маф газ что это такое
Сварочный газ МАФ
Сварочный газ МАФ расшифровывается как метил-ацетиленовая фракция. Представляет собой смесь метилацетилена и аллен, с добавлением для безопасности изобутана/бутиленом, пропана, пропилена, бутодиена или других органическими соединений, составленных из углерода и водорода.
Его применение при при монтаже и ремонте позволило многим предприятиям значительно снизить затраты на проведение сварочных работ. В первую очередь им пользуются предприятия, которые специализируются на монтаже, жилищно-эксплуатационные хозяйства, фирмы, которые занимаются газопламенной обработкой и напылением, восстановлением и ремонтом деталей.
Кстати говоря, свойства газа не только позволяют сэкономить, но и значительно облегчают работу сварщика. Газ хорошо режет алюминий, нержавейку, медь и латунь. Благодаря повышенной способности интенсивно выделять тепло, увеличивается скорость реза.
120 кг бочки с ацетиленом хватает на месяц работы одного газосарщика, работающего каждый день в течение 8 –часового рабочего дня. А 19-тикилограммового баллона с МАФом хватает так же на месяц!
Читайте на сайте статью: Сварка алюминия — инструкция, аппарат, проволока, газ |
МАФ обладает резковыраженным запахом, по токсичности он относится к четвертой группе. При высоких концентрациях может вызвать анестезию общего действия. При этом он не оказывает вредного воздействия на слизистые оболочки, но попадание на открытые участки кожи может вызвать обморожения. в отличие от пропана и природного газа имеет высокую теплоотдачу как в первичной, так и вторичной зонах пламени и в результате имеет большую эффективную мощность по сравнению с другими газами. МАф имеет температуру сгорания близкую к ацетилену и сохраняет передачу большого количества тепла на нагреваемый металл на расстоянии 12 мм и более от самой точки пламени.
Первоначально был испробован и применен в качестве сварочного газа, затем по мере раскрытия его свойств его стали применять и для пайки, и для газового напыления, упрочнения детали. Во многих отраслях сейчас в Санкт-Петербурге работают предприятия.
В качестве заменителя ацетилена МАФ можно применять в разных видах газопламенной обработки металлов. Кстати, можно использовать одно и то же оборудование для обоих газов, так как МАФ фактически – это тот же самый ацетилен, только сжиженный. Давление его составляет 4- 6 атм, транспортируется и хранится в обычных баллонах для пропана
Настройка горелки и сварка
В помещении горелку зажигают открыв вентиль газа МАФ, затем кислородный, чтобы отрегулировать на нейтрально синее пламя. Вне помещения или для получения пламени без копоти открывают кислородный вентиль, зажигают смесь и регулировкой добиваются нейтрального пламени.
Сварка листового металла и труб толщиной менее 4 мм производится за один проход. Следует поддерживать расстояние между синим внутренним ядром пламени и ванной расплавленного металла порядка 1,5 мм. Сварочная ванна может быть получена при соприкосновении ядра пламени с поверхностью металла, однако ядро не должно касаться расплавленной ванны.
Сварка металла толщиной более 4 мм производится за два прохода: корневой валик и перекрывающий.
Преимущества
( для объективности о недостатках можно почитать здесь). В отличие от ацетилена рассматриваемая нами смесь менее взрывоопасная, более удобны условия его хранения и поставки. Температура горения всего на 80 градусов ниже, и не требуется большой предварительной подготовки (заряд регенератора, помывка). Качества шва точно такое же, как и при сварке ацетиленом. Единственное отличие, у него пламя подлиннее, скорость сгорания поменьше, поэтому держать горелку нужно чуть повыше – к этому просто нужно привыкнуть. В качестве присадки требуется низколегированная проволока.
Существуют и специальные горелки для газа МАФ. В чем их отличие: у них степень инжекции подобрана в заводских условиях и ее уровень ее не меняется, и настраивать не надо. Сварщик просто берет наконечник, ставит его в держатель, фиксирует на любой угол так, как ему удобно. Благодаря зубчатой фиксации наконечник не прокручивается и не перемещается.
МАФ газ: свойства и применение в сфере сваривания металлов
Метилацетилен-алленовая фракция (англ. Methylacetylene-propadiene gas, MPS) – это название сжиженного газа, представляющего собой соединение двух компонентов — пропина и аллена (одну четвертую часть занимает необходимый для стабилизации углеводород, как правило, пропан или изобутан). В настоящее время МАФ газ используется в качестве эффективной альтернативы ацетилену при газопламенной обработке металла. В том числе он применяется при газовой резке и сварке различных металлических изделий.
Технология сваривания металлов с использованием МАФ газа получила большую популярность и широко применяется в высокоразвитых странах мира, в том числе государствах-членах Евросоюза и США. При этом в странах постсоветского пространства этот метод получил менее широкое распространение. Вероятно, это связано с тем, что производство такой смеси в промышленных объемах является достаточно непростой задачей.
Проведенные отечественными специалистами исследования показали, что при использовании МАФ газа качество создаваемого соединения между двумя металлическими элементами ничем не уступает шву, полученному с применением ацетиленокислородного пламени, в то время как уровень финансовых затрат снижается более чем в 2 раза. В этом материале мы подробно расскажем об особенностях метилацетилен-алленовой фракции (MPS) и ее практическом применении.
МАФ газ: особенности и свойства
Метилацетилен-алленовая фракция относится к четвертому классу опасности (согласно положениям соответствующего ГОСТа). Она малотоксична, но при ее использовании обязательно следует соблюдать правила безопасности. Важной особенностью смеси является то, что она тяжелее воздуха. В связи с этим запрещено проводить работу в тех помещениях, где отсутствует достаточная вентиляция воздуха (включая помещения подвального типа), поскольку это может привести к появлению опасной концентрации вещества в соединении с воздухом.
Рассматриваемая газосмесь обладает резким выраженным запахом. При этом она может храниться или транспортироваться в пропановых газовых баллонах, которые оборудованы прокаловым редуктором и предназначены для сжиженных газов. Согласно требованиям нормативных документов, такие баллоны должны быть окрашены в красный цвет. Их следует устанавливать в вертикальном положении, надежно закрепляя для избегания опрокидывания.
В целом, если метилацетилен-алленовая фракция используется при проведении сварочных работ, то следует уделять максимальное внимание вопросу безопасности при решении подобных задач. Это касается и общих положений об охране труда при работе с газами, например, при сварке аргоном.
Также следует упомянуть распространенный термин «МАПП» (англ. MAPP — methylacetylene-propadiene propane) — это метилацетилен-пропадиен, соединение жидких газов пропина (метилацетилен), пропадиена (аллен) и пропана в соотношении примерно 38.4%\34.9%\22.7%. МАПП является разновидностью МАФ, это фирменное название газосмеси, разработанной компанией Dow Chemical. В настоящий момент право на него принадлежит Linde Group.
Применение метилацетилен-алленовой фракции при сваривании металлов
МАФ востребована в качестве аналога ацетилена при газопламенной обработке металлов. Она применяется при проведении таких работ, как:
Технология проведения работ с использованием MPS полностью аналогична той, что предполагает применение ацетилена. А характеристики горения у них практически идентичны. При этом метилацетилен-алленовая фракция обладает в несколько раз меньшей стоимостью, а также занимает меньший объем.
Так, один баллон стандартного объема способен вместить 21 килограмм такой смеси, но лишь 5,5 килограммов ацетилена. При этом вес одного баллона с ней будет почти в два раза меньше, чем у емкости, наполненной аналогом.
Важно отметить, что эффективность использования рассматриваемой газовой смеси так же в несколько выше по сравнению с C2H2. Это связано с тем, что при практически одинаковых температурах пламени MPS обладает более высокой теплотворной способностью. А с учетом низкой цены и безопасности в использовании она идеально подходит в качестве инструмента для выполнения сложных задач в области сваривания металлоизделий.
Выводы
МАФ уже давно применяется при сварке металлических деталей разных типов. Он является отличной альтернативой ацетилену и обладает такими преимуществами, как высокая теплотворная способность, доступная стоимость и небольшой занимаемый объем.
Если же вас интересуют сварочные смеси для различных типов сварки и видов металла, то подробнее о них и об их ценах вы можете узнать в каталоге продукции на сайте компании «ПРОМТЕХГАЗ».
Кроме того, мы рекомендуем вам ознакомиться с нашим материалом про расход углекислоты при проведении сварочных работ.
Сварочный газ МАФ: что это такое?
Для улучшения сварочного процесса нововведения появляются часто. Сварочное оборудование становится комфортнее для управления и позволяет обрабатывать сложнейшие сплавы металлов. Новые газы позволяют сводить к минимуму отрицательные черты сварки и усиливать преимущества, возвращая этому методу обработки металлов популярность. Одной из отличных разработок, популярность которой только растет, является МАФ газ, о чем и будет говориться в материале далее.
Особенности и свойства
МАФ газ это сокращенное название для метилацетилен-алленовой фракции, особого сжиженного газа. В его составе четвертую часть занимает пропан или изобутан, а вот основными компонентами являются пропин и аллен. Производить метилацетилен-алленовую фракцию в промышленных масштабах непросто, но его все равно рассматривают как альтернативу ацетилену при газовой резке и сварке металлов.
МАФ газ малотоксичен, поэтому относится к четвертому классу опасности, но при его применении в сварочном процессе нужно соблюдать особые правила безопасности. Все из-за состава и того факта, что смесь получается тяжелее воздуха, а потому быстро опускается к полу. Поэтому помещение, где будет использоваться метилацетилен-алленовая фракция, должно быть оснащено целой вентиляционной системой с оборудованием разных типов. В высоких концентрациях метилацетилен-алленовая фракция вызывает общую анестезию и потерю сознания.
Из-за своего класса опасности, баллоны с метилацетилен-алленовой фракцией окрашиваются в красный цвет, открываться должны строго в вертикальном положении, не подвергаться механическим повреждениям. Запах резкий, поэтому при сварке важно защищать органы дыхания. Но при этом, вредного воздействия на слизистые здесь не возникает. А вот кожу нужно защищать, иначе можно получить обморожение.
Область применения
Так как МАФ газ предлагают как заменитель ацетилена, он может использоваться для тех же самых работ, где применяется и ацетилен. Среди них:
В зависимости от области применения этот газ выпускается в двух марках, А и Б. Метилацетилен-алленовая фракция класса А применятся для газопламенной обработки металлов, а Б — для резки.
Преимущества МАФ газа
Среди преимуществ метилацетилен-алленовой фракции, помимо схожести с ацетиленом:
Также этот материал удобно хранить и транспортировать.
Технология использования
Применение МАФ газа практически ничем не отличается от использования ацетилена. Но есть некоторые отличия. К примеру, пламя при использовании метилацетилен-алленовой фракции будет немного длиннее, а вот скорость сгорания у него меньше. Потому горелку держат чуть выше обычного, к чему нужно привыкнуть. МАФ газ может сохранять высокий уровень тепла на расстоянии 12 мм и дальше от точки пламени благодаря повышенной теплотворной способности.
Рекомендуется поддерживать расстояние между синим внутренним ядром и сварочной ванной в 1,5 мм. Сварочная ванна получается из-за соприкосновения ядра пламени с обрабатываемым металлом, но после ядро ванны касаться не должно.
В качестве присадки пригодится низколегированная проволока.
Если под метилацетилен-алленовую фракцию приобретаются специальные горелки, то их настройка будет проведена еще на стадии производства. Это значит, что сварщику просто нужно вставить наконечник в держатель и зафиксировать необходимый угол. Наконечник не будет прокручиваться и болтаться из-за ребристой фиксации.
Чтобы зажечь горелку, сначала открывается вентиль с газом МАФ, потом баллон с кислородом, что позволит сделать нейтральным синее пламя. Но если сварку нужно проводить на открытом воздухе, порядок меняется — чтобы сделать нейтральное пламя, сначала подают кислород, а потом метилацетилен-алленовую фракцию.
Сварку детали толщиной менее 4 мм делают в один проход, если лист толще, то нужно два прохода — корневой и перекрывающий.
МАФ газ — отличная замена ацетиленовому, поэтому его распространение в процессе газовой сварки и резки не удивительно. Условия его использования проще и комфортнее, а эффективность — высока, поэтому МАФ газ подходит для того, чтобы применяться с современными сложными сплавами.
Каталог
Применение газа «МАФ» для сварки и резки металлов.
Главный конструктор АО «Эффект» Лилько М.М. г. Одесса,
(редакция и дополнения – директор УП «РОДАТ» Навроцкий В.Н., г. Минск).
В последние годы в Беларуси, России и на Украине для кислородной сварки и резки металлов начали применять газ «МАФ» (метилацетилен-алленовая фракция), относящийся к группе сжиженных газов. МАФ выпускается заводом «ПОЛИМИР» (г. Новополоцк, Беларусь) по ТУ 38.102.1267-89, марка «А» – для газопламенной обработки, марка «Б» – для газовой резки и органического синтеза. Основными горючими компонентами, определяющими свойства газа «МАФ», являются метилацетилен и аллен (пропадиен). Так как указанные компоненты склонны к взрывному распаду их содержание в смеси ограничивается 76%. Остальные – 24% составляет пропан, пропилен и другие углеводородные газы, снижающие взрывоопасность «МАФ». По огне- и взрывоопасным свойствам он аналогичен пропану. По ТУ в смеси может содержаться не более 6% углеводородов С4 и 2% ацетонитрила. В поставляемом АО «ПОЛИМИР» (г. Новополоцк) газе МАФ реальное содержание углеводородов С4ограничивается до 0,01% и ацетонитрила до 0,2% .
Пределы взрывоопасности газа в смеси с воздухом (по объему) 2,3-11,9%, в смеси с кислородом 2,5-60%, температура самовоспламенения 454 ± 3 °С.
Давление насыщенного пара при T=20°С – 6,0 кгс/см, Т=50°С – 13,5 кгс/см 2 (для пропан – бутана 9,0 кгс/см 2 и 18,3 кгс/см 2 соответственно). Предельное давление взрывного распада – 13,5 кгс/см 2 при T=50°С, (для ацетилена – 1,35 кгс/см 2 при T=50°С).
Технические характеристики газа приведены в таблице 1.
В 70-х годах прошлого века в США начал применяться аналогичный газ «МАПП» (MAPP) (метилацетилен+пропадиен), под таким же названием он известен в Европе. Так как их смесь термодинамическая не стойкая, в состав МАПП также вводят газы-стабилизаторы. Свойства газов «МАФ» и «МАПП» очень близки между собой. В то же время содержание метилацетилена и пропадиена в газе МАПП значительно ниже, чем в газе МАФ, что обуславливает его сравнительно сниженные пиротехнические параметры.
** Точной информации по данному вопросу нет, однако, исходя из состава газа, теплота разложения близка к ацетилену.
Как видно из таблицы 1, теоретическая температура горения ацетилена (t=3087°C) и МАФ (t=2927°C) близки между собой. Теплопередача от пламени на металл характеризуется термическим (пирометрическим) к.п.д., который выражает отношение разности между температурой пламени и температурой плавления металла, отнесенной к температуре пламени.
где: η – температурный к.п.д. trop.- теоретическая температура горения газа. tпл. – температура плавления металла; (для стали tпл. = 1350°С; для меди tпл. = 1085°С).
Подсчитанный таким образом к.п.д. для ацетилена, МАФ и пропан – бутана приведен в таблице 1.
Термический к.п.д. характеризует относительную скорость расплавления металла при сварке и пайке при одном и том же количестве металла и одинаковой тепловой мощности пламени горелки. У ацетилена и «МАФ» к.п.д. практически одинаковые. Отсюда коэффициент замены ацетилена на «МАФ»:
Q P h. ацет. х ηацет. / Q P н. маф х ηмаф = 12600×0,56/21200×0,54=0,62
Коэффициент замены пропан – бутана на «МАФ»:
Q P н. проп. х ηпроп. / Q P н. маф х ηмаф = 22160×0,46/2 1200×0,54=0,89.
При применении газа «МАФ» прослеживаются существенно отличающиеся направления и подходы к его сжиганию: для сварки и резки металла.
1. Газокислородная сварка.
Возможности применения газа «МАФ» для сварки исследовались как в целом, во «ВНИИАвтогенмаш» г. Москва, так и в частности для сварки газопроводов низкого давления в НТК «ИЭС им. Э.О. Патона» (к.т.н. Ю.В. Демченко), (информация взята из Интернета). Испытания включали оценку качества сварных швов, определение механических свойств трубных стыковых соединений, металлографические исследования согласно ДБН В.2.5-20-2001 «Газопостачання» и ВБН А.3.1-36-3-96 «Сварка стальных газопроводов».
Сварку стыковых трубных соединений из сталей Ст2пс, СТЗпс, отвечающих требованиям ГОСТ 14637-83 и ДСТУ 2651-94, выполняли горелкой Г2 с мундштуками №3 и №4, модернизированными согласно рекомендациям «ВНИИАвтогенмаш». При сварке использовали проволоку марки СВ-08Г2С диаметром 2мм и 3мм по ГОСТ 2246-70, кислород технический, по ГОСТ 5583-78 и газ МАФ по ТУ 38.102.1267-89.
МАФ – газ имеет более мягкое пламя по сравнению с ацетиленом, что дает преимущества при работе с металлом малых толщин, с цветными металлами, а также при контурной резке изделий. Это показано испытаниями МАФ – во ВНИИАвтогенмаш и на ряде промышленных предприятий.
В АО «Эффект» (г. Одесса) выполнена работа по доработке конструкций ацетиленовой горелки «Эффект-ГК» для работы на газе МАФ (горелка внутрисоплового смешивания, патент №5442), путем изменения соотношений размеров инжектора, смесительной камеры и наконечника.
Характеристика горелок приведена в таблице 2.
1 | 2 | ||||
Наименование | Газ «МАФ» | ||||
Номер наконечника | 1М | 2М | ЗМ | 4М | 5М |
Толщина свариваемого металла, мм | 0,5-1,0 | 1,0-1,5 | 1,5-3,0 | 3,0-5,0 | 5,0-9,0 |
Расход газа л/час | 15-35 | 35-75 | 75-150 | 150-250 | 250-450 |
Расход кислорода л/час. | 35-75 | 75160 | 160-330 | 330-550 | 550-1000 |
Аналогичные работы по модернизации своей горелки ГЗУ выполнены Краматорским предприятием «ДОНМЕТ». Доработанная под МАФ, горелка ГЗУ-МАФ работает в широком диапазоне толщин свариваемых металлов.
Стоимостные сравнительные показатели в денежном выражении газосварочных работ при работе на ацетилене и газе МАФ не характерны т.к., в различных регионах стоимость газов существенно различаются. Поэтому сравнение проводится по косвенным (энергетическим) показателям, основанным на нижеследующем.
2. Газокислородная резка.
Процесс газокислородной резки металла представляет из себя совмещение двух процессов: – нагрев металла до температуры воспламенения (t=1050 °C) и сжигание нагретого металла в струе чистого кислорода. Соответственно резак состоит из двух элементов: – горелки и кислородного копья, объединенных воедино, но работающих по своим законам, характерным для каждого процесса.
Теплопередача металлу и нагрев его до плавления в начале процесса резки осуществляется по тем же законам что и при сварке. Известно, что время нагрева металла при врезании в лист с кромки либо при пробивке отверстия посреди листа возрастает на – 30% при переходе с ацетилена на природный газ и пропан – бутан, ввиду резко уменьшения температурного к.п.д. При работе на газе МАФ это время соответственно уменьшается, см. таблицу 3.
Время нагрева металла МАФ – кислородным пламенем при врезании в лист и
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Толщина металла, мм. | 5-15 | 16-30 | 31-60 | 61-100 |
Время нагрева, сек. | 5-10 | 10-15 | 15-25 | 25-35 |
При нагреве металла высокотемпературным пламенем появляется возможность врезания в лист «с хода» без остановки на прогрев кромки листа и переход без остановки через встречные резы. Указанные режимы приведены в таблице 4. При
работе на пропан – бутане данные процессы реализовать не удается. Режимы неоднократно проверялись в НПО «Кислородмаш», при работе на ацетилене, они также соответствуют ОСТ 5.9526-71 «Тепловая резка металлов».
Режим врезания в лист «с хода» и переход через встречный рез.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
Толщина металла, мм. | 5 | 8 | 10 | 14 | 18 | 20 | 25 |
Скорость резки, мм/мин. | 180-200 | 150-180 | 130-170 | 130-150 | 50-70 | 30-50 | Менее 30 |
Резка производилась короткими цилиндрическими шлифованными мундштуками. При применении конических шлифовальных кумулятивных мундштуков тип 3 и 4 при толщине металла – 30 мм достаточно коснутся кромки листа и далее начинать рез, (см. журнал Сварщик №3 2004 г, стр 21).
Расход горючего газа зависит от толщины разрезаемого металла, т.к. основное количество тепла, необходимое для процесса резки, выделяется за счет горения металла в среде кислорода. При толщине металла 10 мм с подогревающим пламенем вводится до 90 % необходимого тепла, а при толщине металла 100 мм – только 10 % необходимого тепла.
Внедрение указанных процессов, для которых необходим высокотемпературный энергоноситель, особенно эффективно при механизированной многорезаковой вырезке мелких деталей, типа фланцев, а также больших карт раскроя, когда необходимо многократное пробивание отверстий в листе, в том числе и при наличии термических перемычек. В этом случае резко сокращается время на прогрев листа перед началом процесса резки. Простое же увеличение тепловой мощности резаков приводит к ухудшению качества реза:- оплавление верхней кромки, образование не отделяемого грата и, по мнению «ВНИИАвтогенмаш», г. Москва, не целесообразно. Вид применяемого горючего газа и его теплотворность на расход режущего кислорода влияет косвенно, за счет улучшения параметров резания.
Для работы на газе МАФ, при работе с резаком «Эффект», необходимо заменить гильзу с маркировкой «П» на специальную гильзу с маркировкой «М». Хорошее перемешивание газа МАФ и кислорода подогревающего, что необходимо для устойчивого и экономичного горения подогревающего пламени, обеспечивается конструкцией смесительной камеры резаков «Эффект», где расположено от 3-х до 5-ти работающих в параллель микро-инжекторных узлов, построенных по классической схеме.
Для получения устойчивого процесса горения, имея в виду склонность газов (ацетилена, МАФ) к взрывному самораспаду, необходимо обеспечить хорошее перемешивание горючего газа и кислорода, подаваемого в резак (горелку). Также, при плохом смешивании кислорода и газа или недостатке кислорода, пламя МАФ коптящее, и имеет вид «метелки» (как и у ацетилена).
При использовании для МАФ любого стандартного резака, предназначенного для работы на ацетилене, следует учитывать склонность МАФ к «обратному удару», и своевременно применять предусмотренные паспортом резака защитные приемы. Наилучшие результаты по экономичности и безопасности получаются при использовании резаков с внутрисопловым смешением газов («ЭФФЕКТ», «Мессер», «Проминь» и т.п.) или резака «ДОНМЕТ» Р1«МАФ».
Показатели внедрения газа МАФ при резке металла, по сравнению с работой на пропан – бутане, основаны на нижеследующем.
Эффективность использования газа МАФ подтверждается его широким распространением среди сварщиков Беларуси. Только по предприятию «РОДАТ» насчитывается свыше 3000 потребителей и число это растет.
В данной статье не нашли отражения материалы по использованию газа МАФ для газопламенного напыления, наплавки твердых материалов и т.п.