Преимущества газовой сварки и недостатки газовой сварки

Газовая сварка без ацетилена – какие возможны альтернативы

Ацетилен является идеальным компонентом для газосварки, поскольку с его помощью можно сваривать практически все виды металлов. Долгое время кислородно-ацетиленовое пламя было единственным вариантом для подобных работ. Однако с учетом того, что ацетилен со второй половины 20-го века стал активно использоваться для производства различных пластических материалов, появился некоторый дефицит данного газа, а, следовательно, возросла его цена. Поэтому возникла необходимость в поиске альтернативы ацетилену, в качестве которой чаще всего выступают пропан-бутан, пары керосина или бензина, метан и водород.

Заменители ацетилена дешевле и не столь дефицитны, но их теплотворная способность (основной показатель сварки) существенно ниже. К примеру, при сжигании пропана-бутана температура пламени достигает 2400-2500 °C, а при эксплуатации водорода нагрев происходит до 2100 °C. Поэтому такие варианты имеют ограниченную сферу применения и используются в техпроцессах, которые не требуют высокотемпературного воздействия, например: сварка тонколистовой стали (до 6 мм), чугуна, алюминия, магния, свинца и т.д.

Плюсы и минусы газосварки по сравнению с электродуговой технологией

Главными преимуществами газовой технологии являются простота оборудования и независимость от электросети. При строительстве новых объектов, которые еще не подключены к электричеству, газосварка позволяет осуществлять монтаж металлоконструкций без применения ресурсоемких генераторов. Кроме того, постепенный нагрев материала, а также возможность изменения тепловложения за счет удаления горелки от изделия, дает возможность избегать прожогов, что особенно актуально для тонких листов металла.

Вместе с тем, газопламенная сварка не может конкурировать с электродуговой в плане производительности, что связано с недостаточной скоростью прогрева металла. Широкая зона воздействия пламени является причиной слабой концентрации тепла в месте соединения деталей – это приводит к менее качественному шву и лишним расходам газа. Поэтому в условиях стабильного серийного производства газосварка, как правило, уступает место электросварке в среде защитного газа. Подробнее о видах и ценах на защитные сварочные смеси можно узнать здесь.

Основные преимущества и недостатки газовой сварки

Основными преимуществами газовой сварки являются:

Отсутствие сложного дорогостоящего оборудования и источника дополнительной энергии. Следовательно, повышается мобильность сварки, ее можно проводить даже в поле. Вспоминая историю создания нефтепроводов с 1926 по 1935 годы, следует отметить, что сварка проходила именно с помощью газовых аппаратов. И сейчас такое оборудование дает возможность работать в труднодоступных регионах, частях зданий и иных сооружений.
Большой диапазон мощности пламени, позволяющий проводить сварку металлов с различными температурами плавления.
Лучшая свариваемость таких металлов, как чугун, латунь, медь и свинец.
Высокое качество швов при правильном выборе вида и мощности пламени, а также присадочной проволоки. С момента подтверждения качества получаемого шва наиболее ответственные участки работ стали доверять именно газоацетиленовой сварке.
Медленный разогрев и последующее остывание изделий.
Возможность легкого изменения температуры пламени мастером, поскольку, меняя угол наклона пламени к заготовке, сварщик тем самым изменяет и температуру. При расположении по нормали температура пламени имеет максимальное значение.
Прочность соединений при газовой сварке выше, чем при электродуговой с использованием низкокачественных электродов.
Возможность проводить не только сварку, но и резку, а также закалку металлов.

К недостаткам газовой сварки можно отнести:

Излишне большую зону нагрева поверхности. Не слишком устойчивые к температурному воздействию элементы изделия, расположенные вблизи зоны сварки, могут деформироваться нагревом.
Низкую производительность при сварке толстых заготовок. Для соединения металлов толщиной 5 мм и более экономически более эффективной является электродуговая сварка.
Невозможность применения газовой сварки для соединения металлов толщиной 3 мм и более внахлест. Причина заключается в возникающем напряжении металла, ведущему к деформации и последующему разрушению шва.
Опасность применения газов из-за образования взрывных смесей (кислород, водород, ацетилен и прочие газовые смеси являются взрывоопасными). Хранение газовых баллонов должно происходить на максимальном удалении от любых органических веществ: жиров, углеводородов и масел. Это обязательное правило техники безопасности. Нарушение ведет к возникновению чрезвычайных ситуаций (взрыва, пожара и пр.).
Медленное нагревание поверхностей и остывание их.
Низкую возможность механизации процесса. Это отличает газовую сварку от электродуговой.
Невозможность легирования наплавляемого металла. А при электродуговой сварке качество швов во многом зависит от обмазки и используемых электродов.
Специалисты не рекомендуют проводить газовую сварку высокоуглеродистых сталей.

Одна из позиций попала одновременно и в преимущества, и в недостатки газовой сварки. Это медленная скорость нагрева и остывания. Такое двоякое состояние продиктовано тем, что существуют металлы, которым просто необходимы мягкие условия сварки, а именно постепенное нагревание, что для них, несомненно, является достоинством. Примерами могут служить ряд инструментальных сталей, а также цветные металлы, которые отлично соединяются посредством газовой сварки.

Плюсы и минусы газовой сварки

При проведении сварочных работ самым главным является качество шва и затраты на его создание. Выбирая вид сварки (газовую, лазерную или электродуговую), необходимо учитывать все его достоинства и недостатки. Рассмотрим плюсы и минусы газовой сварки.

Преимущества:

Проводится без использования дорогостоящего оборудования и источника дополнительной энергии. Простота способа позволяет применять его в любом месте, вплоть до использования в полевых условиях.
Большой диапазон изменения мощности пламени, что дает возможность работать с металлами, имеющими различные температуры плавления.
Газовую сварку лучше использовать при работе с чугуном, свинцом, медью, латунью.
Получение качественного шва при верном выборе марки присадочной проволоки, вида пламени и его мощности. Так, газоацетиленовой сварке отдают предпочтение при работе на самых ответственных участках.
Медленный и равномерный как нагрев, так и остывание металла.
Легкое изменение температуры пламени. При смене угла его наклона к поверхности металла меняется и температура. Максимальной она становится при расположении по нормали, а при отклонении в плюс или минус температура падает.
Шов может быть прочнее, чем при электродуговой с использованием электродов более низкого качества.
Посредством газовой сварки можно резать и закалять металлы.

Недостатки:

Происходит нагрев большой площади металла, что может повредить близлежащие термически неустойчивые элементы. Это нужно учитывать при оценке материалов сварки.
Производительность труда при работе с деталями, толще 5 мм, падает. В этом случае выгоднее электродуговая сварка.
Соединение внахлест деталей толщиной более 3 мм не применяется, поскольку возникает напряжение металла, что может послужить причиной разрушения или деформации места соединения.
Обязательное соблюдение мер безопасности из-за взрывоопасности газов (кислорода, водорода, ацетилена) и их смесей, применяемых в работе. Баллоны должны храниться вдали от органических веществ (масла, смазки, углеводородов).
Соединяемые поверхности чрезвычайно медленно нагреваются, а затем остывают.
Газовую сварку практически невозможно механизировать, в отличие от электродуговой.
Нет возможности легирования наплавляемых металлов. Однако при электродуговой сварке сильное влияние на качество шва оказывают специальная обмазка и электроды.
Не рекомендуется использовать газовую сварку для соединения высокоуглеродистых сталей.

Медленный нагрев и остывание металлов являет как плюсом, так и минусом. Некоторые материалы, например, инструментальные стали или цветные металлы, лучше соединять именно газом. Они требуют мягкой сварки с медленным нагревом поверхностей.

Итак, мы рассмотрели основные особенности и технологию газового метода сварки. Узнали, что для газовой сварки необходимо использовать специальный газ, чтобы можно было нагревать и плавить металлические изделия. Поговорили об оборудовании для проведения газовых работ, оно обязательно должно соответствовать всем нормам и стандартам, которые указываются в технологии данного способа сварки, а еще, узнали, что необходимо сделать, чтобы у вас получился качественный и прочный шов. Ну и конечно, выделили преимущества и недостатки газового сварочного метода. Ссылаясь на все перечисленные в статье особенности газовой сварки, вы уж точно сможете определить стоит ли вам заниматься именно этим видом сварки или же, может лучше присмотреться к другому виду, например, дуговой сварке.

Технические стороны сварочного процесса

Техника газовой сварки имеет некоторые важные особенности, которые стоит учитывать во время ее проведения. Основное положительное свойство, которое выделяют многие сварщики, состоит в том, что .тот метод сваривания позволяет производить швы в любых пространственных положения — от потолочного до нижнего.

Обычно сложности возникают при создании потолочных швов, потому что в данном случае расплавленный металл требуется поддерживать и быстро распределять по всей длине сварного соединения. Это осуществляется при помощи повышенного давления газовой смеси, которая создается благодаря пламени.

Самыми популярными видами швов при проведении этого метода сварки считаются стыковые. Но эта технология никак не дружит с соединениями внахлест, тавровыми швами. Это связано с тем, что для двух видов швов требуется чрезвычайно сильное нагревание металлической основы. Также это может привести к повышению риска коробления.

Если края у заготовок тонкие и отбортованные, то их необходимо варить без применения присадочной проволоки. Во время сварки получаются непрерывные или прерывистые швы, которые могут иметь одно- или многослойную структуру. Но перед началом сварочной технологии рекомендуется провести тщательное очищение краев и поверхностей заготовок из металла.

Важно! Техника и технология газовой сварки предполагает особое обращение с газовой горелкой. А именно при проведении процесса необходимо удерживать пламя на расстоянии около 5 мм от конца ядра, не касаясь металлической поверхности

Под давлением газовых смесей на жидкий металл образуется сварочная ванна, они производят раздувание металлической основы по краям. Далее присадочная проволока погружается в сварочную ванну. Степень интенсивности нагрева можно изменять.

Выполняется это при помощи изменения угла наклона медного мундштука горелки к поверхности заготовки

Стоит обратить внимание на зависимость — чем больше угол наклона, тем выше степень нагревания металла от пламени

Мундштук горелки обычно продвигается вдоль шва. Одновременно с этим требуется следить за состоянием сварочной ванны. Металл в ней должен быть защищен давлением газов от нежелательного воздействия окружающего воздуха. Данные действия производятся для защиты металлических изделий от оксидной пленки.

Материалы, применяемые при газовой сварке

Кислород

Кислород при атмосферном давлении и обычной температуре газ без цвета и запаха, несколько тяжелее воздуха. При атмосферном давлении и температуре 20 гр. масса 1м3 кислород равен 1.33 кг. Сгорание горючих газов и паров горючих жидкостей в чистом виде кислороде происходит очень энергично с большой скоростью, а возникновение в зоне горения возникает высокая температура.

Для получения сварочного пламени с высокой температурой, необходимо для быстрого расплавления металла в месте сварки, горючий газ или пары горючей жидкости сжигают в смеси с чистым кислородом.

При возникновении сжатого газообразного кислорода с маслом или жирами последние могут самовоспламеняться, что может быть причиной пожара. Поэтому при обращении с кислородными баллонами и аппаратурой необходимо тщательно следить за тем, чтобы на них не падали даже незначительные следы масла и жиров. Смесь кислорода с горючих жидкостей при определенных соотношениях кислорода и горючего вещества взрывается.

Технический кислород добывают из атмосферного воздуха который подвергают обработке в воздухоразделительных установках, где он очищается от углекислоты и осушается от влаги.

Жидкий кислород хранят и перевозят в специальных сосудах с хорошей теплоизоляцией. Для сварки выпускают технический кислород трех сортов:
высшего, чистотой не ниже 99.5%
1-ого сорта чистотой 99.2%
2-ого сорта чистотой 98.5% по объему.
Остаток 0.5-0.1% составляет азот и аргон

Ацетилен

В качестве горючего газа для газовой сварки получил распространение ацетилен соединение кислорода с водородом. При нормальной температуре и давлением ацетилен находится в газообразном состоянии.
Ацетилен бесцветный газ. В нем присутствуют примеси сероводорода и аммиак.
Ацетилен есть взрывоопасный газ. Чистый ацетилен способен взрываться при избыточном давлении свыше 1.5 кгс/см2, при быстром нагревании до 450-500С. Смесь ацетилена с воздухом взрываться при атмосферном давлении, если в смеси содержится от 2.2 до 93% ацетилена по объему. Ацетилен для промышленных целей получают разложением жидких горючих действием электродугового разряда, а так же разложением карбида кальция водой.

Сварочные проволоки

В большинстве случаев при газовой сварке применяют присадочную проволоку близкую по своему хим. составу к свариваемому металлу.
Нельзя применят для сварки случайную проволоку неизвестной марки.
Поверхность проволоки должна быть гладкой и чистой без следов окалины, ржавчины, масла, краски и прочих загрязнений. Температура плавления проволоки должна быть равна или несколько ниже to плавления металла.

Проволока должна плавится спокойно и равномерно, без сильного разбрызгивания и вскипания, образуя при застывании плотный однородный металл без посторонних включений и прочих дефектов.

Для газовой сварки цветных металлов (меди, латуни, свинца), а так же нержавеющей стали в тех случаях, когда нет подходящей проволоки, применяют в виде исключения полоски металла, нарезанные из листов той же марки, что и свариваемый металл.

Самые востребованные способы

Сварка в нижнем положении.

Способы газовой сварки могут описываться и перечисляться в нескольких толстых томах.

Возьмем самые распространенные из них:

Левая сварка

Левый способ газовой сварки – самый распространенный среди мастеров любой квалификации. Используется для соединения металлов с тонким краем и невысоким уровнем температуры плавления. Левая и правая сварка – две стороны одной медали, запомнить это легко.

Правая сварка

Правый способ сварки годится для работы с металлами с толщиной больше 3-х мм и высокой теплопроводностью. Нужно заметить, что сварочный шов при правой сварке получается более качественным благодаря лучшей защите металла пламенем.

Использование тепла пламени при правом способе экономичнее, а скорость процесса выше почти на 20%. В эту же копилку плюсов можно добавить экономию расходов газов около 10%.

Присадочную проволоку нужно брать с диаметром, меньшим ровно в два раза толщины металлической заготовки. Проволока не может быть толще 8-ми мм.

Сварка с использованием сквозного валика

Эта технология газовой сварки предполагает постепенное, шаг за шагом, перемещение пламени с плавлением верхней кромки отверстия в заготовке и накладыванием слоя расплавленного металла на нижний край этого же отверстия.

Предварительно листы металла фиксируют вертикально, оставляя зазор между ними в половину толщины самой заготовки. Шов формируется в форме валика, который и соединяет детали. Он отличается плотностью, без каких-либо пор или шлаковых остатков.

Сварка с помощью ванночек

Здесь название говорит само за себя. Принцип метода заключается в образовании новых и новых ванночек по ходу шва. Как только образовывается одна из них, в нее вводится конец присадочной проволоки, там плавится, а затем перемещается в восстановительный участок огня горелки.

Тем временем мундштук сопла перемещается дальше по шву – на следующий участок. Каждая новая ванночка перекрывает предыдущую примерно на одну треть диаметра проволоки.

Этим способом соединяют тонкие листы, когда нужно выполнить стыковые или угловые типы швов. Это любимый вид сварки для труб из стальных низколегированных или малоуглеродистых сплавов.

Многослойная газовая сварка

Применяется при очень ответственных видах работ, так как характеризуется довольно низкой производительностью, да и сварочные газы здесь требуются в большом объеме – метод не из дешевых. В нем происходит отжиг нижних слоев при наплавке верхних – последующих.

В результате идет отличная проковка каждого слоя перед формированием следующего шва. Такой способ значительно повышает качество металла шва.

Процесс идет в коротких участках

Особое внимание уделять очистке поверхности нижележащего слоя перед наложением следующего

Сварка окислительным пламенем и раскислением

Баллоны для газовой сварки.

Эта технология создана для соединения деталей из малоуглеродистых стальных сплавов. Пламя здесь имеет резко окислительный характер, вследствие чего в сварочной ванне образуются окислы железа. Если есть окисление, необходимо и так называемое раскисление.

Его добиваются с помощью специальной присадочной проволоки с высокими долями марганца и кремния. Отличный способ с производительностью выше на 10%, чем остальные методы.

Ручной способ и сваривание в камере

Проводимая на аппаратах полуавтоматического типа, ручная дуговая сварка в защитном газе бывает двух видов: локальная и общая в камере. Самая распространенной является локальная защита в струе инертного газа, который истекает из сопла сварочной горелки.

Местная защитная среда позволяет варить изделия любой сложности и любых габаритов, но не дает стопроцентной гарантии. Надежная защита обеспечивается только в зоне ламинарного потока газа, где возникает турбулентность, происходит захват воздуха и в этой области качество шва резко падает. Поэтому задача сварщика заключается еще и в расположении сварочной ванны в зоне ядра потока.

Организация нейтральной среды в камере обеспечивает стопроцентную защиту и позволяет получить сварной шов требуемого качества.

В камере создается избыточное давление, где размещаются свариваемые детали и . В камерах обычно производят сварку металлов высокой химической активности, типа молибдена или титана.

Сварку в защитном газе можно проводить плавящимся электродом и с таким же успехом – неплавящимся.

Техника наложения швов в различных пространственных положениях

Нижнее положение

Сварка в нижнем положении является наиболее простой, контролировать процесс формирования шва в данном случае проще всего. Снижается вероятность непровара и появления других дефектов. По технике выполнения применяют, как правило, спиралеобразные движения конца мундштука автогена. В разогретую сварочную ванну опускают присадку, делают “петлю” и повторяют операцию. Каждый следующий виток должен перекрывать предыдущий на 1/3 диаметра.

Тонкие листы сваривают встык отбортовкой кромок, т.е. края заготовок подгибаются и свариваются без применения присадочной проволоки. Можно использовать как правый, так и левый способы соединения.

Нахлесточные швы

Выполнять работу следует, по возможности, без перерывов. Если сделали паузу – перед повторным процессом переплавьте закристаллизовавшийся в кратере металл . Сварка производится левым способом с присадочным материалом. В работе с данным типом соединения целесообразнее применять дуговые технологи, как менее затратные и более производительные. Особенно это скажется на больших объемах.

Вертикальное положение

Возможные варианты выполнения вертикальных швов как сверху вниз, так и с подъемом снизу вверх. В первом случае применяется правый способ(применяется при малой толщине металла), во втором методе возможны оба варианта. Требуется определенная сноровка по удержанию сварочной ванны, не допуская ее стекания вниз. Она обеспечивается правильным положением мундштука, а также давлением газового пламени.

При значительной толщине деталей (до 20 мм) заполнение шва металлом следует выполнят двойным валиком. Подготовка кромок в данном случае не требуется, зазор между деталями должен составлять половину от толщины свариваемых заготовок.

Потолочное положение

Требует аккуратности и максимальной сосредоточенности. Перед подачей проволоки разогревают кромки. Когда они начинают плавится, в зон сварочной ванны вводят проволоку. Конец присадки быстро плавится, образуя сварной шов. Удержание металла в сварочной ванне происходит давлением пламени. Варят правым способом в несколько приемов, каждый слой делают небольшим по толщине. Чтобы металл не стекал по прутку, его следует держать ближе к горизонтальной плоскости потолочного шва.

Суть технологии газовой сварки

При газовой сварке металл соединяют посредством использования газа, который необходим для получения высокотемпературного пламени. В качестве горючих веществ чаще всего применяют ацетилен и кислород, но не только. При сварке главное «действующее лицо» – пламя. Оно создает нужную температуру и дает возможность плавления различных материалов. У пламени есть три зоны: ядро (это место, где происходит распад ацетилена), зона восстановления (где идет процесс окисления водорода и кислорода) и факел (где газы полностью сгорают).

Существует три вида пламени. Они разделяются в зависимости от количества кислорода и ацетилена в их составе:

При равной подаче двух газов образуется нормальное пламя. Цвет всех трех зон – синий, однако восстановительная зона отличается более ярким оттенком.
При недостатке кислорода возникает науглероживающее пламя, оно имеет ярко-желтый факел.
При нехватке ацетилена появляется окислительное пламя, бледное и излишне короткое.

В ходе работы мастер, наблюдая за цветом и размером пламени, может регулировать подачу газовой смеси или каждого газа в отдельности. Разным типам пламени соответствует своя температура. Обычное ее значение выше +3 000 °С – этого достаточно для плавки/резки различных материалов и изделий.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Как сварка, так и резка металлов газом проводится нормальным пламенем с равным количеством ацетилена и кислорода. При изменении цвета пламени мастер должен провести корректировку настроек подачи газов.

Достоинства и недостатки

Сварка ацетиленом применяется в производстве различного оборудования вот уже порядка ста лет. И надо отметить, что эта технология актуальна, до сих пор несмотря на то, существует множество оборудования для выполнения электрической сварки, в том числе и с применением защитных газов.

Технология газовой сварки обладает рядом преимуществ:

для выполнения сварки нет необходимости применять сварочные аппараты;
доступность газовой смеси, ее можно приобрести в специализированных организациях;
при выполнении сварки газом нет необходимости в источнике энергии и наличия защитной среды, пламя с успехом выполняет эту функцию;
возможность регулировки расхода газа и соответственно температуры пламени.
отсутствие сильного разбрызгивания металла;
отсутствие УФ-излучения – работу выполняют в специальных очках газосварщика.

Между тем, газовая сварка обладает и рядом серьезных недостатков:

низкая скорость нагрева свариваемых металлов;
тепло от газовой горелки, в отличие от электродуговой имеет широкое рассеивание по поверхности свариваемых деталей и обладает низкой концентрацией в одной точке.

Недостатки газовой сварки

Большая зона нагрева. Близлежащие к месту сварки термически неустойчивые элементы могут быть повреждены из-за повышенной зоны нагрева.
С толщиной падает производительность. Сварка металлов толщиной более 5 миллиметров невыгодна. В этих случаях применяют электродуговую сварку.
При соединении внахлёст металлов толщиной более 3 миллиметров применять газовую сварку не рекомендуется, потому что возникают напряжения в металле, которые могут привести к деформации и разрушению места спайки.
При газовой сварке применяются достаточно опасные вещества, дающие с кислородом воздуха взрывные смеси (водород, ацетилен и т.д.) Газовые баллоны, применяемые при сварке, должны быть максимально удалены от органических веществ (жиров, масел, углеводородов). Несоблюдение правил техники безопасности может привести к пожарам и взрывам.
Медленный нагрев и остывание свариваемых поверхностей.
Практически не поддаётся механизации, в отличие от электродуговой сварки.
При газовой сварке не получается легировать наплавляемый металл. В то же время, качество швов, получаемых электродуговой сваркой очень сильно зависит от применяемых электродов и специальной обмазки.
Высокоуглеродистые стали не рекомендуется сваривать с помощью газовой сварки.

На данном рисунке показано устройство газового резака.

Вы наверняка заметили, что среди преимуществ и недостатков мы одновременно отметили медленные скорости нагревания и остывания. В действительности, это качество является и достоинством и недостатком газовой сварки. Достоинство заключается в том, что многие металлы и сплавы требуют мягких (постепенного нагрева) условий при сваривании. Например, цветные металлы и некоторые инструментальные стали хорошо свариваются именно с помощью газовой сварки.

Особенности газовой сварки

При газовой сварке чаще всего получают стыковые и торцовые соединения.
Чем чище кислород, тем выше скорость резки, меньше расход кислорода и чище получаемая кромка. В настоящее время применяются три сорта кислорода.

Совершенно очевидно, что газовая сварка прочно заняла своё место (нишу) и наверняка ещё долгое время будет применяться в самых разных отраслях и производствах.

Сварка при помощи газа — соединение металлических деталей методом расплавления. Исторически это один из первых появившихся видов сварки. Технология была разработана еще в конце XIX века.

Впоследствии, с развитием технологий электрической сварки (дуговой и контактной), практическая ценность газовой несколько уменьшилась, особенно для соединения высокопрочных сталей. Но она до сих пор с успехом применяется для соединения чугунных, латунных, бронзовых деталей, для техники наплавления и во многих других случаях.

Достоинства и недостатки

Как и у любой вещи или явления, преимущества газовой сварки являются прямым отражением ее недостатков, и наоборот.

Основная характеристика газосварки — более низкая скорость нагрева оплавляемой зоны и более широкие границы этой зоны. В некоторых случаях это плюс, а в других — минус.

Это плюс, если нужно сварить детали из инструментальной стали, цветных металлов или чугуна. Для них требуется плавный нагрев и плавное охлаждение. Также существует ряд сталей специализированного назначения, для которых оптимален именно такой режим обработки.

К другим плюсам относится:

невысокая сложность технологического процесса газовой сварки;
доступность, адекватная стоимость оборудования;
доступность газовой смеси либо карбида кальция;
отсутствие необходимости в мощном источнике энергии;
контроль мощности пламени;
контроль вида пламени;
возможность контроля режимов.

Основных минусов у газовой сварки четыре. Первый — именно низкая скорость нагрева и большое рассеивание тепла (сравнительно низкий КПД). Из-за этого практически невозможно сваривать металл толщиной свыше 5 мм.

Второй — слишком широкая зона термического влияния, то есть зона нагрева. Третий — себестоимость. Цена расходуемого ацетилена при газосварке выше, чем цена электроэнергии, затраченной на тот же объем работы.

Ее четвертый недостаток — слабый потенциал механизации. Из-за своего принципа действия фактически может быть реализована только ручная газовая сварка.

Полуавтоматический метод невозможен, автоматический — только с применением многопламенной горелки, и только при сварке тонкостенных труб либо иных резервуаров. Такой метод сложен и рентабелен лишь при производстве полых резервуаров из алюминия, чугуна либо некоторых их сплавов.

Технология и способы газовой сварки

Технология газовой сварки подразделяется на два вида:

Газопламенный вид выполняется с образованием сварочной ванночки за счет плавления кромок деталей и присадочной проволоки.
Газопрессовая сварка выполняется без присадочных материалов и флюсов. После расплавления кромок детали плотно сжимаются между собой и удерживаются до остывания шва.

Схема газопламенной сварки

В обоих случаях кромки предварительно очищают от грязи, ржавчины наждачной бумагой или металлической щеткой. Аналогично обрабатывают присадочные материалы.

Техника газовой сварки позволяет накладывать швы независимо от пространственного положения ― от нижних до потолочных. При наложении потолочных швов расплавленный металл удерживают давлением газовой смеси. Для соединения деталей с предварительно отбортованными кромками присадочная проволока не нужна. Чаще всего газовой сваркой заготовки соединяют встык, угловыми и торцевыми швами реже. Скорость нагревания кромок деталей регулируют углом наклона относительно поверхности деталей. Чем больше его величина, тем быстрее нагревается металл.

На практике применяются следующие способы сварки:

Левый используют для работы с металлами толщиной до 3 мм с низкой температурой плавления. Пламя ведут вдоль стыка справа налево. Для лучшего прогрева кромок деталей совершают колебательные поперечные движения мундштуком. При левом способе газовой сварки присадочную проволоку перемещают перед горелкой. Ее диаметр должен быть в 2 раза меньше толщины деталей плюс 1 мм.
Правый применяют для сварки заготовок толщиной более 3 мм с разделанными под углом кромками. Пламя ведут от левого края стыка к правому, присадочную проволоку, опустив конец в сварочную ванну, продвигают вслед за мундштуком. Ее диаметр не должен превышать половины толщины деталей. За счет лучшей защиты сварочной ванны пламенем при правом способе качество швов выше, чем при левом. Кроме этого на 10% сокращается расход газа и на 20% продолжительность процесса.
Сквозным валиком сваривают только листовой металл. Заготовки размещают в вертикальном положении, чтобы между ними оставался зазор размером в половину толщины листов. Горелкой плавят кромки до образования сквозного отверстия. На его нижнюю часть наплавляют слой металла присадочной проволоки по всей толщине листов. Сдвигают горелку немного выше, проплавляют верх отверстия, на низ накладывают следующий слой присадки. Операцию повторяют до полного заполнения стыка. За счет послойного наплавления внутри шва не образуются поры, раковины, шлак.
Ванночками сваривают низколегированные и малоуглеродистые марки стали толщиной до 3 мм. После образования первой ванночки размером 4 — 5 мм в нее погружают конец присадочной проволоки. Когда металл расплавится, ее помещают в темную часть пламени, чтобы не окислялась. Одновременно с этим мундштуком совершают движения по спирали, перемещая пламя вдоль стыка. Следующая ванночка должна перекрывать соседнюю на 30% площади.
Многослойная газовая сварка отличается от других способов высоким качеством швов, которое достигается за счет отжига нижних слоев верхними и проковки каждого шва. Однако из-за низкой производительности и большого расхода газа применяют только для ответственных работ. Наплавку проводят небольшими по длине участками так, чтобы стыки нижних и верхних швов не совпадали. Прежде чем наносить следующий слой с предыдущего металлической щеткой удаляют окалину и шлаки.

У сварки пропаном и альтернативными газами есть особенности, учитывать которые новичкам трудно. Поэтому на начальном этапе обучения для начинающих сварщиков лучше использовать стандартную смесь кислорода с ацетиленом. Отработку навыков проводят на разных видах металла.

Особенности газовой сварки

Газовая сварка металлов имеет ряд нюансов, которые относятся к работе с разными материалами:

Для того чтобы соединить детали из низкоуглеродистой стали можно использовать любые газы

Дополнительно важно использовать присадочный материал (стальную проволоку), который содержит малое количество углерода.
Чтобы варить чугун, требуется использовать науглероживающее пламя. Оно исключает образование хрупких частиц белого чугуна, которые негативно влияют на показатели прочности, твердости материала.
Прежде чем варить легированные стали, требуется разобраться с их составом

Если это жаропрочные материалы, нужно использовать присадочную проволоку. Она должна содержать никель, хром. Некоторые марки легированных сталей требуют применения присадочных материалов с молибденом.
Чтобы соединять медные детали, нужно использовать пламя повышенной мощности. Важно учитывать, что медь имеет высокий показатель текучести. Из-за этого требуется выставлять минимальный зазор между заготовками. Дополнительно используется защитный флюс, медная проволока в качестве присадочного материала.
Сваривать бронзовые заготовки нужно на восстанавливающем режиме пламени. Важно использовать присадочных материал похожего состава.
При работе с латунными заготовками, важно добавлять больше кислорода к горючему газу. Так можно избежать улетучивания олова из состава материала.

Важно учитывать состав свариваемых материалов, чтобы сделать качественный шов. Газовая сварка медной трубы

Газовая сварка медной трубы