Газовая сварка и резка металлов

Глизманенко Г.Л.

Высшая школа, 1959 г.

Газовая сварка относится к сварке плавлением. Процесс газовой сварки состоит в нагревании кромок деталей в месте их соединения до расплавленного состояния пламенем сварочной горелки. Для нагревания и расплавления металла используется высокотемпературное пламя, получаемое при сжигании горючего газа в смеси с технически чистым кислородом. Зазор между кромками заполняется расплавленным металлом присадочной проволокой.

Газовая сварка обладает следующими преимуществами: способ сварки сравнительно прост, не требует сложного и дорогого оборудования, а также источника электроэнергии. Изменяя тепловую мощность пламени и его положение относительно места сварки, сварщик может в широких пределах регулировать скорость нагрева и охлаждения свариваемого металла.

К недостаткам газовой сварки относятся меньшая скорость нагрева металла и большая зона теплового воздействия на металл, чем при дуговой сварке. При газовой сварке концентрация тепла меньше, а коробление свариваемых деталей больше, чем при дуговой сварке. Однако при правильно выбранной мощности пламени, умелом регулировании его состава, надлежащей марке присадочного металла и соответствующей квалификации сварщика газовая сварка обеспечивает получение высококачественных сварных соединений.

Благодаря сравнительно медленному нагреву металла пламенем и относительно невысокой концентрации тепла при нагреве производительность процесса газовой сварки существенно снижается с увеличением толщины свариваемого металла. Например, при толщине стали 1 мм скорость газовой сварки составляет около 10 м/ч, а при толщине 10 мм—только 2 м/ч. Поэтому газовая сварка стали толщиной свыше б мм менее производительна по сравнению с дуговой сваркой и применяется значительно реже. Стоимость горючего газа (ацетилена) и кислорода при газовой сварке выше стоимости электроэнергии при дуговой и контактной сварке. Вследствие этого газовая сварка обходится дороже, чем электрическая.

Процесс газовой сварки труднее поддается механизации и автоматизации, чем Процесс электрической сварки. Поэтому автоматическая газовая сварка многопламенными линейными горелками находит применение только при сварке обечаек и труб из тонкого металла продольными швами.

Газовую сварку применяют при:

изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой стали (сварке сосудов и резервуаров небольшой емкости, заварке трещин, вварке заплат и пр.);

ремонтной сварке литых изделий из чугуна, бронзы, силумина;

монтажной сварке трубопроводов малых и средних диаметров (до 100 мм) и фасонных частей к ним;

сварке изделий из алюминия и его сплавов, меди, латуни и свинца;

сварке соединений и узлов конструкций, изготовляемых из тонкостенных труб;

наплавке латуни на детали из стали и чугуна;

сварке ковкого и высокопрочного чугуна с применением присадочных прутков из латуни и бронзы, низкотемпературной сварке чугуна.

При помощи газовой сварки можно сваривать почти все металлы, применяемые в технике. Такие металлы, как чугун, медь, латунь, свинец легче поддаются газовой сварке, чем дуговой. Если учесть еще простоту оборудования, то становится понятным широкое распространение газовой сварки в некоторых областях народного хозяйства (на некоторых заводах машиностроения, сельском хозяйстве, ремонтных, строительно-монтажных- работах и др.).

Для газовой сварки необходимы:

1) газы —кислород и горючий газ (ацетилен или его заменитель) ;

2) присадочная проволока (для сварки и наплавки);

3) соответствующее оборудование и аппаратура, в том числе:

а) кислородные баллоны для хранения запаса кислорода;

б) кислородные редукторы для понижения давления кислорода, подаваемого из баллонов в горелку или резак;

в) ацетиленовые генераторы для получения ацетилена из карбида кальция или ацетиленовые баллоны, в которых ацетилен находится под давлением и растворен в ацетоне. В этом случае необходимо иметь также ацетиленовые редукторы для понижения давления ацетилена, отбираемого из баллона; при пользовании заменителями ацетилена необходимы баллоны или специальные емкости (бачки с насосом для создания в них давления) для жидких горючих; при централизованной подаче кислорода и горючих по трубопроводам надобность в постовых ацетиленовых генераторах и баллонах на рабочих местах отпадает;

г) сварочные, наплавочные, закалочные и другие горелки с набором наконечников для нагрева металла различной толщины: для кислородной резки —резаки с комплектом мундштуков и приспособлениями для резки (тележкой, циркулем и т. п ) или машины для автоматической и полуавтоматической резки;

д) резиновые рукава (шланги) для подачи кислорода и ацетилена в горелку и резак;

4) принадлежности для сварки и резки: очки с темными стеклами (светофильтрами) для защиты глаз от яркого света сварочного пламени, молоток, набор ключей для горелки и резака, стальные щетки для очистки металла и сварного шва;

5) сварочный стол или приспособление (иногда и то и другое) для сборки и закрепления деталей при прихватке, сварке;

6) флюсы или сварочные порошки, если они требуются для сварки данного металла.