Газовая и газопрессовая сварка металлизация и термитная сварка
Сущность газовой сварки плавлением заключается в том, что присадочный и основной металлы расплавляются за счет теплоты газового пламени, получаемой при сгорании горючего газа в смеси с кислородом. При газовой сварке расплавленный металл защищается от вредного действия окружающей среды пламенем.
Газовая сварка широко применяется при сварке тонкостенных изделий толщиной до 3 — 5 мм, а также цветных металов и сплавов, при исправлении дефектов чугунного литья, в бронзовых отливках и т. п.
При сгорании горючих газов в кислороде концентрация тепловой энергии в пятне нагрева невелика и составляет до 200 Вт/см2. Эффективный к. п. д. процесса находится в пределах 0,3—0,61 В качестве горючих газов используют ацетилен, водород, пропан-бутан и др. По виду горючего газа различают и способы газовой сварки.
Газовой сваркой могут быть получены все виды сварных соединений и большинство типов швов в различных пространственных положениях. В этом отношении газовая сварка также универсальна, как и дуговая.
Проплавляющая способность газового пламени невелика. Поэтому без разделки кромок сваривают стыки с небольшой толщиной кромок (3-4 мм).При соединении больших толщин требуется разделка кромок. Требования к сборке свариваемых элементов (зазору, смещению кромок по высоте в стыковых соединениях) несколько ниже, чем при сварке другими концентрированными источниками нагрева. Увеличение зазора в допустимых пределах способствует более глубокому проплавлению кромок.
На формирование ванны оказывают влияние максимальная температура пламени и концентрация теплоты в пятне нагрева. Эти факторы зависят от теплофизических свойств горючего газа Наиболее высокой температуры пламени и концентрации теплоты в пятне нагрева удается достигнуть при сжигании ацетилена в кислороде.
Основные параметры - тепловая мощность пламени, соотношение между кислородом и ацетиленом и скорость сварки.
Мощность сварочного пламени, получаемого в сварочных горелках, оценивают условно часовым расходом ацетилена. Для выбора мощности пламени используют зависимость
А - ks,
где s — толщина свариваемых кромок, мм; κ — коэффициент, определяемый экспериментально; для низкоуглеродистой стали, алюминия и чугуна k = 100, меди и ее сплавов k = 150, высоколегированных сталей k = 75.
Большое значение для сварки имеет отношение расхода кислорода к расходу горючего газа. В зависимости от этого можно получить окислительное, восстановительное или нормальное пламя. При сварке применяют в основном нормальное пламя с отношением О2 : С2Н2 = 1,1÷1,2.
К дополнительным параметрам режима относят угол наклона пламени, диаметр присадочного металла и др. На размеры ванны и особенно ее глубину влияет угол наклона оси пламени относительно поверхности соединяемых кромок. В соответствии с этим I различают правый и левый способы газовой сварки (рис. 5.10).
При правом способе пламя направлено на формирующийся металл шва.
Направление движения горелки - слева направо.
Присадочный металл подают
вслед за горелкой. При левом способе пламя горелки направлено на нерасплавленный
металл. Направление движения горелки — справа налево. Присадочный р металл
подают впереди горелки.
Сварку тонкостенных элементов выполняют левым способом. При этом легче избежать сквозных проплавлений. Правый способ — более производительный — применяют при сварке соединений с повышенной толщиной кромок. Выбор способа определяется толщиной свариваемых элементов и их положением в пространстве.
Диаметр (сечение) присадочного металла выбирают в зависимости от толщины кромок и способа сварки:
dпp = s/2 + 1,
где s - толщина кромок свариваемого металла.
Движение горелки и прутка в сварочной ванне осуществляют различными способами
в зависимости от характера подготовки кромок, пространственного положения и т.
п. Качество соединений во многом зависит от работы сварочных горелок и их
конструкции. Прежде всего необходима высокая стабильность сварочного пламени.
Горелка должна быть легкой, удобной для ручноговедения процесса.
Основные
преимущества газовой сварки — универсальность с точки зрения сварки металлов
различных толщин, а также металлов с различными физико-химическими свойствами.
Недостатки газовой сварки — трудность автоматизации процесса и длительное
тепловое воздействие на свариваемый металл. Рациональная область применения
этого метода — ремонтные работы.
Рис. 5.10. Расположение мундштука при правом (а) и левом (6) способах газовой сварки
