7.3 Основы способа газовой сварки. Схема процесса газовой сварки. Левый и правый способы сварки.

Сварочное пламя образуется при сгорании горючего газа или паров горючей жидкости в кислороде. Пламя нагревает и расплавляет основной и присадочный металл в месте сварки. От состава горючей смеси, т.е от соотношения кислорода и горючего газа зависит внешний вид, температура и влияние сварочного пламени на расплавленный металл. Для получения нормального пламени отношение кислорода к горючему газу должно быть для ацетилена 1,1 -1,2, природного газа 1,5- 1,6, пропана - 3,5. Все горючие газы, содержащие углеводороды образуют сварочное пламя, которое имеет три ярко различимые зоны: ядро, восстановительную зону и факел.

Ядро имеет резко очерченную форму , плавно закругляющуюся в конце, с ярко светящейся оболочкой. Размеры ядра зависят от состава горючей смеси, её расхода и скорости истечения. Диаметр канала мундштука горелки определяет диаметр ядра пламени, а скорость истечения газовой смеси – его длину. Площадь поперечного сечения канала мундштука горелки прямо пропорциональна толщине свариваемого металла. При увеличении давления кислорода скорость истечения горючей смеси увеличивается и ядро удлиняется. Восстановительная (средняя зона) располагается за ядром и по своему более темному цвету заметно отличается от него. Длина зависит от номера мундштука и достигает 20 мм. Зона состоит из продуктов неполного сгорания оксидов углерода и водорода, являющихся восстановителем для оксидов расплавленного металла. Это рабочая зона для сварки –сварочный шов получается без пор, газовых и шлаковых включений. Восстановительная зона имеет наиболее высокую температуру в точке отстоящей на 3-6 мм от конца ядра.

Зона полного сгорания (факел) располагается за восстановительной зоной. Она состоит из углекислого газа, паров воды и газа, которые образуются в пламени при сгорании оксида углерода и водорода восстановительной зоны за счет кислорода окружающего воздуха.

В зависимости от соотношения между кислородом и ацетиленом получают три основных вида сварочного пламени: нормальное, окислительное и науглероживающее.

Нормальное пламя – соотношение кислород – ацетилен :1 - (1,1-1,3). Характеризуется отсутствием свободного кислорода и углерода в его восстановительной зоне. В нормальном пламени ярко выражены все три зоны.

Окислительное пламя получается при избытке кислорода (на 1 объем ацетилена более 1,3 объема кислорода). Ядро приобретает конусообразную форму, значительно сокращается по длине, становится с менее резкими очертаниями и приобретает более бледную окраску. Сокращается по длине восстановительная зона и факел, пламя приобретает синевато-фиолетовую окраску. Горит с шумом, уровень которого зависит от объема кислорода. Избыток кислорода приводит к окислению металла шва, шов получается пористым и хрупким. Окислительное пламя применяется при сварке латуни и пайке твердыми припоями.

Науглероживающее пламя получается при избытке ацетилена (на 1 объем ацетилена 0,95 и менее объема кислорода). Ядро теряет резкость своего очертания, на конце появляется зеленый венчик. Восстановительная зона значительно светлее и почти сливается с ядром, факел приобретает желтоватую окраску. При большом избытке ацетилена пламя начинает коптить, избыточный углерод легко поглощается металлом и ухудшается качество шва. Слегка науглероживающее пламя применяют при сварке чугуна и при наплавке твердыми сплавами.

Различают два способа ручной газовой сварки: левый и правый Левый – сварку ведут справа налево, сварочное пламя наплавляют на ещё несваренные кромки металла, а присадочную проволоку перемещают впереди пламени. Способ наиболее распространен при сварке тонких и легкоплавких металлов. Кромки металла предварительно подогревают. Сварщику хорошо видно свариваемый шов, поэтому внешний вид лучше, чем при правом.

Правый способ – сварку выполняют слева направо, сварочное пламя направляют на свариваемый участок шва, а присадочную проволоку перемещают вслед за горелкой. Мундштуком горелки выполняют незначительные поперечные колебания. Качество шва лучше, теплота пламени рассеивается меньше, способ экономичнее левого, производительность на 20-30% выше, а расход газов на 15-20% ниже.

При правой сварке используют сварочную проволоку диаметром равным половине толщины свариваемого металла, но не более 6 мм. При левой сварке проволоку берут диаметром на 1 мм больше, чем правой.