Газовая сварка

При газовой сварке (рис. 6.31) в ка­честве источника теплоты используют газовое пламя, образую­щееся при сгорании горючего газа в атмосфере кислорода.

Применяют различные горючие газы  ацетилен, водород, природные газы, пропан, бутан, пары бензина. Самую высокую температуру пламени (3200 °С) обеспечивает ацетилен, поэтому ацетиленокислородное пламя нашло наибольшее применение.

Питание газовой горелки ацетиленом и кислородом осу­ществляется преимущественно от баллонов  ацетиленового (бе­лого цвета) и кислородного (голубого цвета).

Для получения пламени ацетилен и кислород подают из бал­лонов, снабженных газовыми регуляторами давления, в горелку. Применяют главным образом горелки инжекторного типа (рис. 6.31б). Принцип работы такой горелки основан на подсосе ацетилена струей кислорода. Суть его заключается в следующем.

Рис. 6.31. Газосварочное оборудование:

а) схема питания от баллонов: 1  шланг подачи ацетилена; 2  регу­лятор давления газа;

3  Шланг подачи кислорода; 4  сварочная горел­ка;

б) схема инжекторной горелки: 1  мундштук; 2  ствол горелки;

3  Смесительная камера; 4  инжектор, 5  вентиль

Кислород, подаваемый под давлением 0,1-0,4 МПа, выхо­дит из инжектора 4 с большой скоростью и создает разрежение в смесительной камере 3. За счет этого в нее подсасывается ацети­лен. Здесь он смешивается с кислородом, и образующаяся горючая смесь поступает по трубке наконечника к выходному отверстию мундштука. Сгорание смеси происходит в сварочном пламени на вы­ходе из мундштука. Тепловую мощность пламени регулируют смен­ными наконечниками горелки с разным расходом газа.

Сварка лазерным лучом

При сварке лазерным лу­чом источником тепловой энергии служит сконцентрированный световой луч, получаемый в специальных установках, называе­мых лазерами. В настоящее время основное применение имеют рубиновые лазеры с искусственным рубином.

Такой лазер состоит из цилиндрического рубинового стержня 1 (рис. 6.32), ксеноновой лампы 2, охлаждающей системы 3 и линзы 4. Торцы стержня отполированы и посеребрены. Торец, служащий для выхода наружу светового луча, частично прозра­чен. При вспышке ксеноновой лампы, питаемой разрядным током конденсаторов, атомы хрома рубинового кристалла переходят из нормального состояния в аяяжденное. Однако через несколько миллисекунд они снова возвращаются в исходное состояние, из­лучая фотоны монохроматического красного света. Их поток вдоль оси стержня вызывает излучение новых фотонов, которые попеременно отражаются от зеркальных торцовых граней, увели­чивая этим интенсивность общего излучения, поток

1 6 5 4 3 2 Рис. 6.32. Схема сварки световым ла­зерным лучом: 1  рубиновый стержень; 2  ксеноновая лампа; 3  охлаждающая система; 4  линза; 5  луч; 6  заготовка.

вдоль оси стержня вызывает излучение новых фотонов, которые по­пе-ременно отражаются от зеркальных торцовых граней, увеличи­аяя этим интенсивность общего излучения. При накоплении определенного уровня фотонов они в ви­де потока красного света прорываются через полупрозрачный то­рец стержня наружу. Пройдя через линзу 4, сфокусированный пу­чок 5 попадает на заготовку 6. Продолжительность импульса из­лучения лазерного луча равна тысячным и миллионным долям секунды. Точечной сваркой лазерного луча можно сваривать раз­личные металлы толщиной до 0,5 мм Его применяют также для получения отверстий в твердых сплавах, тугоплавких металлах, алмазах, рубинах и др. материалах.