Газовая сварка: процесс, части и применение

Что такое газовая сварка?

Газовая сварка — вид сварки в жидком состоянии, при котором горючее сгорает с выделением тепла. Это тепло используется для плавления граничных поверхностей свариваемых пластин, удерживаемых вместе для образования шва. В этом процессе в основном используется ацетилен-кислородная смесь как горючее газ.

Процесс можно выполнять с наплавляющим материалом или без него. Если наплавляющий материал используется, он подается в зону шва вручную. Газовая сварка — один из самых важных видов сварки из-за области применения.

Это одна из старейших форм тепловой сварки и остается основным вариантом для многих отраслей.

Причина популярности — простота использования и низкая стоимость. Проведение сварки газовым методом относительно легко и не обязательно требует экспертных сварщиков.

При использовании ацетилена пламя достигает температуры чуть выше 3150 °C (5700 °F). Эта температура ниже, чем при дуговой сварке, но преимущества перевешивают этот недостаток для различных видов ремонта и строительных работ.

Как выполняется газовая сварка?

При сварке металлов газовым оборудованием горючие газы смешиваются с кислородом для получения концентрированного пламени высокой температуры. Это пламя напрямую воздействует на зону сварки и плавит материалы (часто, но не всегда, с добавлением наплавляющего материала).

Расплавленный участок каждого куска металла образует так называемую ванну плавления или сварочную ванну, где жидкие металлы диффундируют друг в друга и при охлаждении образуют прочный шов. Этот вид сварки можно использовать для многих распространенных типов металлов.

Завершение шва требует от сварщика медленного удаления пламени от стыка, давая ему время затвердеть без окисления.

Чаще всего кислород смешивают с газами: ацетилен, водород, пропилен, бутан и др. Выбор газа зависит от типа проекта, стоимости и контроля пламени.

Наиболее распространенное горючее газ для газовой сварки — ацетилен. Он настолько популярен, что термин «газовая сварка» нередко заменяют на «ацетилен-кислородная сварка» в зависимости от используемого топлива.

Основные части газовой сварки

Вы, вероятно, уже догадались о некоторых основных компонентах газовой сварочной системы, но какие еще детали нужны?

Рассмотрим:

• Баллон с горючим: Один из важнейших компонентов — горючее газ. Обычно хранится в баллоне. Баллон герметичен, сделан из толстостенной стали для предотвращения ослабления сжатым горючим. Обычно покрашены в маруновый цвет.
• Баллон с кислородом: Еще один критичный компонент — постоянная подача чистого кислорода. Баллон с кислородом содержит сжатый кислород для сварки. Оба баллона выдерживают давление соответствующих газов. Обычно, но не всегда, покрашены в черный цвет.
• Редуктор (регулятор давления): Так как оба газа хранятся под высоким давлением, нужен метод снижения давления для безопасного использования. Редуктор поставляет кислород под стабильным давлением 70–130 кН/м², газ — 7–103 кН/м².
• Регулирующие клапаны: У каждого газа свой клапан. Клапан регулирует количество газа, выходящего из баллона. Также критичны для контроля соотношения горючее/кислород.
• Смесительная камера: Устройство для безопасного смешивания горючего и окислителя. Клапаны регулируют поток газов от баллонов в смесительную камеру.
• Сварочный горелка (burner): «Рабочая часть» газовой сварки. Обычно содержит смесительную камеру и регулирующие клапаны. На другом конце — сопло, где смесь горючего и кислорода сгорает для удобства сварщика.

Применение газовой сварки

Применение включает сварку и резку металлов. Ниже использование газовой сварки:

• Соединение черных и цветных металлов
• Ацетилен-кислородная сварка для соединения углеродистых сталей, легированных сталей, чугуна, алюминия и сплавов, меди и сплавов, никеля, магния и др.
• Широко используется в авто- и авиапроме.
• Применения ацетилен-кислородной сварки в заводах по листовой металлообработке.
• Может соединять материалы, требующие относительно медленного нагрева и охлаждения.

Преимущества газовой сварки

• Портативный и самый универсальный процесс: Газовая сварка, вероятно, портативный и самый универсальный процесс. Ассортимент продуктов очень широк. Применима к разным видам производства, обслуживания и ремонта.
• Лучший контроль температуры: Газовая сварка дает лучший контроль температуры металла в зоне шва за счет управления газовым пламенем.
• Лучший контроль скорости наплавления: В газовой сварке источник тепла и наплавляющий металл разделены, в отличие от дуговой сварки. Это дает лучший контроль скорости наплавления.
• Подходит для сварки разнородных металлов: Газовая сварка может соединять разнородные металлы с подходящим наплавляющим материалом и флюсом.
• Низкая стоимость и обслуживание: Стоимость и обслуживание газосварочного оборудования низки по сравнению с другими процессами. Оборудование универсально, автономно и портативно.

Недостатки газовой сварки

• Не подходит для толстых сечений: Поскольку выделяемое тепло недостаточно, толстые сечения нельзя соединить экономично.
• Меньшая рабочая температура пламени: Температура пламени ниже температуры дуги.
• Медленный нагрев: Скорость нагрева и охлаждения относительно медленная. В некоторых случаях это преимущество.
• Не подходит для рефрактарных и реактивных металлов: Рефрактарные металлы (вольфрам, молибден) и реактивные (титан, цирконий) нельзя сваркивать газовым методом.
• Большая зона термического воздействия: Газовая сварка дает большую ЗТВ из-за длительного нагрева стыка.
• Флюсное экранирование не так эффективно: Флюс-экранирование в газовой сварке менее эффективно, чем в TIG или MIG. Окисление нельзя избежать полностью.
• Проблемы хранения и обращения с газами: Больше проблем безопасности со хранением и обращением с взрывоопасными газами (ацетилен, кислород).