной стали. Кроме того, кислородным резаком можно подравнять края кромок уже отрезанных заготовок, подготовить зону раздела стыка перед сваркой и «подчистить» поверхность литой детали. Расход рабочих газов, в данном случае, определяется тратой и топлива (горючего газа), и окислителя (кислорода).

Вторая технология – плазменная резка – используется при разделении сталей всех типов (от конструкционных до высоколегированных), цветных металлов и их сплавов. Для плазменного резака нет недоступных материалов – он режет даже самые тугоплавкие металлы.

Причем качество разделочного шва, в данном случае, значительно выше, чем у конкурирующей технологии. При определении объемов рабочих газов, в данном случае, важен расход кислорода — при резке металла плазмой за горение материала отвечает именно окислитель. А сама плазма используется, как катализатор процесса термического окисления металла.

Третья технология – лазерная резка – используется для разделения тонколистовых заготовок. Соответственно, объемы расходуемых газов, в данном случае, будут существенно меньше, чем у кислородной и плазменной резки, которые рассчитаны на работу с крупными, толстостенными заготовками.

Нормы расчета горючих газов и окислителя

Нормы расхода пропана и кислорода или ацетилена и кислорода или только окислителя рассчитываются следующим образом:

• Норматив расхода топлива или окислителя на погонный метр разреза (H) умножается на длину разделочного шва (L).
• После этого к полученной сумме прибавляют произведение все того же норматива расхода (H) на коэффициент потерь (k), связанных с продувкой и настройкой резака.

В итоге, расход кислорода при сварке (или расход горючего газа) считается по формуле:

Причем коэффициент k принимают равным 1,1 (для мелкосерийного производства или штучной резки, когда требуется часто включать и выключать резак) или 1,05 (для крупносерийного производства, когда резак работает почти без перерывов).

Определение норматива расхода газов

Для точного определения объемов расходуемых газов необходимо определить основу формулы — норму, которой определяется расход газа на погонный метр прорезаемого металла, обозначаемую в формуле литерой «H».

Согласно общим рекомендациям нормированный расход равняется частному от допустимого расхода разделяющего аппарата (p) (кислородного, плазменного или лазерного резака) и скорости резания металла (V).

То есть формула, по которой рассчитывается нормированный расход кислорода на резку металла (Н), а равно и любого другого газа, участвующего в процессе термического разделения, выглядит следующим образом:

Искомый результат подставляют в первую формулу и получают конкретное значение расходуемого объема.

Таблица расхода кислорода при резке труб

Определение значения допустимого расхода и скорости резания

Используемые во второй формуле операнды p (допустимый расход) и V (скорость резания) зависят от множества факторов.

В частности значение допустимого расхода определяется паспортными данными сварочного аппарата. По сути p равно максимальной пропускной способности форсунки резака в рабочем режиме.

А вот скорость резания – V– определяется исходя из глубины шва, ширины режущей струи окислителя или плазмы, типа разделяемого материала и целой серии косвенных параметров.

В итоге, значение допустимого расхода извлекают из паспорта «резака», а скорость резания находят в справочниках, которые содержат специальные таблицы или диаграммы, связывающие все вводные данные.

И согласно справочным данным допустимый расход кислорода равняется 0,6-25 кубическим метрам в час. А максимальная скорость резания – 5-420 м/час. Причем для лазерной резки характерен минимальный расход (0,6 м3/час) и максимальная скорость (420 м/час): ведь такой резак разделит только 20-миллиметровую заготовку.

А вот плазменный резак «сжигает» до 25 м3/час кислорода и 1,2 м3/час ацетилена. При этом он разделяет даже 30-сантиметровые заготовки, делая разрез на скорости в 5 метров в час.

Словом, в таких расчетах все относительно: чем больше скорость, тем меньше глубина и чем больше расход, тем меньше скорость.

источник

Как происходит резка металла газом

Наиболее распространенный способ для осуществления резки металла сегодня – автогенный, его еще называют газовый или кислородный. Его суть сводится к тому, что под воздействием пламени газа, металл нагревается и начинает плавиться, а под воздействием струи кислорода происходит его сгорание, делая узкий паз.

В качестве подогревателя используют ацетилен, пропан-бутан, природный, коксовый газ.

Поверхностная газовая резка применяется в случаях, когда необходимо удаление слоев металла, чтобы образовались шлицы, канавки и другие конструктивные элементы.

Разделительный вид предусматривает выполнения сквозного реза, для получения необходимого количества металлических элементов, частей. Прожиг металла для получения глубоких или сквозных отверстий называется резкой копьем.

Таблица толщин реза и расхода газа для мундштуков типа NXВ результате этого получается разрез. Кислород подается под большим давлением, Часто оно достигает 12 атмосфер, такая струя даже без подачи огня может разрезать кожу.

Строение режущего аппарата сконструировано таким образом:

• газовая горелка;
• два баллона;
• смеситель;
• регулятор давления;
• шланги.

Газовая горелка состоит из головки с несколькими соплами, в основном достаточно трех. Через два боковых подается горючее вещество, через третий, который размещается посредине, подается кислород. Баллоны предназначены непосредственно для газа и кислорода, в зависимости от объемов предполагаемой работы подбираются соответствующие по вместительности баллоны.

Газовая горелка

Для обеспечения одного часа непрерывной работы будет расходоваться в среднем 0,7 м3 ацетилена (1 м3 пропана) и 10 м3 кислорода. В целом необходимое количество исходного сырья будет зависеть от плотности металла и необходимой температуры для его нагрева. Сократить расход пропана можно за счет специальных насадок на сопла, которые фиксируют подачу газа в определенном направлении, чем ближе будет подача к кислородной струе, тем возрастет расход топлива.

Шланги необходимы для подачи кислорода и горючего вещества из баллонов в смеситель, их еще называют рукавами. Материал, из которого сделаны шланги – двухслойная резина, между слоями каркас, выполненный из хлопчатобумажной нити.

Диаметр – до 12 мм, возможность эксплуатации при температуре воздуха не ниже -35 оС.

Регулятор давления необходим для обеспечения разных режимов и скоростей резки.

Подавая меньшее количество топлива можно обеспечить низкую температуру, которая необходима для тонкой стали или металла невысокой прочности, а также сократить расход сырья.

Еще одной важной функцией редуктора является поддержание равномерного уровня давления. Если в процессе резки будет прервана подача газа, металл быстро охладеет и дальнейшая обработка станет невозможной.

Резка металла пропаном и кислородом

Необходимое оборудование

Резак Р101

Самым первым резаком было устройство Р1-01, его сконструировали еще в СССР, затем появились более модернизированные модели – Р2 и Р3. Отличаются аппараты размерами сопел и мощностью редуктора. Более современные ручные установки:

• Смена;
• Quicky;
• Орбита;
• Secator.

Они отличаются набором дополнительных функций и производительностью.

Quicky-Е может осуществлять фигурную резку, по заданным чертежам, скорость работы достигает 1000 мм в минуту, максимально допустимая толщина металла до 100 мм. Устройство имеет набор съемных сопел для обеспечения обработки металлических листов или труб различной толщины.

Машинка автогенной резки Messer

Этот аппарат может работать, используя различные виды горючего газа, в отличие от прототипа Р1-01,который работает только на ацетилене.

Ручной резак Secator имеет более улучшенные характеристики по сравнению с аналогами.

Резак Р2-01

С его помощью можно обрабатывать металл толщиной до 300 мм, это обеспечивают дополнительные насадки, входящие в комплект, они съемные и их можно приобрести дополнительно, по мере износа. Secator может производить следующие виды резки:

• фигурную;
• прямую;
• кольцевую;
• под скосом.

Скорость может регулироваться в диапазоне от 100 1200 мм в минуту, а с помощью встроенной муфты свободного хода обеспечивается плавное перемещение машины по листу металла. Редуктор с воздушным охлаждением обеспечивает более чистую работу и сокращает расход горючего вещества.

Вышеперечисленные модели относятся к ручным, то есть они компактные, управляются с помощью рук мастера. Но для больших объемов обрабатываемого металла работать с такими

Стационарная режущая установка

установками неудобно и не эффективно. Для промышленного производства применяются стационарные режущие установки — это, по сути, та же технология.

Они представляют собой станок со столешницей, в которую встроен режущий механизм. Работу его обеспечивает электрический

компрессор, для которого необходима электросеть с не менее 380 В и трехфазными розетками. Технология работы моделей стационарных режущих установок ничем, но отличается от ручных. Разница лишь в производительности, максимальной температуре нагрева, и способности обрабатывать металл, толщиной более 300 мм.

Условия для резки металла газом

Газовая резка металла будет эффективна только в том случае, когда температура воспламенения металла будет меньшей, чем температура плавления. Такие пропорции соблюдаются в низкоуглеродистых сплавах, они плавятся при 1500 оС, а процесс воспламенения наступает при 1300 оС.

Для качественной работы установки необходимо обеспечить постоянную подачу газа, поскольку кислороду необходимо постоянное количество теплоты, которая поддерживается в основном (на 70%) за счет сгорания металла и лишь 30% обеспечивает пламя газа.

Если его прекратить, металл перестанет вырабатывать тепло и кислород не сможет выполнять возложенные на него функции.

Работа резака, обучение резки металла

Максимальная температура ручных газовых резаков достигает 1300 оС, это достаточная величина для обработки большинства видов металла, однако, есть и такие, которые начинают плавиться при особо высоких температурах, например, окисел алюминия – 2050 оС (это почти в три раза больше чем температура плавления чистого алюминия), сталь с содержанием хрома – 2000 оС, никеля – 1985 оС.

Расход электродов, нормы, таблицы, как рассчитать

Главная страница » О сварке » Расход электродов, нормы, таблицы, как рассчитать

Важной частью любого производственного или строительного процесса является точное и грамотное планирование расхода материалов, которое осуществляется для составления сметы и подсчета финансовых затрат. При возведении металлоконструкций методом сварки важно знать не только расход металла, но и необходимое количество электродов. Правильно выполненный расчет позволит узнать точную себестоимость работ, процесс сваривания будет осуществляться по плану.

Следует отметить, что расчет расхода сварочных электродов является актуальным и востребованным только при строительстве крупных объектов. Большой масштаб работ требует безошибочного определения объема материалов, который и будет заложен в строительную смету. Для этого и было введено понятие «расход электродов на 1 т металлоконструкций».

Параметры, влияющие на расход

Прежде чем выполнять расчет количества электродов при сварке, следует узнать, какие показатели оказывают важнейшее значение:

• Масса наплавки материала на соединение. Объем данного параметра не должен превышать 1,5 % от общей массы всей конструкции.
• Продолжительность и глубина сварочного шва.
• Общая масса наплавки на 1 м.п. соединения. Нормы расхода электродов на 1 метр шва являются справочными показателями, представленными в ВСН 452-84.
• Тип сварки.

Теоретический и практический расчеты

Рассчитать расход электродов с теоретической точки зрения можно с помощью большого количества специальных формул. Рассмотрим наиболее распространенные.

Первый способ — по коэффициенту — применяется для расчета расхода различных сварочных материалов, а не только электродов:

Н = М * К, где М — масса свариваемой конструкции; К — специальный коэффициент расхода из справочника, который варьируется в диапазоне от 1,5 до 1,9.

Второй способ основан на расчетах, зависящих от физических свойств электрода и металлоконструкции. Позволяет определить массу наплавленного металла. Здесь исполнителю понадобится знать справочные данные, также необходимо выполнить замер соединительного шва:

G = F * L * M, где F — площадь поперечного сечения; L — длина сварочного шва; M — масса проволоки (1 см3).

Практический расчет подразумевает осуществление тестовых работ. После их завершения, сварщик следует произвести следующие действия:

• выполнить замер огарка;
• учесть напряжение и силу тока;
• определить длину сварного соединения.

Эти данные и позволяют установить расход сварочных электродов при сварке конструкций швом определенной длины.

Точные показатели исполнитель сможет получить только, если внешние данные и угол положения при основных работах будут идентичны тем, которые были во время тестирования. Для избежания неточности параметров, рекомендуется производить эксперимент 3-4 раза. Это позволит получить более точные расчеты, чем при использовании теоретических формул.

Использую данные методы, можно с легкостью произвести расчет расхода электродов на тонну металлоконструкций. Однако, следует помнить о существовании погрешности.

Технология газовой сварки и резки

Газовую ручную сварку применяют для соединения тонкостенных (до 3,5 мм)

стальных труб с условным проходом до 80
мм,
где не может быть использована электродуговая сварка. Ограниченность применения газовой сварки объясняется тем, что механические свойства сварного шва при газовой сварке ниже, чем при электродуговой. При газовой сварке наплавленный металл сварного шва в исходном состоянии имеет меньшее удлинение и меньшую ударную вязкость, чем основной металл.

Технология газовой сварки заключается в том, что кромки свариваемых деталей нагреваются газокислородным пламенем и расплавляются, зазор между ними заполняется металлом присадочной проволоки, вводимой в зону нагрева. Газовое пламя расплавляет участок, шириной в 2,5—3 раза превышающий глубину. Проплавление на глубину более 4—5 мм

затруднено из-за избытка жидкого металла. Поэтому при сварке труб с толщиной стенки более 4
мм
делают скос кромок. Легче и быстрее осуществляется сварка в нижнем положении шва. При газовой сварке труб из углеродистой стали применяют сварочную проволоку Св-08А, Св-08ГА или Св-08ГС,

Процесс кислородной резки основан на сгорании некоторого объема обрабатываемого металла в струе кислорода и удалении этой струей образующихся окислов (шлаков). Кислородной резке могут подвергаться металлы, температура воспламенения которых в кислороде ниже температуры их плавления. В наибольшей степени этому условию удовлетворяет малоуглеродистая сталь, температура воспламенения которой около 1350° С, а температура плавления 1500° С. Чугун, большинство высоколегированных сталей и цветных металлов не удовлетворяют этому условию.

Кислород поставляют в стальных баллонах, окрашенных в голубой цвет, емкостью 40 л под давлением 150 кгс/см 2 .

Вес баллона 67
кг.
Ацетилен поставляют в баллонах под давлением 16 кгс/см 2 ,

или получают на месте в ацетиленовых генераторах из карбида кальция. Из 1
кг
карбида кальция получают 230— 280 л ацетилена. Емкость ацетиленовых баллонов 40 и 50
л,
диаметр 219
мм,
вес 52 и 64
кг.
Баллоны окрашивают в белый цвет с надписью «ацетилен».

В качестве горючих газов, кроме ацетилена, применяют (главным образом, при кислородной резке) сжиженные нефтяные газы (пропано-бутановая смесь), природный газ (метан), пары керосина, бензина.

Смеси горючих газов с воздухом и кислородом взрывоопасны, поэтому газовую сварку и резку надо выполнять в хорошо проветриваемых помещениях.

Пропано-бутановые смеси получают в качестве побочных продуктов при добыче и переработке естественных нефтяных газов и нефти. Смеси пропана и бутана сжижаются при небольшом давлении (от 1 до 8 кгс/см 2 ).

Хранят и транспортируют их в тонкостенных стальных баллонах емкостью 40—55 л при давлении до 17
кгс/см 2 .
При испарении 1 кг

жидкой смеси образуется около 500 л газа. Баллон окрашивают в красный цвет.

Природные газы, получаемые из газовых месторождений, состоят в основном из метана (до 90% по объему) и примеси других газов. На место потребления природные газы подают, как правило, по газопроводам, и сравнительно редко транспортируют в баллонах, окрашенных в красный цвет.

Для ацетилено-кислородной сварки и резки требуется следующее оборудование : генераторы для получения ацетилена или баллоны с ацетиленом, баллоны с кислородом, редукторы для снижения давления, газовые горелки или резаки.

Ацетиленовые генераторы предназначены для получения ацетилена из карбида кальция под действием воды.

Газосварочные горелки предназначены для смешивания кислорода и горючего газа в требуемом соотношении и обеспечения образования устойчивого сварочного пламени. По принципу действия горелки классифицируют на инжекторные и безинжекторные. В табл. 10 приведены общие сведения о сварочных горелках.

Резаки, используемые для кислородной резки, отличаются от горелок наличием трубки и вентиля режущего кислорода, а также особым устройством головки. Резаки классифицируют по роду горючего (ацетиленовые, для газов — заменителей ацетилена, для жидких горючих) и по принципу действия (инжекторные и безинжекторные). Наибольшее применение нашли универсальные ацетиленокислородные резаки РР-53, а. также вставные ацетиленокислородные резаки РГС-53 и РГМ-53 к горелкам ГС-53 и ГСМ-53. Вставные резаки особенно удобны при выполнении монтажных и строительных работ, когда сравнительно часто переходят от сварки к резке и обратно.

В табл. 11 приведены общие сведения о резаках.

Редукторы предназначены для понижения давления газа, отбираемого из баллона, до рабочего, требующегося при сварке или резке, и поддержания этого давления постоянным, независимо от давления в баллоне и расхода газа.

1. Какие металлы можно подвергать кислородной резке?

2. Где применяют газовую сварку?

3. Какие газы используют для газовой резки и сварки металлов?

4. В какие цвета окрашивают баллоны с газами?

5. Какое основное оборудование применяют для газовой сварки и резки металлов?

6. Какие используют типы горелок и резаков?

Все материалы раздела «Сварка труб» :

Количество электродов в 1 кг

После получения готовых данных о необходимом количестве электродов, сварщик переходит к закупке материалов. Здесь возникает ещё один вопрос: сколько следует приобретать упаковок с расходниками. Для этого нужно определить какое число стержней составляет 1 кг (стандартная пачка). На данный показатель влияют все параметры сварочных материалов:

• диаметр;
• длина прутка;
• вес стержня;
• толщина герметичной упаковки.

Чем больше эти параметры, тем меньше прутков в пачке.

Однако, следует знать, что электроды определенного диаметра имеют собственную среднюю массу:

Нормы расхода топлива на технологию

Расходкислорода и ацетилена приведен в табл.38.

Таблица38

Расход кислорода и ацетилена

Водаиспользуется для производственных ибытовых нужд. Расчет расхода воды ведетсяпо конкретным потребителям с учетомрасхода, качества воды, системы оборотноговодоснабжения и потерь воды на испарение.

Применяютводу под давлением 0,2 — 0,3 МПа. Среднийрасход промышленной воды в зависимостиот технологической схемы процессаприведен в табл. 39. При этом до 90 %используется оборотного водоснабжения.

Таблица39

Как посчитать расход электродов на тонну металла

Расчёт количества электродов на 1 т. металла также проводится на первоначальном этапе. Данный параметр применяется для работ большого масштаба, для крупныхпроектов. Норма расхода электродов на тонну металла — это максимальная величина затрат сварочных материалов.

Данный показатель рассчитывается по следующей формуле, которая определяет расход с помощью массы металла:

Н = М * К расхода, где М — масса металла; К расхода — табличная величина основывается на стандартных характеристиках, зависит от марки электрода.

Расчет электродов на 1 метр шва: онлайн и самостоятельно

Некоторые сайты соответствующей тематики предоставляют возможность произвести расчеты с помощью онлайн-калькулятора. Данный способ отличается простотой и удобством. Исполнителю достаточно будет ввести цифры в надлежащие окошки, кликнуть кнопку «рассчитать» и автоматически получить готовый результат.

Сварщики также могут выполнить расчеты самостоятельными силами. Для этого используются следующая общая формула:

Н = Нсв + Нпр + Нпр, где Нсв — расход электродов на сваривание; Нпр — расход стержней на прихватки; Нпр — расход на проведение правки методом холостых валиков.

Нормы расхода сварочных электродов на прихваточные работы определяется в процентном отношении от расхода на основные работы:

• толщина стенок конструкции до 12 мм. — 15%;
• свыше 12 мм. — 12%.

Также существуют стандартные нормы, которые варьируются в зависимости от типа электрода и толщины стенок конструкции.

В зависимости от коэффициента расхода, согласно паспортным данным, электроды, применяемые при дуговой и комбинированной сварке трубопроводов из легированных и высоколегированных сталей, объединены в 6 групп (табл. 1). К группе 1 относятся электроды с коэффициентом расхода 1,4.

Коэффициент расхода электродов

ЦЛ-17, ОЗЛ-2, ОЗЛ-8, ЗИО-8, ОЗЛ-6, ОЗЛ-7, ОЗЛ-3, ОЗЛ-21

ОЗЛ-9А, ГС-1, ЦТ-15, ЦЛ-11, УОНИ-13/НЖ, ЦЛ-9

Рассмотрим данные нормы на примере соединения вертикальных швов типа С18:

Рассмотрим данные нормы на примере соединения горизонтальных швов типа С18

Расход электродов при сварке труб

Теоретический расчет осуществляется следующим методом вычисления: норма расхода на 1 метр шва делится на вес одного электродного прутка. Мерой вычисления является число требуемых стержней. Затем полученное значение умножается на метраж. Результат следует округлять в большую сторону.
Чтобы получить значение нормы в килограммах необходимо произвести следующие расчеты: объем раздела длиной в 1 метр умножается на плотность металла. Первый параметр следует определять, как объем цилиндра с диаметром, равным большей стороне стыка. Полученное значение нужно увеличить в 1,4-1,8 раз. Данная поправка берет в расчет огарки.

Существует также нормы расхода электродов при сварке труб исходя из затрат на сваривание одного стыка (при соединении горизонтальных стыков трубопроводов типа С8 сo скосом одной кромки):