Газовая сварка

Наиболее распространенным горючим газом является ацетилен, обеспечивающий температуру пламени от 3200 до 3400 °C благодаря реакции карбида кальция с водой. Пропан, достигающий температуры горения до 2800 °C, занимает второе место по популярности. Другие газы (метан, водород, пропан-бутан) и пары (керосин) имеют значительно более низкую температуру пламени и используются реже, преимущественно для сварки цветных металлов (медь, латунь, бронза) с низкой температурой плавления.

Преимущества и недостатки газовой сварки

Газовая сварка, как и любой другой метод, имеет свои сильные и слабые стороны. Главное отличие газовой сварки от других методов — более медленный нагрев и большая ширина зоны нагрева. Это может быть как преимуществом, так и недостатком.

Преимущества:

• Плавный нагрев и охлаждение: идеально подходит для сварки инструментальной стали, цветных металлов и чугуна, предотвращая коробление и деформацию. Оптимален для некоторых специальных сталей.
• Простота технологического процесса: не требует сложного оборудования и высокой квалификации сварщика.
• Доступность и невысокая стоимость оборудования и материалов: газовые смеси и карбид кальция относительно недороги.
• Энергонезависимость: не требует мощных источников электроэнергии.
• Точный контроль параметров сварки: возможность регулировки мощности и типа пламени.

Недостатки:

• Низкая скорость сварки и низкий КПД: из-за медленного нагрева и рассеивания тепла, газовая сварка малоэффективна для металлов толщиной более 5 мм.
• Широкая зона термического влияния: может привести к деформациям и снижению прочности сварного соединения.
• Высокая себестоимость: затраты на ацетилен могут превышать затраты на электроэнергию при использовании других методов сварки.
• Ограниченные возможности автоматизации: практически не поддается автоматизации, за исключением сварки тонкостенных труб и резервуаров с использованием многопламенных горелок. Этот метод экономически выгоден лишь при серийном производстве.

Технология и способы газовой сварки

Техника газовой сварки зависит от многих факторов: типа свариваемого металла, формы деталей, направления сварного шва и т. д. Газовая сварка наиболее эффективна для сварки чугуна и цветных металлов. Легированная сталь плохо поддается газовой сварке из-за низкой теплопроводности, что может приводить к ее сильному короблению.

Существует «правая» и «левая» методика газовой сварки. Есть также технология сварки валиком, ванночками и многослойная сварка.

«Правый» способ сварки — это когда сварочное сопло ведут слева направо, а присадку подают вслед за движением огненной струи. Пламя при этом направлено на конец проволоки, так, что расплавленный состав — температура плавления присадки обычно ниже, чем у основного материала — ровно ложится в шов.

При «левом» способе газовой сварки — он считается основным — поступают наоборот. Горелка движется справа налево, присадка подается ей навстречу. Этот способ проще, но подходит только для тонких листов металла. Кроме того, при нем больше, чем при «правом», идет расход присадочной проволоки и горючего газа.

Сварка валиком — более трудоемкий способ, подходящий только для листового материала. Шов образуется в форме валика, но при этом качество шва очень высокое, без образования шлака, пор и воздушных лакун.

Сварка ванночками — способ, требующий от сварщика большого мастерства. При этом присадочная проволока укладывается в шов спиральным способом, проходя через разные участки пламени. Каждый новый виток спирали слегка перекрывает предыдущий. Способ хорошо подходит для соединения листов из низкоуглеродистых сталей.

Многослойная сварка — самый технологически сложный способ. Его основы — как бы наплавка одного слоя поверх следующего. При этом достигается идеальный прогрев всех нижележащих слоев. Главное — контролировать, чтобы стыки швов разных слоев не находились один под другим.

В каждом из этих видов газовой сварки могут использоваться, в зависимости от обрабатываемого металла, различные флюсы. Их задача состоит в том, чтобы защитить поверхность шва от образования окислов, нарушающих его качество.

Применяемое оборудование для газовой сварки

Для выполнения работ по газовой сварке или газовой резке, сварочный пост необходимо оснащать следующим газосварочным оборудованием: ацетиленовый генератор, или баллон с горючим газом (пропаном, бутаном, ацетиленом, водородом или другим), баллон с кислородом, редуктор для горючего газа, редуктор для кислорода. Редукторы необходимы для снижения давления газа, выходящего из баллона и направляемого в горелку или резак.

В перечень оборудования и аппаратуры для газовой сварки входят, также сварочный стол, на котором производятся работы, приспособления для сборки и закрепления свариваемых деталей, комплект инструментов для сварщика, специальные очки для защиты глаз и спецодежду.