Недостатки способа
сильное коробление поверхностей;
невозможность визуального наблюдения;
сварка только в нижнем положении;
образование шлака и затраты на его удаление.
Газовая (ацетиленокислородная) сварка
Газовая сварка – это сварка плавлением, при котором для нагрева используется тепло пламени смеси газов, сжигаемой с помощью горелки. В качестве горючих газов для сварки используются: ацетилен (C2H2), пропанобутановые смеси (C3H8 + C4H10), природный газ, водород. В качестве окислителя используется кислород.
На практике наибольшее применение находит ацетиленокислородная сварка, поскольку ацетилен дает наиболее высокую температуру пламени и выделяет наибольшее количество теплоты при сгорании.
Ацетиленокислородное пламя состоит из трех зон (рис. 4): ядра 1, средней (восстановительной) зоны 2 и факела 3.
В зоне 1 происходит постепенный нагрев до температуры воспламенения газовой смеси, поступающей из мундштука, и разложение ацетилена на углерод и водород.
Рис. 4 Схема строения пламени газовой горелки
В зоне 2 происходит первая стадия горения ацетилена за счет кислорода, поступающего вместе с ацетиленом из горелки. Эта зона имеет
самую высокую температуру и обладает восстановительными свойствами, поэтому зону 2 называют сварочной или рабочей. В зоне 3 протекает вторая стадия горения ацетилена за счет атмосферного кислорода. Эту зону называют окислительной, так как углекислый газ и пары воды, образующиеся в результате горения при высоких температурах, окисляют металл.
При газовой сварке, (рис. 5) заготовки 1 и присадочный материал 2 в виде прутка или проволоки расплавляются высокотемпературным пламенем 4, поступающим из газовой горелки 3.
Рис. 5 Схема газовой сварки
Кислород, используемый для газосварочных работ, получают разделением воздуха на кислород и азот методом глубокого охлаждения (сжижения) с последующей ректификацией на фракции. Кислород поставляют в стальных баллонах емкостью 40 дм3 под давлением 15 МПа.
Баллоны окрашены в голубой цвет, с черной надписью «КИСЛОРОД».
Ацетилен получают в специальных аппаратах-газогенераторах при взаимодействии воды с карбидом кальция:
СаС2 + 2Н2О Са(ОН)2 + С2Н2
Газогенераторы бывают стационарные и переносные. Баллоны для ацетилена изготавливают из стали, в отличие от кислородных баллонов, они заполнены пористой массой (активированным углем), пропитанной ацетоном. Растворение ацетилена в ацетоне позволяет поместить в малом объеме большое количество ацетилена при относительно небольшом давлении (1,5…1,9 МПа) и снизить его взрывоопасность. Емкость ацетиленового баллона – 40 дм3.
Ацетиленовые баллоны окрашивают в белый цвет с красной надписью «АЦЕТИЛЕН».
Ацетилен и кислород из баллонов через понижающие газовые редукторы с помощью шлангов подаются в горелку, предназначенную для образования газосварочного пламени.
Редуктор – это устройство для понижения давления газа, при котором он находится в баллоне, до величины рабочего давления и для автоматического поддержания этого давления постоянным, поэтому на редукторе расположены два манометра (один показывает давление в баллоне, другой – перед горелкой).
Сварочная горелка – это устройство, служащее для смешивания горючего газа с кислородом и получения сварочного пламени. Конструкция горелки позволяет регулировать мощность, состав и форму сварочного пламени. Наибольшее применение имеют инжекторные горелки, работающие на смеси ацетилена и кислорода (рис. 6).
Рис. 6 Конструкция инжекторной газовой горелки, где: смесительная камера (1); инжектор (2); канал для поступления кислорода (8); верхний вентиль (3); нижний вентиль (7); сменный наконечник (5); накидная гайка для присоединения наконечника(6); мундштук(4)
Газовая сварка успешно применяется при изготовлении изделий из чугуна, стали различных марок, цветных металлов и их сплавов, а так же для пайки изделий из твердых сплавов. При увеличении толщины металла производительность газовой сварки резко снижается. При этом за счет медленного нагрева свариваемые изделия значительно деформируются. Это ограничивает применение газовой сварки.
Газокислородная резка заключается в сжигании металла в струе кислорода и удалении этой струей образующихся оксидов. При горении железа в кислороде выделяется значительное количество теплоты.