Область применения

Газовая сварка ведется только ручным способом и имеет низкую производительность и только ~ 10% тепла, выделяемого в пламени, идет на формирование сварного соединения.

Газовое пламя применяется:

1. сварка низко углеродистой стали толщиной до 6,0 мм;

2. сварка легкоплавких металлов и сплавов;

3. изготовление и ремонт (сварка + пайка) деталей из стали, чугуна, медных сплавов, алюминия, молибдена и т.п.;

4. сварка неметаллов (стекла и т.п.)

5. наплавка твердых сплавов (газо-порошковая наплавка);

6. газопрессовая сварка;

7. поверхностная закалка;

8. детонационное напыление (направленные микровзрывы смеси с порошком);

9. тепловая правка стальных конструкций.

2.2. Тепловая резка

Мощные, концентрированные источники тепла, применяемые при сварке, могут быть использованы для удаления части металла и неметалла из изделия, т.е. для тепловой резки.

Существуют различные виды тепловой резки. Рассмотрим далее широко применяемые виды.

2.2.1. Газокислородная резка (кислородная резка).

Процесс заключается в сжигании подогретого до температуры горения твердого металла в струе чистого кислорода.

Процесс резки состоит из трех этапов:

- подогрев зоны горения до температуры сгорания;

- сжигание металла в струе чистого кислорода;

- удаление продуктов сгорания струей кислорода.

Кислородной резке могут подвергаться металлы и сплавы, удовлетворяющие следующим требованиям.

1. Процесс горения (окисления) должен быть экзотермическим.

2. Температура воспламенения металла в струе чистого кислорода должна быть ниже температуры его плавления, т.е. металл в процессе резки должен сгорать, не расплавляясь (сталь с содержанием углерода более 0,45 % этому не удовлетворяет).

Т _{горения} в МеО₂ < Т_плав. Ме (Т_{солидус})

3. Температура плавления окислов должна быть ниже температуры плавления металла, делает возможным удаление продуктов сгорания (медь, алюминий, чугуны и высокоуглеродистые стали этому требованию не удовлетворяют) без оплавления кромок.

Т_плав.МеО < Т_плав. Ме

Температура плавления металлов и их окислов предоставлены в таблице 2.

4. Продукты сгорания должны обладать высокой жидкотекучестью. (легированные стали с содержанием хрома > 3%, молибдена >1% этому требованию не удовлетворяют).

5. Металл должен иметь относительно небольшую теплопроводность, что обеспечивает нагрев только зоны реза до температуры горения металла. Подогрев можно осуществлять любым пламенем (керосинорезы).

Кислородная резка эффективна для низкоуглеродистой стали при толщине более 40 мм, т.к. более 70% энергии (тепла) выделяется за счет сгорания самого металла в струе кислорода.

Недостатки кислородной резки:

1. Наличие ЗТВ из-за высокой температуры процесса горения до 2,0 мм

2. Насыщение поверхности реза кислородом, углеродом, азотом и т.п.

3. Относительно невысокое качество реза, которое зависит от оборудования. Режим резки низкоуглеродистой стали (усредненный):

V _резка = 0,5 м/мин (30 м/час), S= 10 мм, О₂ = 90 л/мин, С₂Н₂ = 10 л/мин

СВАРОЧНЫЕ ГАЗЫ

Таблица 1.

№ п/п	Наименование газа	Химический элемент	Объем баллона, л	Давление в баллоне, МПа	Кол-во газа, м3	Плотность при нормальных условиях, г/см	Горючесть и взрывоопасность	Цвет окраски баллона
1.	Азот	N2	40	15,0	5,7	1,251	Не поддерживает горение	Черный полоса коричневая
2.	Аргон	Ar	40	15,0	6,2	1,783	Инертный	Серый полоса зеленая
3.	Ацетилен*	С2Н2	40	1,8	5,0	1,070	Наивысшая взрывоопасность	Белый полоса красная
4.	Водород	Н2	40	15,0	6,0	0,0898	Горючий, взрывоопасен	Темно-зеленый
5.	Воздух	N2, O2 примеси	40	15,0	6,0	1,292	Поддерживает горение	Черный
6.	Гелий	Не	40	15,0	6,0	0,178	Инертный	Коричневый
7.	Двуокись углерода	СО2	40	6,5	12,0 (25 кг)	1,969	Не поддерживает горение	Черный полоса желтая
8.	Кислород	О2	40	15,0	6,0	1,429	Поддерживает горение взрывоопасен	Голубой
9.	Пропан-бутан	СН3СН2СН3 СН3(СН2)2 СН 3	50	1,6	4,0	1,870	Высокая горючесть, взрывоопасен	Красный