Газовая сварка
На рисунке Вы видите схему процесса газовой сварки.
В сварочную горелку поступает горючий газ, хранящийся в баллоне либо появляющийся в специальном газовом генераторе. Из них в горелку подается кислород, где они смешиваются в определенном соотношении и на выходе из сопла поджигаются. Кромки свариваемого изделия расплавляются пламенем, оно же выполняет функцию защиты расплавленного металла от воздействия атмосферы. С помощью особых вентелей осуществляется регулировка расхода горючего газа и кислорода.
Строение пламени при газовой сварке можно охарактеризовать следующим способом:
три зоны, изображенные на рисунке, включают
- ядро пламени (А),
- восстановительная зона (Б),
- факел пламени (В).
На рисунке также отражено распределение температур по сечению газового пламени.
Как видим, максимального значения температура пламени достигает в промежутке после ядра, в так называемой восстановительной зоне. Поэтому именно в этой зоне следует находиться присадочному прутку и расплавляемым кромкам металла. При применении вместо ацетилена иных горючих газов, как правило, температура пламени снижается. Она также зависит от пропорции смешивания кислорода и горючего газа.
Технология газовой сварки
Основные параметры режима газовой сварки - мощность пламени, диаметр присадочного прутка и угол наклона горелки. Мощность пламени определяется толщиной металла и его тепловыми и физическими свойствами. Большая толщина металла реализует высокую теплопроводность и температуру плавления. Установка мощности пламени определяется расходом кислорода и горючего газа.
Сварка стали и чугуна: расход ацетилена Va зависит от толщины δ.
Va = (100–150)δ л/ч
Сварка меди: показатель более высокой теплопроводности.
Va = (150–200)δ л/ч
От толщины и физических свойств металла зависит также угол наклона мундштука. Изменение толщины стали от 1 до 15 мм ведет к изменению угла наклона мундштука в пределах 10–80°.
В таблице представлены изменения угла наклона мундштука при газовой сварке в соответствии с толщиной стали
δ, мм до 1 1-3 3-5 5-7 7-10 10-12 12-15 > 15
α, ° 10 20 30 40 50 60 70 80
Лучший прогрев металла и быстрое образование сварочной ванны достигается с помощью установки наибольшего угла наклона в начальный момент сварки (80-90°). Впоследствии он уменьшается.
В зависимости толщины металла выбирают диаметр присадочного прутка. Для этого пользуются соотношением:
d = δ/2 ÷ δ/2 + 1 мм
Кроме всего, что было сказано выше, техника газовой сварки имеет правый и левый способы, которые зависят от техники выполнения сварки.
На рисунке Вы видите правый (А) и, соответственно, левый (Б) способы газовой сварки
Правый способ газовой сварки подразумевает, что пламя сварочной горелки направляется на шов, а сам процесс сварки производится слева направо. Горелка же двигается перед присадочным прутком.
При левом методе газовой сварки пламя направляется от шва и процесс сварки идет справа налево. Горелка перемещается за присадочным прутком.
При правом способе газовой сварки создаются условия для лучшей защиты сварочной ванны, уменьшается расход газов, снижается скорость скорость охлаждения шва. Левый способ обеспечивает лучшее формирование шва, поскольку сварщик может лучше видеть процесс сварки. Когда толщина металла составляет до 3 мм, производительным является левый способ сварки, при большой толщине металла – правый.
Положительные особенности газовой сварки
Пожалуй, основное преимущество газовой сварки - это ее полная независимость и свобода от электрических источников питания. Оно позволяет ей быть удобной в применении в строительных и монтажных условиях, в которых далеко не всегда имеется электрическая сеть. Газовая сварка легко изменяет тепловложение в металл посредством изменения угла наклона горелки и пространства до изделия, это позволяет избежать прожогов в большинстве случаев, даже при соединении тонкого металла. Обычным примером считается сварка водопроводных труб небольшого диаметра. В таких ситуациях у сварщика нет доступа к обратной стороне шва, что затрудняет размещение подкладок и подварку корня. Еще одно преимущество газовой сварки - это ее оборудование, которое достаточно мобильно и легко транспортируется.
Негативные стороны газовой сварки
Недостатки газовой сварки - это ее довольно низкая производительность, значительная зона термического воздействия, весьма высокие требования к умениям и навыкам сварщика. По этим причинам на машиностроительных предприятиях со стабильной программой выпуска продукции применение газовой сварки - явление редкое. Газовая сварка не может быть конкурентом дуговой, которая здесь весьма распространена.