Автоген

Принципиальная конструкция газового резака

Особенности конструкции резака.

Инжекторный или двухтрубный резак

Это самая популярная модель по своей конструкции. Название «двухтрубный» происходит из-за разделения технического кислорода на два потока. Это делается для функционального разделения работы кислорода.

Верхний поток кислорода с высокой скоростью идет сквозь сопло внутреннего мундштука. Это чрезвычайно важная часть аппарата – она отвечает за непосредственно фазу резки металла. Регулируется этот поток специальным вентилем, который обычно выносится на наружную панель.

Второй поток кислорода идет прямиком в инжектор. Порядок работы в камере инжектора следующий: кислород поступает в камере под большим давлением и с высокой скоростью, в результате чего в этом пространстве образуется зона разреженного давления. Кислород является в данном случае инжектируемым.

Номинальный расход газов.

Через специальные боковые отверстия в стенках камеры в нее втягивается горючий газ – он является в данном случае эжектируемым. Происходит смешение газов, скорости выравниваются, в итоге на выходе из камеры формируется поток из смеси газов, у которого скорость ниже, чем у инжектируемого кислорода, но выше, чем у эжектируемого горючего газа.

На следующем этапе сформированная смесь газов поступает в наконечник – сначала в его головку, а затем через сопло между мундштуками выходит и образует то самое пламя в виде факела, которое разогревает металл до температуры его горения. Все потоки газов регулируются собственными вентилями на внешней стороне корпуса – для подачи кислорода и отдельно для подачи горючего газа в инжектор.

Безинжекторный или трехтрубный газовый резак

В данном случае устройство газового резака сложнее. Кислород в него попадает по двум трубкам, третью трубку по праву занимает горючий газ. В этом сварочном резаке газы смешиваются внутри головки, никакой камеры здесь нет. Такая система является более безопасной, чем двухкамерная модель.

Дело в том, что здесь нет риска для так называемого «обратного удара», который заключается в весьма неприятном и опасном явлении: проникновении горящих газов в каналах и трубках аппарата в обратном направлении.

У этой модели стоимость значительно выше. Кроме этого недостатка у трехтрубного резака имеется еще один нюанс: в работе с ним необходимо очень высокое давление горючего газа – выше, чем с инжекторным аппаратом.

4 Поджигание резака и нагревание металла

Перед зажиганием резака требуется:

  • убедиться в герметичности всех соединений (клапанов, манометров, шлангов, другой арматуры) – любая протечка газа может моментально вызвать пожар;
  • проверить еще раз место работы на предмет отсутствия легковоспламеняющихся материалов, посторонних людей (особенно детей), животных;
  • убедиться в готовности к работе;
  • надеть защитные очки и перчатки.

Затем открывают на резаке клапан ацетилена, позволяя выйти кислороду, который находится в камере-смесителе. На это достаточно нескольких секунд. Потом закручивают вентиль, пока не станет слышно, что ацетилен еле выходит. Перед резаком располагают специальную зажигалку для него как показано на видео, чтобы ее внутренняя часть касалась мундштука. Затем надавливают на рычаг зажигалки. Когда производимые искры подожгут ацетилен, перед мундштуком должно образоваться маленькое пламя желтого цвета.

Медленно открывают передний кислородный вентиль. При этом пламя должно поменять цвет с желтого на голубой – в этот момент будет обеспечена подача такого количества кислорода, которого достаточно для полного сжигания ацетилена. Подачу кислорода следует увеличивать, пока внутренний язычок голубого пламени не уменьшится и сожмется в направлении мундштука.

Кислородный клапан открывают еще больше – увеличивают размер факела, пока у внутреннего пламени длина не станет едва больше толщины разрезаемой стали (для листовой холоднокатаной толщиной 9,5 мм достаточно превышения длины пламени на 1,3 мм). Когда слышно “сопение” или кажется, что голубое пламя перистое и неустойчивое, то это означает слишком большую подачу кислорода. Ее снижают, пока все пламя не стабилизируется, а внутреннее – не примет форму четкого конуса.

Внутреннее пламя самым кончиком подносят к поверхности обрабатываемой стали. Ее греют до образования в месте соприкосновения лужицы расплавленного светящегося металла. Кончик пламени надо держать неподвижно на расстоянии примерно 10 мм от поверхности стали как показано на видео, чтобы все тепло концентрировалось на одном участке.

Изготовление

Процесс изготовления происходит в несколько последовательно выполняемых этапов:

  1. Изготавливается подающая газ игла, исполняющая роль наконечника газового резака. На игле, применяющейся чтобы накачивать мячи, на расстоянии около 2 см от конца делается маленький надрез при помощи надфиля.
  2. Изготавливается подающая воздух (кислород) игла. Для этого необходимо взять иглу из капельницы, спилить острый наконечник точилом, изогнуть под 45 градусов на том же расстоянии (около 2 см). После этого изогнутая игла вставляется в отверстие, которое заранее было проделано в большой.
  3. При необходимости торчащие концы получившейся конструкции из двух игл выравниваются надфилем или точильным камнем.
  4. Для герметизации стыка и фиксации соединения игл друг к другу необходимо обмотать его проволокой из меди, заранее приготовленной и зачищенной от окиси. После этого обмотка покрывается флюсом, используемым для пайки, и тщательно, но аккуратно пропаивается оловом.
  5. К задним окончаниям игл присоединяются трубочки капельниц. При этом зажимы с них не снимаются, так как они будут использоваться для регулирования размера пламени.
  6. Изготавливается емкость для кислорода (или обычного воздуха, находящегося под давлением). Для этого в дне приготовленной бутылки из пластика вырезается отверстие под сосок из автомобильной камеры, который туда и устанавливается с использованием клея и специальной гайки. Такая конструкция позволит накачать в бутылку обыкновенным автонасосом сжатый воздух. В качестве альтернативного и более удобного варианта может быть использован компрессор для аквариума или даже электрический автонасос.
  7. В крышке ПВХ бутылки изготавливается отверстие для установки в нем капельницы, которая предварительно разрезается до так называемой «юбки». Место соединения крышки и капельницы также должно быть тщательно загерметизировано с использованием термо-клея.
  8. Получившаяся конструкция соединяется при помощи трубки капельницы с отверстием маленькой иглы. Таким образом, часть резака, по которой должен будет проходить сжатый воздух, практически выполнена.
  9. Изготавливается вторая магистраль, предназначенная для прохождения газа из баллона, который используется для заправки зажигалок. В пластмассовой крышке баллончика необходимо изготовить отверстие, диаметр которого должен совпадать с трубкой капельницы. Затем трубка вставляется в полученное отверстие. На ее конец устанавливается специальная насадка, которая обычно поставляется вместе с баллоном. Соединение должно быть максимально плотным, герметичным и прочным. После этого трубка с установленной насадкой фиксируется в пластиковой крышке таким образом, чтобы в закрытом положении она оказывала давление на сосок баллона.

Свой собственный газовый резак по металлу готов.

Особенности кислородной резки металлов.

Сразу отметим, что с помощью кислорода можно разрезать металлы, которые соответствует определенным требованиям. А именно:

  • Температура, при которой разрезаемый металл плавится, должна быть выше, чем температура его возгорания в кислороде. К таким можно отнести, например, низкоуглеродистые стали.
  • При резке металла не должны образовываться тугоплавкие окислы, то есть температура плавления этих окислов должна быть ниже, чем у металла. Такой особенностью, например, отличаются алюминий, высокохромистые стали и пр.
  • Металлы должны иметь не очень высокие показатели теплопроводности.
  • Во время резки металла должны образовываться жидкотекучие шлаки.
  • Должно выделяться большое количество тепла во время сгорания металла при кислородной резке.

Резка металла производится только после предварительного подогрева пламенем. Отметим, что подогрев осуществляется и в процессе разрезания. 

Собственно сам процесс разрезания металла представляет собой сжигание материала струей кислорода. Эта же струя удаляет продукты сгорания из разреза. Заметим, что за количеством кислорода во время работ нужно следить тщательно. Так как его переизбыток может привести к остыванию металла, а недостаток послужит причиной неполного сгорания металла.

В процессе резки важно следить и за тем, чтобы струя кислорода вызывала непрерывное окисление по всей длине разреза. Отсюда правило: скорость передвижения резака должна быть равной скорости, с которой металл окисляется (по всей толщине)

Разрезание металла газом, будь-то ацетилен или кислород, требует от сварщика строгого соблюдения техники безопасности.

Обслуживание автогена

Грамотное использование и постэксплуатационное обслуживание не только сделают работы безопасными, но и существенно продлят срок службы автогена. Технологической особенностью автогена является быстрый износ сопла и мундштуков – внутреннего и внешнего, которые непосредственно подвергаются воздействию чистого кислорода и газа. Решением этой проблемы станет регулярное очищение каналов сопла мягким медным прутком подходящей длины, а приходящий с опытом и навыком работы грамотный и точный подбор соответствия толщины металлической заготовки и давления подаваемой режущей смеси не позволит использовать автоген, что называется, на износ.

Цены на автоген варьируются в широком стоимостном диапазоне: она формируется в зависимости от конструкции и типа инструмента, его характеристик, функционала, назначения (бытовые или промышленные работы), страны производителя и его «брендовости». Высококачественные и надёжные, с солидным гарантийным сроком модели газовых резаков, произведённые в Южной Корее или Америке, относятся к самым дорогостоящим.

1 Что такое газовые резаки, и какими они бывают?

От металлического листа, равно как и от стальной трубы (либо другого профиля), можно легко отделить любые части, используя обычное ножовочное полотно для пилы по металлу. Также относительно ровного среза можно достичь с помощью дуги электросварки, правда, при этом будет потрачен не один электрод. Поэтому правильнее всего иметь под рукой газовый резак, причем в быту наиболее удобен компактный вариант. Что же собой представляет это приспособление? Давайте рассмотрим подробно, с помощью чего может быть осуществлен раскрой стали и большинства цветных металлов.

Фото компактного газового резака

  • Оборудование для газовой резки – как разрезают металл?
  • Как пользоваться газовым резаком – основы безопасной и качественной работы
  • Газовая резка – популярно о технологии обработки металла

Еще в далеком прошлом было замечено, что узконаправленный конус пламени имеет чрезвычайно высокую температуру и достаточное давление, чтобы под его воздействием в металле образовалось отверстие. Причем основную роль в резке играет вовсе не горючий газ или жидкое топливо, а кислород. Аппарат состоит из корпуса, внутри которого проходят каналы для кислорода и горючего газа (пропана, бутана, ацетилена либо водорода), а также из трубок подачи их к соплу. По сути, это две отдельные части – соединенные накидной гайкой рукоятка и наконечник. Каналы, проходящие внутри первой части, соединяются в начале насадки, в этом месте установлен эжектор или инжектор (смесительный узел), в зависимости от типа устройства.

Принцип действия следующий. В стволе, как правило, расположена смесительная трубка, куда кислород всасывает горючий газ. В безинжекторных моделях вещества поступают в дюзу через отдельные трубки, где смешиваются посредством небольших сопел внутри мундштука. Далее сильная струя кислорода, вырываясь из дюзы по одной щели, создает разреженную область перед форсункой, куда подается горючий газ через другое отверстие, образуя длинный узкий факел. За счет значительного давления в конусе металл быстро достигает температуры горения, которая обязательно должна быть ниже температуры плавления.

На фото – безинжекторная модель газового резака

Правила выбора

При выборе газового резака нужно учитывать ряд рекомендаций

Обращать внимание следует на такие факторы:

  1. Комфорт — важный показатель, отвечающий за то, сколько мастер сможет проработать с аппаратом без усталости. Желательно подержать горелку в руках. Это поможет понять насколько она будет удобна во время работы.
  2. Материал мундштука — наружная часть этого элемента горелки должна быть сделать из хромистой бронзы. Допускается чистая медь, имеющая красный оттенок.
  3. Соединительные трубки должны изготавливаться из латуни.
  4. Желательно выбирать горелку без декоративного покрытия. Краска будет закрывать возможные дефекты сборки аппарата.
  5. Работая с замасленными или окрашенными поверхностями, нужно выбирать удлинённые резаки (до 800 мм). Такая длина позволит уберечь кисть от травмирования пламенем.
  6. Выбирать рукоять из алюминия. Пластик менее долговечный и износоустойчивый.
  7. Температура пламени и скорость потока газа влияют на толщину реза металлических деталей. Глубина реза обозначается специальной маркировкой. Например, если нужно разрезать листы толщиной до 10 см, аппарат будет обозначен P. Чтобы разрезать листы толщиною более 10 см, требуется выбирать маркировку P3.

Важно проверять комплектацию оборудования до выхода из магазина. Чтобы не возникло лишних проблем при возможных поломках газовой горелки, необходимо получить гарантию

Как выбрать газовый резак

Watch this video on YouTube

Настройка, настройка и еще раз настройка

Главное – хорошенько запомнить четыре простых слова – «заводская настройка газового резака». Не только запомнить, но и по-настоящему уважать. Дело в том, что производители такого оборудования в обязательном порядке выполняют настройку в качестве финишного этапа сборки изделия.

Ее более чем достаточно, и рабочий с газовым резаком не нуждается в каких-либо дополнительных действиях.

Всякая «художественная» самодеятельность с настройкой попросту запрещается, потому что приведет не только к ухудшению качества работы устройства, но и к высоким рискам типа взрыва оборудования на рабочем месте.

Еще раз: настройка газового резака – дело сугубо заводское.

Схема использования газовой горелки для сварки.

Перед тем, как начинать работать с новым аппаратом, следует произвести сборку и проверку работоспособности только согласно инструкции по использованию, которая всегда прилагается ко всем моделям. Выполняйте лишь пункты в руководстве – это так просто. Лишь после их выполнения можно приступать к работе.

Пара слов о полных запретах. Абсолютно запрещается:

  • Продувать шланг для пропана кислородом.
  • Менять шланги между собой.

Если вдруг вы потеряли инструкцию или, например, не умеете читать, то перед вами короткая общая инструкция, как начинать работу и как пользоваться газовым резаком:

  • Газовый резак по металлу можно начинать собирать только после визуального осмотра всех важных участков.
  • Резиновые прокладки должны быть в идеальном состоянии – проверить и заменить, если понадобится.
  • Вентиль для кислорода – один из важнейших элементов всего устройства. Никаких следов масла или жира!
  • Штуцеры с газом должны иметь специальные клапаны, о которых писалось выше. Их состояние также должно быть идеальным, если обнаружатся хоть малейшие дефекты, убрать их мягким напильником.
  • После внешнего осмотра резака для газовой резки следует разместить редукторы: синий редуктор на баллон с кислородом, красный редуктор на баллон с пропаном.
  • Если аппарат инжекторного типа, необходимо проверить рабочую эффективность инжекции, о ней писалось выше.
  • Шланг с пропаном устанавливается на баллон, после чего подключается горючий газ.

Принцип действия и виды

Принцип действия основан на подачи струи кислорода чистым видом, через сопло газового резака. Вне зависимости от конструктивных особенностей автогена, выполнение происходит за счет сгорания металла под воздействием пропано – кислородной среды. Основное требование к применению устройства – температура горения должна быть выше плавления, иначе материал будет плавиться и стекать, что мешает качественной работе.

Большая часть стальных сплавов не поддается воздействию резака кислородно пропанового, ввиду ограничения по максимально доле легированных примесей. Наличие углерода в составе элемента может привести к нестабильному функционированию, или остановить процесс. Воздействие на металл происходит несколькими шагами:

  • Температура повышается до уровня, как сталь начинает гореть. Для получения требуемого факела пламени, озон чистым видом смешивается с горючей смесью, необходимыми пропорциями.
  • После разогрева зоны происходит как окисление прогретой стали средой кислорода, так и освобождение материалов с участка обработки.

Классификация ручных резаков подразделяется по нескольким параметрам, зависящим от типа работы. Основные характеристики:

  • разновидность горючего газа, применяется метан, пропан — бутан, ацетилен и другие;
  • мощность, параметр получения смеси для разогрева;
  • конструкция сопла, воздействующая на получение газа, применяется как инжекторные установки, так и без инжекторные.

Инжекторный резак-горелка

Мощность подразделяется на несколько видов, от малой до высокой степени резки вещества. При малой мощности осуществляется воздействие на изделия толщиной от 3 до 100 мм, средним типом установок возможно разрезать материалы толщиной до 200 мм, высокой – 300 мм. Существуют разновидности, способные обработать изделие толщиной до 500 мм, такие установки применяются как промышленностью, так и бытовыми условиями. Некоторые составляющие характеристики зависят не только от мощности, но и от конструкции газового резака.

1 Какими бывают агрегаты для резки металла?

По назначению автогены принято подразделять на специальные и универсальные, которые могут быть безэжекторными и эжекторными, в зависимости от того, каким образом в них происходит смешивание кислорода и горючего газа.

По способу разрезания изделий любой газовый резак по металлу (видео функционирования каждого из них имеется на нашем сайте) можно причислить к одному из следующих видов: для копьевой, поверхностной, разделительной либо кислородно-флюсовой обработки. Главное же подразделение описываемого ручного оборудования производится по типу горючей смеси, используемой для его работы.

  • Оборудование для газовой резки – как разрезают металл?
  • Как пользоваться газовым резаком – основы безопасной и качественной работы
  • Газовая резка – популярно о технологии обработки металла

Согласно такой классификации, горелки бывают:

  • Кислородными: эжекторные установки, в которых горящая струя формируется кислородом.
  • Керосиновыми: функционируют на керосине, их обычно применяют для разрезания заготовок толщиной не более 20 сантиметров из углеродистых сталей.
  • Пропановыми: идеальные приспособления для резки изделий из цветных и черных металлов (например, чугунных труб) разного состава. Пропановый газовый резак в среде профессионалов считается самым безопасным и надежным. При этом он обеспечивает отличную эффективность и производительность выполнения работ (достаточно посмотреть видео их эксплуатации, чтобы убедиться в этом).
  • Ацетиленовыми: горелки для обработки деталей и листов большой толщины. Подобные приспособления применяются при популярной газокислородной резке. Они в обязательном порядке снабжаются отдельным вентилем, с помощью коего выполняется регулировка скорости и мощности подачи кислорода в рабочую зону.


Наиболее востребованными являются универсальные агрегаты, оснащаемые эжектором. Под таковым понимают устройство, которое обеспечивает использование горючего газа при заданных условиях в интервале давления от 0,03 до 1,5 кгс/квадратный сантиметр. Универсальный газовый резак по металлу способен выполнять разрезание изделий во всех направлениях, он максимально прост (смотрите видео далее) и удобен в эксплуатации, имеет небольшой вес. Еще одно его достоинство заключается в возможности резки металла толщиной от 3 до 300 миллиметров.

Советы бывалых: как пользоваться

Инструкции, как пользоваться газовым резаком, можно разделить на общие положения и профессиональные «мелкие» замечания, которые на самом деле являются ценнейшими практическими помощниками.

Таблица резки металлов газовым резаком.

Сначала общие положения:

Только в маске! Только в маске сварщика или специальных очках проводим любые работы с любым газовым резаком. Работа с автогеном – занятие с морем рисков, технику безопасности выполнять по-настоящему и не по-детски.
Одежду и перчатки выбираем с огнеупорными свойствами. Если таковых нет, что же: по крайней мере, минимальное требование – не одевать одежду из синтетики.
На рабочем месте обязательно должен быть огнетушитель со всеми правильными сроками годности и т.п

Средства пожаротушения также нужно разместить неподалеку по правилам пожарной безопасности.
Перед работой нужно запастись:
линейкой, специальным карандашом, угольником и рулеткой;
специальной зажигалкой, которая обычно есть в комплекте с оборудованием.
Во время работы важно выбрать правильно расположение. Пламя факела должно быть расположено фронтально по отношению к подводящим шлангам

Шланги, в свою очередь, расположить так, чтобы они не мешали вам по ходу процесса.
Еще одно правило из техники безопасности: газовые баллоны не должны быть ближе 5-ти метров к вам во время работы.
Проветривание должно быть отличным в течение всей резки, лучше всего работать на открытом воздухе.
Пол в мастерской должен быть или бетонным, или земляным.
Если вы давно не работали со своим резаком, либо начинаете использовать новый аппарат, проверьте каналы: они должны быть чистыми. Кроме того, всегда проверяйте уровень разреженности в камере, которая формируется кислородом. Сначала снимите шланг с пропаном – делать это нужно при закрученных вентилях и на резаке, и на баллоне. Затем на баллоне открываете вентиль кислорода и газа при рабочем давлении. Инжектор проверяется просто: прикладываете палец к ниппелю газа, если все правильно, вы почувствуете подсасывание воздуха в этом ниппеле. Закрываете кислород, все вентили и затем шланг с горючим газом подключаете к резаку: работать можно.

Схема резки металла резаком.

Этапы действий во время резки, пропановые резаки:

Сначала баллон с кислородом: выставляем рабочее давление.
Потом баллон с горючим газом: также выставляем рабочее давление. Ориентир – давление кислорода. Давление пропана должно быть меньше примерно в десять раз. Если аппарат трехтрубный, то разница будет составлять пять раз.
Медленно открываем вентиль кислорода и газа, поджигаем газ и формируем с помощью вентилей напор факела разогревающего пламени.
Ручной газовый резак готов к работе, теперь собственно резка металла резаком.
К месту горения начинает поступать струя поджигающего кислорода. Если металл нагрет в достаточной степени, нужная реакция начнется немедленно. В этом случае давление подачи кислорода можно еще увеличивать до тех пор, пока металл не будет прорезан в полной степени.
Теперь автоген можно двигать в нужном направлении – по линии запланированного разреза. Скорость движения нужно определять по ходу дела, она будет зависеть от того, как искры и шлак стекали или сдувались вниз от горелки.
После выполнения резки осмотрите внимательно рабочий участок на предмет оставшихся кусков расплавленного металла

Не дай бог наступить на такие – прожгут даже толстую подошву ботинок.
Охлаждение деталей проводится или с помощью воды, или естественным образом.
После окончания резки нужно закончить рабочий процесс, что не менее важно, чем начать работу.
Сначала закручиваем вентиль кислорода.
Следующими перекрываются вентили пламени – первым вентиль пропана, следующим – вентиль кислорода.
Закручиваем вентили на баллонах.
Освобождаем шланги от газа: открываем и затем поочередно закрываем вентили разогревающей смеси на аппарате.

Принцип работы

Методика газовой резки относится к технологии газопламенной обработки металлов, в которой пламя горящей газовоздушной смеси нагревает заготовку до высокой температуры для выполнения резки, поверхностной закалки, наплавки или другой технологической операции.

Базовым принципом газовой резки является способность металла к возгоранию в среде химически чистого кислорода. Для технической реализации этого сложного физико-химического процесса применяют специальный резак по металлу, выполняющий следующие функции:

  • смешивание в определенной пропорции горючего газа (ацетилена, пропана, природного газа) с кислородом для образования подогревающей газокислородной смеси;
  • воспламенение подогревающей смеси и нагрев ее пламенем металла вдоль линии реза;
  • раздельную подачу потока подогревающей смеси и струи кислорода к месту реза.

  1. Подготовка к резке, заключающаяся в разогреве локальной зоны заготовки до температуры воспламенения металла. Разогрев осуществляется факелом пламени горящей подогревающей смеси. В месте начатого разреза металл греют до белого каления, что соответствует нагреву до температуры в пределах 1100 град. Ц.

Режим предварительного локального разогрева необходим для того, чтобы металл обрабатываемой детали воспламенился в струе кислорода по линии реза без использования постороннего инициатора возгорания.

  1. Непосредственно газовая резка заготовки, заключающаяся в сгорании металла в струе поданного под давлением кислорода и выдувании из рабочей зоны образовавшихся продуктов горения в виде раскаленных частиц. Процесс резки протекает в следующей последовательности:
  • в разогретую зону подается кислородная струя под давлением 5-12 атм.;
  • при соприкосновении с нагретой поверхностью кислород воспламеняется;
  • под воздействием кислородной струи металл в зоне реза сгорает;
  • продукты горения – оксиды – струей выдуваются из зоны резки, оставляя после себя узкий паз.

Окисление материала разрезаемой заготовки происходит лишь на участке действия кислородной струи, поэтому попадание оксидов внутрь металла исключено.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий