Газовая сварка. Схема процесса. Характеристика. Сварочные материалы. Способы сварки, параметры режима сварки.

Газовая сварка относится к сварке плавлением. Источником тепла в данном случае является высокотемпературное пламя, образующееся в результате сгорания горючего газа в смеси с техническим кислородом. Наиболее распространенным типом соединения при газовой сварке является стыковое. Нахлесточное и тавровое соединения ввиду возможности возникновения в металле значительных собственных напряжений нежелательны, а при сварке металла относительно большой толщины недопустимы. Металл малой толщины (до 2 мм) соединяют встык без разделки кромок и без применения присадочного металла. Металл толщиной 2…5 мм можно соединять встык без разделки кромок, оставляя зазор. При сварке металла толщиной свыше 5 мм наиболее желательно стыковое соединение, выполняемое с односторонней или двусторонней разделкой кромок. Большое распространение при сварке металла малой толщины имеют торцовое и угловое соединения. По расположению шва в пространстве различают нижний шов, вертикальный шов, выполняемый в вертикальной плоскости (снизу вверх или сверху вниз), горизонтальный шов, выполняемый в вертикальной плоскости в горизонтальном направлении, и потолочный шов. При газовой сварке имеют распространение два способа перемещения горелки - правый и левый. Особенности металлургических процессов, происходящих при газовой сварке, следующие: а) малый объем сварочной ванны расплавленного металла; б) высокая температура и концентрация тепла в месте сварки; в) интенсивное перемешивание металла сварочной ванны газовым потоком пламени и присадочным материалом; г) химическое взаимодействие расплавленного металла с газами сварочного пламени и воздухом.

Сварочные материалы. При газопламенной обработке в качестве горючего применяют различные горючие газы и пары горючих жидкостей: ацетилен, водород, природные газы, пропано - бутановые смеси, пиролизный газ, коксовый газ, бензин и керосин. Наибольшее распространение получил ацетилен, при сгорании которого в кислороде создается наиболее высокая температура пламени. Присадочный материал для газовой сварки применяется в виде проволоки (стальные, из алюминия и алюм. сплавов, из меди и сплавов на медной основе) или литых прутков (чугунные для сварки и наплавки), которые должны отвечать следующим требованиям: а) темп.плавления присадочного материала должна быть несколько меньшей, чем при плавлении основного металла; б) расплавление должно происходить спокойно, без разбрызгивания и испарения составляющих его элементов; в) хим. состав должен быть близок к составу свариваемого металла; г) должна быть обеспечена хорошая плотность наплавленного металла; д) поверхность проволоки должна быть чистой и ровной, без окалины, ржавчины, краски, масла, а поверхность литых прутков – без остатка формовочной земли, шлака, ржавчины и т.д. Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления образующихся окислов применяют сварочные флюсы.

Горелка – это устройство, предназначенное для смешения горючего газа или жидкости с кислородом или воздухом и получения устойчивого пламени необходимой тепловой мощности, необходимых размеров и формы. Все конструкции горелок можно разделить следующим образом: 1) по способу подачи газа в смесительную камеру – инжекторные и безинжекторные; 2) по мощности пламени – микромощности, малой мощности, средней мощности и большой мощности; 3) по назначению – универсальные и специализированные.

Режимы газовой сварки определяются в основном следующими факторами: мощностью сварочного пламени, скоростью сварки, диаметром присадочного прутка, углом наклона мундштука горелки. Все эти факторы связаны с толщиной свариваемого металла. Мощность пламени определяется расходом горючего и обычно измеряется в л/ч. Приближенно расход ацетилена устанавливают по формуле V(C₂H₂)= K*S , где S – толщина свариваемого металла, мм; K – коэфф. пропорциональности (для сталей и чугуна 75…130, для алюминия – 100…150, для меди и ее сплавов – 150…225. Диаметр присадочной проволоки зависит от способа газовой сварки. Угол наклона мундштука горелки к поверхности металла зависит в основном от толщины свариваемых листов и от температуры плавления и теплопроводности металла.