7.2. Газовая сварка

7.2.1. Общие сведения

Газовая сварка, схема которой приведена на рис. 7.4, также как и электродуговая, применяется для получения неразъемных соединений, а также при ремонте и изготовлении тонкостенных изделий из стали и сплавов цветных металлов. Газовая сварка имеет большие преимущества в случаях, когда заготовки необходимо нагревать более плавно: легкоплавких цветных металлов и сплавов; для металлов и сплавов, требующих постепенного нагрева и охлаждения; для пайки, заварки дефектов и т.д.Она относится к способам сварки плавлением, используя для местного нагревания тепло реакций горения газов в струе кислорода.

Г

ацетиленовый генератор или баллоны с ацетиленом, кислородом, горелка с набором наконечников, резиновые шланги, редукторы и др.

орючим газом, используемым для сварки, может быть: ацетилен, водород, пары бензина и др. Используемый горючий газ определяет вид газовой сварки (например, ацетиленовая). К основному и вспомогательному оборудованию и инструменту, используемым при ацетилено-кислородной сварке, относятся:

Рис. 7.4. Схема газовой сварки: 1- свариваемые заготовки, 2 - присадочный металл, 3 - газовая горелка, 4 - газосварочное пламя

Внимание: Не разрешается обслуживание вентиля кислородного баллона и редуктора руками, загрязненными смазкой или маслом (или смазывание этих деталей смазками). При соприкосновении сжатого кислорода со смазкой или маслом образуется взрывоопасная смесь.

7.2.2. Физическая сущность газовой сварки

При газовой сварке наиболее эффективным является ацетилено-кислородное пламя. Оно состоит из трех зон (рис.7.5). В зоне1, которая называется ядром пламени, происходит неполное сгорание ацетилена по формуле:С₂Н₂ + О₂ → 2СО + Н₂ и постепенный нагрев до температуры воспламенения газовой смеси, поступающей из мундштука. Раскаленные продукты (СО и Н)заполняют зону 2, в которой происходит первая стадия горения ацетилена за счет кислорода, поступающего из баллона. Зона2, имеющая самую высокую температуру и обладающая восстановительными свойствами, называется сварочной или рабочей зоной. В средней части этой зоны (4...5мм от конца ядра) пламя имеет температуру до 3200°С. Этим пламенем и пользуются для сварки заготовок 4. Монооксид углерода СО и водород предотвращают поглощение жидким металлом ванны азота и кислорода из воздуха.

В зоне 3(факел пламени) происходит полное сгорание газов третьей зоны за счет кислорода воздуха:2СО + О₂ → 2СО₂

Углекислый газ и пары воды при высоких температурах окисляют металл и поэтому зону 3 называют окислительной.

Газосварочное пламя называется нормальным, когда соотношение газов О₂/С₂Н₂=1. Нормальным пламенем сваривают большинство сталейи цветных металлов.

При увеличении содержания кислорода (0₂/С₂Н₂>1) пламя приобретает голубоватый оттенок и имеет заостренную форму ядра. Такое пламя обладает окислительными свойствами и может быть использовано только при сварке латуни. В этом случае избыточный кислород образует с цинком, содержащимся в латуни, тугоплавкие оксиды, пленка которых препятствует дальнейшему испарению цинка.

Пламя с излишком ацетилена является науглероживающим. Его используют при сварке чугуна, так как за счет пламени пополняется углерод, который выгорает во время сварки, и снижается температура плавления металла в шве.

Рис. 7.5.Схема нормального

ацетилено - кислородного пламени