В зависимости от соотношения кислорода и ацетилена в горючей смеси, сварочное пламя может быть нормальным, окислительным или науглероживающим

Для нормального пламени характерно отношение ацетилена к кислороду от 1:1 до 1:1,3. В нем отчетливо выражены все три зоны – ядро, средняя зона и факел.

Окисленным называют пламя, в котором есть избыток кислорода. В нем ядро имеет бледную окраску, меньшую длину и размытые очертания. Длина средней части и факела тоже короче. Такое пламя горит с шумом и его температура выше, чем нормального. Оно окислено, окисляет металл сварочной ванны, способствует получению пористости и значительно снижает качество шва. Такое пламя рекомендуется применять при сварке латуней, при пайке высокотемпературными припоями.

Пламя с избытком ацетилена называют науглероживающим. Его ядро также имеет нерезкие очертания, на его конце виден зеленый венчик. Средняя зона этого пламени светлее и почти сливается с ядром. Факел имеет желтоватую окраску, иногда на конце наблюдается копоть. Температура науглераживающего пламени ниже температуры нормального. Это пламя науглераживает металл, делая его хрупким. Его рекомендуется применять при сварке чугуна.

5) Для различной толщины свариваемого металла рекомендуется применять различную мощность свариваемого пламени, которая характеризуется часовым расходом ацетилена в литрах. В процессе сварки пламя не только расплавляет металл, но и защищает расплавленную ванну от вредного влияния кислорода и азота атмосферного воздуха. Поэтому при сварке необходимо, чтобы расплавленный основной металл и конец присадочного металла находились все время в восстановительной зоне пламени (в средней зоне).

Большое влияние на качество шва имеет угол наклона пламени горелки, который берется в зависимости от толщины свариваемых заготовок. Чем больше толщина заготовки, тем больше угол наклона горелки (Рис. 3).

Рис.3. Угол наклона горелки в зависимости от толщины в зависимости от толщины свариваемого металла

Изменением угла наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла можно изменять интенсивность расплавления металла. Наиболее интенсивно металл расплавляется при перпендикулярном расположении мундштука к поверхности металла. При сварке же очень тонких и, особенно, легкоплавких металлов, мундштук следует располагать почти параллельно поверхности свариваемого металла. При сварке тонколистового металла и соединений с отбортовкой кромок, горелку следует передвигать прямолинейно, без поперечных колебаний. Если же свариваемый металл толстый – толщиной более 3 мм, то горелка должна совершать поперечные колебания наряду с прямолинейным перемещением, чтобы дольше воздействовать пламенем на металл.

6) В зависимости от направления перемещения горелки и присадочного прутка по шву различают левый и правый способы сварки(Рис.4).

При левом способе впереди перемещается присадочный металл, а за ним горелка. Левый способ более простой и применяется при сварке листов толщиной до 5 мм.

При правом способе впереди перемещается горелка, а за ней присадочный металл. Правый способ сложнее левого, но более производительный и экономически выгодный. Применяется этот способ при сварке более толстого металла – толщиной более 5 мм.

А б

Рис. 4.Способы газовой сварки:

А - левый; б – правый

1 – присадочный пруток; 2 – газовая горелка

Применение левого и правого способа в большей степени все-таки зависит от практических навыков сварщика.

Газовую сварку можно выполнять в различных пространственных положениях: нижнем, вертикальном, горизонтальном и потолочном.

Вертикальные швы выполняют левым способом, а горизонтальные и потолочные – правым.

2.1.3. Используемые газы.

Кислород. Основное назначение кислорода, используемого при газопламенной обработке – интенсифицировать горение газа с возможно большим тепловыделением. Кислород применяют трех сортов:

Газообразный технический первого сорта чистотой 99,7%;

второго сорта чистотой 99,5%;

третьего сорта чистотой 99,2%.

Примеси азота и аргона в техническом кислороде составляют 0.3…0,8%. Кислород при нормальной температуре представляет собой газ без цвета и запаха. Кислород получают разделением воздуха методом глубокого охлаждения или получают электролизом – разложением воды припропускании через нее электрического тока. Температура сжижения кислорода при нормальном атмосферном давлении -182,9⁰ С, в твердое состояние он переходит при -218,4⁰ С. Жидкий кислород транспортируют в специальных теплоизолированных сосудах – танкерах, газообразный – в стальных баллонах под давлением 15 МПа (150 атм). Танкеры, баллоны и другое оборудование для кислорода окрашивается в голубой цвет.

При соприкосновении с маслами кислород взрывается!

Ацетилен – горючий газ, представляющий собой химическое соединение углерода с водородом. Ацетилен получают из карбида кальция или из природного газа, нефти, угля. Ацетиленполучают из карбида кальция при взаимодействии последнего с водой. Реакция протекает с выделением значительного количества тепла

СаС₂ + 2Н₂О = С₂Н₂ + Са (ОН)₂

Теоретически для разложения 1 кг карбида кальция требуется 0,562 дм³, а практически во избежание перегрева ацетилена расходуют 5-20 дм³ воды. Средний выход ацетилена составляет 0,23-0,28 м³/кг.

Карбид кальция получают сплавлением извести и кокса в электрических печах при температуре 1900 …2300⁰ С. Карбид кальция транспортируют в стальных герметически закрытых барабанах.

При температурах от -82,4⁰ С до -83,6⁰ С ацетилен превращается в жидкость, а при понижении температуры до -85⁰ С переходит в твердое состояние. В жидком и твердом состоянии ацетилен очень взрывоопасен и взрывается от трения или удара. Ацетилено-кислородная смесь очень взрывоопасна при наличии в ней 2,9 … 93% ацетилена (по объему). Взрывоопасна и ацетилено-воздушная смесь при содержании в ней ацетилена даже до 2,2%.

Ацетилен для сварки поступает из генератора, в котором его получают или из металлических баллонов. В баллонах ацетилен находится в смеси с ацетоном под давлением 1,5-1,6 МПа. Для безопасности баллон с ацетиленом заполняют древесным углем, создающим систему капиллярных сосудов.