Газовая сварка местным сплавлением подразумевает нагрев соединяемых частей в области соприкосновения до расплавления металла. Происходит самопроизвольное сливание жидкого металла соединяемых частей в общую сварочную ванну, после затвердевания которой образуется прочное соединение.
Газовая сварка представляет собой технологический процесс формирования неразъёмного соединения металлических частей посредством местного нагрева до температуры плавления пламенем, которое образуется при сгорании смеси горючего газа, а также чистого кислорода.
Чтобы получить устойчивое и концентрированное сварочное пламя необходимо подавать горючий газ и кислород в специальную горелку, где происходит их тщательное смешивание и дозирование.
Как правило, при газовой сварке выполняется введение в основной расплавленный металл присадочного материала, который имеет форму прутков. Суть газовой сварки заключается в расплавлении конца присадочного прутка пламенем горелки и добавлением его в сварочную ванну, где происходит его сплавление с основным металлом.
Прочность сварочного соединения в большей степени зависит от качества присадочного материала.
Кромки свариваемого материала не разделывают при газовой сварке листового металла встык либо при заварке трещин в материале, чья толщина менее 5 мм. Если металл имеет толщину 5-12 мм, то выполняется односторонняя (V-образная разделка), а если толщина превышает 12 мм – производится двусторонняя (X-образная) разделка.
Для обеспечения быстрого нагрева свариваемых поверхностей у газокислородного пламени должны быть следующие свойства:
1) – высокая температура в сварочной зоне;
2) – значительная тепловая мощность при малом объёме.
В значительной мере для газовой сварки подходит ацетилено-кислородное пламя, чья максимальная температура достигает порядка 3200 град. Цельсия.
Для получения горючего газа ацетилена используется карбид кремния, который необходимо обработать водой в специальной установке – ацетиленовом генераторе.
Ацетилено-кислородное пламя подходит для сварки металлов с высокой температурой плавления, таких как сталь, а также металлов с большой теплопроводностью – медь. Сварка металлов, имеющих более низкую температуру плавления (цветные металлы, чугун), выполняется с применением других горючих газов (природные газы, водород и прочие).
Различное соотношение кислорода и ацетилена даёт возможность получения трёх видов пламени:
1) – науглероживающее пламя;
2) – нормальное пламя;
3) – окислительное пламя.
Строение ацетилено-кислородного пламени газовой сварки, а также температура в различных зонах сварки представлены на [рис. 1]. Сварка ведётся восстановительной зоной (1) пламени. Ядро (2) пламени должно располагаться на расстоянии порядка 2-3 мм от детали.
Рис. 1. Строение ацетилено-кислородного пламени газовой сварки.
1) – Восстановительная зона пламени;
2) – Ядро пламени.
В процессе газовой сварки создаётся обширная зона теплового влияния, что влечёт за собой деформацию деталей из-за неравномерного нагрева и остывания. Для предотвращения либо уменьшения деформации, например, чугунных деталей сложной формы, перед заваркой их следует нагреть до 600-700 град. Цельсия, а после заварки подвергнуть медленному охлаждению вместе с печью либо под слоем сухого песка, асбестовой крошки, шлака.