28 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Давление в баллоне углекислоты для сварки

Как оптимизировать уровень расхода углекислоты во время сварки при помощи полуавтомата

Многие производства и ремонтные мастерские, квалифицирующиеся на проведении сварочных работ, используют баллоны с защитными газами. Таковыми представляются:

  • инертные — аргон либо гелий, их смеси;
  • активные — водород, диоксид углерода, азот, которые в свою очередь подразделяются на газы с восстановительными, окислительными свойствами и выборочной активностью;
  • конгломерат из инертных и активных продуктов.

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.

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.

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.

Читать еще:  Утепление мансарды минплитой своими руками

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%.

Заключение

Следует учесть, что многокомпонентный сварочный газ стоит несколько дороже. Поэтому перед покупкой стоит убедиться в экономической выгоде такой смеси.

Опытные мастера знают, сколько потребуется регулируемой газовой среды для сваривания различных материалов и каков будет расход углекислоты.

Новичкам же нужно приобрести опыт в целях экономии углекислоты при работе с полуавтоматической сваркой.

Техника полуавтоматической сварки в среде углекислого газа

    Содержимое:
  1. Где используется сварка углекислотой
  2. Техника сварки в углекислом газе
  3. Какое давление углекислоты при сварке
  4. Расход углекислоты для полуавтомата

Для ремонта кузовных деталей автомобиля, работ с тонколистовой сталью применяется полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа. Благодаря автоматизации процесса, ровный шов может получиться даже у начинающего сварщика.

При выполнении работ, обрабатываемая поверхность нагревается меньше, в результате наблюдается только незначительная деформация или коробление детали.

Где используется сварка углекислотой

Возможно применение сварки с использованием СО² и в других сферах производства, где особенное внимание уделяется слабому нагреву поверхности и деформации детали при ее обработке.

Техника сварки в углекислом газе

Выполнение сварочных работ и технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа достаточно простая, по сути, от мастера требуется выдержать необходимый вылет проволоки и перемещать горелку автомата с одинаковой скоростью.

В результате получается равномерный шов без наплывов, обеспечивается достаточный провар стали и механическая прочность получаемого соединения.

Во время выполнения работ от мастера требуется соблюдение следующих рекомендаций:

  • Перед началом сварки следует убедиться в том, что защитный газ выходит из горелки. Рабочее давление углекислоты при сварке полуавтоматом 0, 02 кПа. Но этот показатель не является абсолютным, наличие сквозняка, ветра, несколько увеличивает расход материала. Соответственно давление для создания нормального шва будет увеличиваться.
  • Угол горелки должен находиться в пределах 65-75°. Шов необходимо вести справа налево, так лучше просматриваются свариваемые кромки.
  • Сила тока. Режимы сварки в углекислом газе регулируются методом изменения скорости подачи проволоки и напряжения дуги.

Какое давление углекислоты при сварке

ГОСТ на полуавтоматическую сварку в углекислом газе регулируется руководящим документом 26-17-051-85. Согласно документу, стандартного баллона, наполненного СО², достаточно чтобы обеспечить 15-20 часов беспрерывной работы. Для увеличения производительности обязательно используют осушитель влаги.

Подача углекислоты может быть изменена в большую сторону при наличии сквозняков, ветра и других негативных факторов. Решающее значение при выборе подходящего рабочего режима играет качество получаемого шва.

Сущность сварки в среде углекислого газа сводится к тому, что СО² обеспечивает защиту обрабатываемой поверхности от перегрева. Как правило, качество шва напрямую зависит от расхода углекислоты при сварке полуавтоматом. При этом от мастера требуется обеспечить оптимальные затраты между использованием газа и расходом сварочной проволоки.

Расход углекислоты для сварочного полуавтомата

Хотя нормы расхода углекислоты зависят от многих факторов, в среднем для полуавтомата предусмотрены следующие затраты расходных материалов:

  1. Скорость подачи проволоки — зависит от ширины расходного материала, составляет, от 35-250 мм/сек.
  2. Расход газа — определяется качеством флюса и погодными условиями. Может варьироваться от 3 до 60 л/мин.

Расчет расхода углекислого газа при полуавтоматической сварке можно выполнить самостоятельно, зная следующие параметры:

  1. Затраты на подготовительные работы составляют около 10% от общего расхода СО².
  2. Удельный расход газа, необходимый для прохождения шва.
Читать еще:  Методы сварки тонкостенных труб

Также при расчетах принимают во внимание толщину проволоки и обрабатываемого металла.

В баллон заливается около 25 кг углекислоты. В результате химической реакции из каждого килограмма получается около 509 л газа. Соответственно, одного стандартного баллона более чем достаточно для непрерывной работы в течение 12-15 часов.

Существует возможность обойтись без использования защитного газа. Вместо СО² применяют порошковую проволоку. При нагревании проволока, покрытая порошком, выделяет газ, который и защищает обрабатываемую поверхность от перегрева.

В комплект оборудования для полуавтоматической сварки в углекислом газе входит:

  • Выпрямитель — может быть трансформаторного или инверторного типа. Первый оптимально подходит для толстой проволоки, второй обеспечивает равномерную подачу напряжения и стабильную дугу сварки.
  • Подающий механизм — имеет ограничения по толщине проволоки. При выборе следует учитывать, что не каждый флюс можно будет использовать при выполнении сварочных работ.
  • Держатель со шлангами.

Все оборудование в совокупности обеспечивает оптимальный рабочий режим и создается условия для формирования качественного сварного шва.

Критерии выбора углекислотного баллона для сварки

Диоксид углерода СО2 приводится в жидкое состояние высоким давлением с охлаждением. Хранится углекислота в стальных баллонах под давлением 70 атмосфер. Угольный ангидрид не имеет цвета и запаха. Применяется при низкотемпературной сварке для защиты воздействия на шов атмосферных кислорода и азота.

Технические требования

Стальные сосуды под давлением объёмом 0,4–50 л используются без малого век. Отечественный ГОСТ 949-73 распространяется на ёмкости для транспортировки промежуточного хранения, технологической раздачи потребителям.

Цельнотянутые бесшовные баллоны малого и среднего объёма из конструкционной стали 45Д и легированной 40ХГСА рассчитаны на рабочее давление 15 и 20 МПа для сосудов 50–20 л и 15 МПа для меньших, которые допускается выпускать с плоским дном.

Отличительная маркировка – жёлтая надпись эмалью «углекислота», «СО2» «двуокись углерода» по чёрному полю. Основные физические параметры и типоразмеры представлены в таблице:

Сосуды меньших объёмов выполнены из стали 45Д, рабочее давление 15 МПа

В комплектацию входят:

  • запорный вентиль кислородный с правой резьбой латунный;
  • предохранительные кольца из резины на цилиндрическую часть;
  • опорный башмак прямоугольной формы для устойчивости;
  • колпак предохранительный стальной либо формованный из неметаллов.

Эксплуатирующиеся баллоны проходят через 5 лет периодическую переаттестацию, включающую техосмотр и испытание избыточным давлением, превышающем рабочее на 50%. Информация с датой освидетельствования наносится ударными клеймами на зачищенную горловину, обрамляется жёлтой полосой по периметру.

Это «паспорт углекислотного баллона» с полным перечнем информации:

  • дата выпуска, переаттестации;
  • № баллона, присвоенный производителем;
  • литраж наполнения;
  • технологическое гидродавление;
  • марка стали и физические величины веса и размеров.

Применение: газоподготовка

Длительное и промежуточное хранение баллонов допускается на оборудованных кровлей и защитными перегородками рампах, исключающих попадание атмосферных осадков, в холодных и отапливаемых помещениях с естественной вентиляцией.

Жидкая углекислота в поставке для сварочных работ приобретается высшего и первого сортов. Заправка баллонов углекислотой для пищевиков дороговата, но желательна: Влажность газа нулевая.

Применение газа второго сорта допускается при возможности осушения: к 1% водного осадка добавляется нерегламентированное количество паров жидкости. Извлечением из газового потока паров воды занимается газоосушитель.

Это герметичная ёмкость с засыпкой гигроскопичными материалами. Осушители низкого давления устанавливаются после редуктора, высокого – принимают газ из баллона перед редуктором. Влагопоглотителями выступают алюмогель, силикагель, медный купорос.

Адиабатическое охлаждение газа провоцирует резкое объёмное расширение. Газопотребление в пределах 15–20 л/мин приводит к оледенению паров влаги, что чревато закупоркой редуктора. Газозабор высокого объёма требует установки газоподогревателя змеевикового типа на 24/36 В. Термоэлемент нейтрализует замерзание паров воды, рассчитан на пропуск больших объёмов.

Активная газозащита сварочных швов при полуавтоматической дуговой сварке плавящимся проволочным электродом ведётся углекислотой в чистом виде или в смеси с аргоном.

Использование баллонов подразумевает ограниченный суточный расход сварочными постами. 40-литровый баллон с внутренним давлением 6 МПа принимает 25 кг сжиженной субстанции. В газообразном виде после испарения жидкость трансформируется в 12,5 тыс. л газа.

Покупка: критерии выбора и выбраковки

Приобретение инвентаря высокого давления (ВД) длительного использования нового либо б/у сложностей не представляет. Трудности возникнут при заправке углекислотных баллонов, если покупатель не учёл ограничения в эксплуатации и заправке:

  • Заправка баллонов углекислотой затрудняется, если оборудование станции заправки рассчитано на больший литраж – выручат заправщики огнетушителей;
  • Заполнение малолитражных ёмкостей в условиях гаража возможно посредством баллона-донора шлангом высокого давления при соблюдении условий безопасности;
  • Если пропущен срок аттестации, сосуд ВД подлежит проверке и сертификационному испытанию;
Читать еще:  Чтоб не потели окна между рамами

Причины браковки газобаллонного оборудования, касающиеся всех категорий наполнения по результатам внешнего осмотра:

  • неисправность запорного вентиля;
  • износ резьбы горловины;
  • неполное нанесение паспортных данных, просрочено очередное освидетельствование: отсутствие, неполнота паспортной информации переводит баллон в статус непригодных к эксплуатации;
  • срок жизни баллона с момента первой аттестации производителем 20 лет, превышение срока пользования на практике невозможно;
  • большая площадь и глубина наружной коррозии;
  • вмятины либо выпучины;
  • трещины;
  • риски и раковины глубиной 1/10 толщины металла;
  • повреждён либо косо посажен башмак;
  • несоответствие окраски и надписи.

Обязательные требования к пользователю оборудованием ВД:

  • автомобиль для перевозки должен обеспечить транспортировку в горизонтальном положении;
  • период покоя независимо от сезона перед началом работ составляет 0,5 часа;
  • задействованные и складские сосуды ВД не повергаются прямым солнечным лучам, не складируются вблизи нагревательных приборов.

Редуктор

Стабилизацию, понижение давления подачи газозащиты, оптимальный расход углекислоты при сварке полуавтоматом, блокировку подачи двуокиси углерода при прекращении сварки осуществляет редуктор.

Однокамерный и двухкамерный (двухступенчатый) регулятор давления с последовательным расположением полостей снижения давления настраивается поворотом ручного регулятора изменения потока подачи СО2.

Манометр на входе регистрирует давление двуокиси углерода в баллоне. Второй – в камере регуляции, сети раздачи угольного ангидрида. Не ограничиваясь функцией регистратора изменений, редуктор работает как стабилизатор выходного давления.

Расход диоксида углерода в баллоне не должен влиять на то, какое давление углекислоты должно быть при сварке полуавтоматом. Мембрана редуктора занимает позицию пропуска газа в полость камеры снижения рабочего давления при первичной настройке. Изменение параметров напряжения управляющей пружины приводит в действие противоположную регулировочную пружину.

Площадь открытого сечения впускного клапана плавно меняется в сторону увеличения, но расход углекислоты при сварке полуавтоматом остаётся прежним. Постоянство либо изменение выходного давления корректируется по текущему показанию манометра регулировочным винтом.

Манипуляциями входящего в комплектацию шарового крана ведётся уточнение величины газоистечения. Расходная шайба с дюзой корректируют выпуск по величине значения давления в рабочей камере.

Защитой пневморедуктора занимается вмонтированный предохранительный клапан. Скачок давления приведёт к разрыву мембраны. Потеря герметичности входным штуцером с увеличением пропуска газа ведёт к превентивному запиранию системы.

Пневморедукторы классифицируются по количеству ступеней выравнивания давления (камер). Двухступенчатый редуктор с последовательным снижением давления в неотапливаемом помещении в зимнее время незаменим.

Разделение пневморегуляторов по условиям использования:

  • сетевые – работа в стационарной сети углекислотной станции;
  • рамповые – обслуживание многопостовых участков.

Взаимозаменяемость кислородного и углекислотного

Конструктивно они сходны, а заменяемость частична. Кислородный редуктор рассчитан на давление в 2,5 раза выше, эксплуатационные требования жёстче. Диоксид углерода химически нейтрален и не повреждает мембрану. А углекислотный на кислородном баллоне долго не выдержит именно из-за разрушения мембраны.

Но применение не по назначению будет ошибкой. При сварке с диоксидом углерода кислородный редуктор замерзает. Коэффициент расширения углекислоты приводит к понижению температуры на редуцирующем клапане до –60 0 С. Кристаллизация влаги приведёт к выходу из строя устройства.

УР 6-6

Среди многообразия редукторов выделяют компактный универсальный стрелочный УР 6-6 с калиброванным жиклёром. Пригоден для регуляции подачи аргона, иных газов и смесей с предельной долей кислорода до 23% на газобаллонном оборудовании 20–50 л. Ударопрочный корпус выполнен из латуни. Рекомендовано подключение электроподогревателя.

  • встроен очистной фильтр во впускной клапан, противодействующий обратному стравливанию в баллон;
  • входное давление – до 20 МПа;
  • пропускная способность – до 1,8 м 3 /час. (30 л/мин.);
  • рабочее давление – 0,35 МПа;
  • предел неравномерности рабочего давления – 4%
  • вес – 0,7 кг;
  • считается самой экономичной моделью.

С ротаметром

Удобство расходомера при сохранении функциональности обычного регулятора в отображении расхода углекислоты при сварке полуавтоматом в текущем режиме. Ротаметрический регулятор оснащён на выходе калиброванной дроссельной заслонкой. Гарантируется точность управления и показаний газопотока.

Манометр указывает единицы расходования. Прибор настроен и уточняющие регулировки нежелательны. Двухротаметрные редукторы предназначаются для защиты шва химически активных металлов с обеих сторон.

Меры безопасности при работе с СО2

Углекислота лишена токсичности, взрывобезопасна, однако при условиях, способствующих концентрации диоксида углерода более 5% в непроветриваемых помещениях, возможно проявление кислородного голодания, удушья.

В процессе сварки выделяются угарный газ и аэрозоли. Ремонт на баллоне, затяжка разъёмных соединений до сброса давления недопустимы.

Источники:

http://prosvarku.info/tehnika-svarki/rashod-uglekisloty-pri-svarke-poluavtomatom
http://stroy-plys.ru/281-poluavtomaticheskaya-svarka-v-srede-uglekislogo-gaza.html
http://svarka.guru/oborudovanie/rashodniki-i-kompletuyushie/uglekislotniy-ballon.html

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector