Газовая сварка: процесс, компоненты и применение

Что такое газовая сварка?

Газовая сварка — вид процесса сварки в жидкой фазе, где горение топливного газа дает тепло. Это тепло также плавит стыковые поверхности сварных пластин, удерживаемых вместе для формирования шва. Основной топливный газ — ацетилен.

Процесс можно выполнять с наплавным материалом или без. Если используется наплавной металл, он вручную вводится в зону шва.

Просто: газовая сварка — процесс резки и/или соединения металлов теплом от горения топливного газа (ацетилен). Один из важнейших видов сварки за широкую применимость.

Один из старейших тепловых методов сварки, остается опцией для многих отраслей.

Популярность за простоту и низкую стоимость. Процесс относительно легок, не обязательно требует высококвалифицированного сварщика.

С ацетиленом пламя достигает >5700 °F (3200 °C). Температура ниже дуговой сварки, но преимущества во многих видах ремонта и строительства перевешивают.

Как работает газовая сварка?

Газовая сварка — один из старейших тепловых методов, используемый во многих отраслях. Края материала нагревают до плавления и сращивания. Много газов горят при очень высоких температурах — это возможно.

Процесс гораздо проще дуговой сварки. Вся оснастка тщательно подключена. Баллоны с газом и кислородом подключены к горелке через редукторы. Регулируют давление газа и кислорода для правильной смеси.

Пламя поджигается зажигалкой. Кончик горелки направлен вниз. Пламя регулируется клапаном на горелке. Настраивают на нейтральное, углеродистое или окисляющее пламя по условиям сварки. Теперь горелка движется по линии шва. Это обеспечивает постоянное соединение граничных частей.

Виды газовой сварки

Несколько методов, самые частые — ацетилен-сварка (oxyacetylene) или бензино-сварка (oxy-gasoline). Газовая сварка плавит и цветные (без железа), и черные металлы, не требует электричества.

В ацетилен-сварке используют кислород и топливный газ (обычно ацетилен), преимущественно для тонкометаллических секций.

В бензино-сварке — кислород и бензин. Эффективнее ацетилена для газорезки стали.

Основные части газовой сварки

Можете догадаться о некоторых компонентах, но какие еще нужны?

Смотрим:

• Баллон топлива: важнейшая часть — топливный газ. Хранится в баллоне. Баллон герметичен, из толстостенной стали для удержания сжатого газа. Обычно желтовато-коричневые.
• Баллон кислорода: постоянная подача чистого кислорода. Баллоны выдерживают давление своих газов. Обычно черные.
• Редуктор (Pressure Regulator): оба газа хранятся под высоким давлением, нужно снижение для безопасной работы. Редуктор дает постоянное давление: кислород 70–130 кН/м², газ 7–103 кН/м².
• Клапаны управления (Control valves): у каждого газа свой клапан. Регулируют количество газа из баллона и соотношение топливо/кислород.
• Смесительная камера (Mixing chamber): для безопасного смешивания топлива и окислителя. Клапан регулирует поток от баллона к камере.
• Сварочная горелка (Welding Torches): «конец работы» для газовщика. Обычно включает смесительную камеру и клапаны. На конце — сопло, где смесь сгорает для работы сварщика.

Применение газовой сварки

Важные применения:

• Соединение большинства черных и цветных металлов: углеродистая сталь, легированная сталь, чугун, алюминий и сплавы, никель, магний, медь и сплавы.
• Соединение тонких металлов.
• Автопром и авиация.
• Листовое производство.
• Материалы, требующие медленного нагрева и охлаждения.

Преимущества газовой сварки

• Соединение разных металлов. Черные и цветные — одно из главных преимуществ над другими методами.
• Электричество не нужно: в отличие от дуговой сварки, работает без электричества. Полезно где нет электричества.
• Улучшенный контроль температуры: регулировка пламени дает больший контроль температуры металла в шве.
• Больший контроль наплавки: источник тепла и наплавной материал разделены (в отличие от дуговой). Точный контроль скорости наплавки.
• Дешевое оборудование: малое начальное капиталовложение. Полезно во многих применениях.
• Не нужны высококвалифицированные сварщики: проще найти газовщика, ниже затраты на труд.
• Оборудование очень портативно. Легко переносить и обрабатывать.

Недостатки газовой сварки

Недостатки включают, но не ограничиваются:

• Не подходит для толстых секций.
• Плохая чистота поверхности шва. Обычно нужна пост-сварочная отделка там, где важна эстетика.
• Не для высокопрочной стали — нагретая зона влияет на мех. свойства базового материала.
• Ниже скорость нагрева и соединения vs другие методы.
• Не достигает температуры кипения дуговой сварки.
• Нет выделенной флюсной защиты. Риск серьезных дефектов сварки.