Особенности газопламенной сварки

При газопламенной сварке соединяемые кромки деталей разогревают пламенем до температуры, несколько большей температуры плавления свариваемого металла. Образуется сварочная ванна. После этого горелку перемещают по стыку деталей, последовательно оплавляя его. За горелкой расплавленный металл, остывая, кристаллизуется и образует сварной шов. Чтобы получить шов с усилением, в пламя подают пруток (проволоку) присадочного металла, который, расплавляясь, стекает в сварочную ванну. По сравнению с другими источниками тепла, применяемыми при сварке плавлением, например с электрической дугой, газовое пламя менее сосредоточенный источник тепла. При одинаковой эффективной тепловой мощности, вводимой за единицу времени в металл свариваемой детали, от газового пламени вводится через единицу площади в 8... 12 раз меньше тепла, чем от дуги. Зато диаметр пятна нагрева от газового пламени в 2,5...3,5 раза больше, чем от сварочной дуги и может достигать 6...8 см. Значит, для того чтобы нагреть металл пламенем до температуры плавления, требуется больше времени. Распределение удельного времени, чем при нагреве электрического теплового потока q дуги, нагрев происходит и газового пламени по поверхности f медленнее. Поэтому производительность обрабатываемой детали: газопламенной dn.n и d„.„ - соответственно диаметры пятен нагрева дуги и пламени сварки с увеличением толщины свариваемого металла резко уменьшается. При толщине свариваемых кромок 8... 10 мм газопла менная сварка экономически невыгодна. И только при толщине кромок стальных деталей менее 1,5 мм газопламенная сварка сравнима по производительности с ручной дуговой сваркой покрытыми электродами и даже может выполняться в полтора раза быстрее. Но с дуговой сваркой в защитных газах газопламенная сварка конкурировать по производительности и в этом случае не может. Медленный нагрев, присущий газопламенной сварке, приводит к длительному пребыванию металла в зоне высоких температур.

Металл перегревается, укрупняется зерно. Поэтому механические свойства сварных соединений сталей (прочность, пластичность, вязкость) после газопламенной сварки хуже, чем после дуговой. Большая зона нагрева газовым пламенем увеличивает деформации деталей, особенно тонколистовых. Это затрудняет выбор конструкций стыка деталей. При газопламенной сварке используют лишь простейшие стыковые и угловые соединения. Нахлесточные и тавровые применяют лишь в случае необходимости, когда другие способы сварки применить по каким-либо причинам трудно. Из сказанного можно сделать вывод, что газопламенная сварка состоит из одних недостатков. Это неверно. Основная причина ее недостатков - медленный нагрев зоны сварки - во многих случаях оборачивается преимуществом. Он облегчает управление формированием шва, повышая качество соединений деталей с малой толщиной кромок (0,2...5,0 мм), позволяя избегать прожогов и получать шов с плавными переходами к основному металлу. Значительно упрощается процесс сварки металлов, требующих предварительного подогрев hr title=0...1000 При сварке силуминов рекомендуется предварительно подогреть изделие до 200...250° С, а после сварки произвести отжиг при температуре 300...350° С с последующим медленным охлаждением. Швы на сварных соединениях из проката проковывают легкими ударами в холодном состоянии. Остатки флюса и шлака тщательно удаляют с помощью металлической щетки и промывкой горячей водой. Технология газовой резки Процесс газокислородной резки основан на свойстве металлов и их сплавов сгорать в струе технически чистого кислорода. Схема газокислородной резки представлена на рис. 106. Сущность процесса заключается в том, что металл вдоль линии разреза нагревается до температуры воспламенения его в кислороде, сжигается в струе кислорода, а образующиеся окислы выдуваются этой струей из месте разреза.а и замедленного охлаждения сварного шва. Это чугун, склонные к закалке 51 70...90° S=5...15MM В-2...4мм 70...900 Рис. 30. Типы угловых (а) и стыковых (б) соединений, применяемых при газопламенной сварке легированные стали, сплавы, предрасположенные к образованию трещин при кристаллизации металла шва, инструментальные стали. Нагрев газовым пламенем выгодно применять при пайке тугоплавкими припоями, а также при наплавке, когда нет необходимости в глубоком проплавлении наплавляемой поверхности. Газопламенной сваркой можно соединять почти все металлы, применяемые в технике, кроме высокоактивных по отношению к кислороду (титан, ниобий и т.п). Чугун, свинец, медь, латунь легче сваривать газопламенной сваркой, чем дуговой. В отличие от большинства других способов, газопламенная сварка не требует электроэнергии и сложного оборудования. Поэтому, хотя газопламенная сварка во многих отраслях производства вытеснена электрическими способами (дуговой, контактной), она широко применяется в полевых условиях, при монтаже сантехнических тонкостенных стальных узлов, при наплавке, сварке легкоплавких металлов, при ремонте литых изделий из чугуна.