Преимущества и недостатки технологии газовой сварки металлов
При газовой сварке разогрев металла производится пламенем высокой температуры, которое образуется в результате реакции окисления горючего газа и кислорода. Наибольшее распространение в газовой сварке и резке металлов получили следующие горючие газы: ацетилен, пропан, метан. В настоящее время все чаще в качестве горючего используют водород, который получают методом электролиза воды.
Горючий газ в сварочную горелку поступает из баллона или газового генератора. Другой баллон используется для подачи кислорода. Смешивание происходит внутри горелки, на выходе из сопла смесь поджигается. Высокотемпературным пламенем расплавляют кромки свариваемых деталей, также используется присадочный пруток. Регулировка расхода и соотношения горючего газа и кислорода производится с помощью специальных вентилей на горелке.
Пламя включает в себя три условных зоны: факел пламени, восстановительная зона и ядро пламени.
Максимальная температура наблюдается в пределах восстановительной зоны. Для лучшей производительности процесса сварки горелку нужно подводить к свариваемым деталям так, чтобы свариваемые поверхности находились в пределах восстановительной зоны пламени. Также в эту зону стоит погружать и присадочный пруток. Ацетиленовое пламя в сравнении с использованием других газов дает наивысшую температуру. Также на температуру пламени влияет соотношение горючего газа и кислорода.
Основными изменяемыми параметрами газовой сварки можно назвать угол наклона горелки, мощность пламени и диаметр прутка для присадки. Мощность пламени необходимо изменять в соответствии со свойствами металла и его толщиной. Зависимость прямая, при большей толщине стоит использовать большую мощность пламени. Мощность пропорциональна расходу смеси. Угол наклона мундштука к плоскости свариваемых деталей также определяется толщиной металла и его свойствами.
В начале сварки для прогрева поверхности металла и более быстрого появления сварочной ванны горелку располагают под углом 80...90 градусов к поверхности, по мере нагрева угол уменьшают. Значение диаметра присадочного прутка пропорционально толщине свариваемого металла.
Используют два способа подвода пламени в зону сварки: правый и левый. Правый способ характеризуется направлением пламени горелки на шов и движением горелки слева направо. Горелка движется впереди прутка. Левый способ характеризуется направлением пламени горелки от шва и движением горелки справа налево. Горелка движется за прутком.
При использовании правого способа медленнее охлаждается шов и меньше расход газа. При левом способе сварщику хорошо виден процесс сварки, поэтому удается лучше сформировать шов. При сварке металла, толщина которого менее 3 мм, производительность выше у левого способа. При сварке металла толщиной более 3 мм, производительность выше у правого способа.
Основным преимуществом газовой сварки является ее независимость от использования электроэнергии.
Газосварка позволяет легко менять тепловложение в металл сменой угла подвода пламени и расстояния до свариваемой детали, это позволяет исключить прожоги даже на тонком металле.
Основным недостатком газовой сварки является ее низкая производительность, обширная зона термического влияния и повышенные требования к квалификации исполнителя сварочных работ.