Газовая сварка: плюсы и минусы

Сварка — является надежным и популярным методом, благодаря которому можно соединить разнообразные металлические конструкции в одно целое. Существует множество видов сварки для работы с разными видами металла, но самой популярной считается — газовая сварка, о которой мы и поговорим. В этой статье мы рассмотрим, что из себя представляет газовая сварка, область ее применения, технологию работы, оборудование для проведения газовых работ, а также преимущества и недостатки.

Суть газовой сварки

Сущность процесса газовой сварки заключается в том, что во время ее проведения используется повышенное газовое пламя, которое и вызывает сильное нагревание кромок элементов и часть присадочного материала (электродов).

После этого металл переходит в жидкое состояние и образует сварочную ванну, которая находится под защитой пламени и газовой среды, и вытесняет воздух. Металл в расплавленном состоянии медленно остывает и твердеет. В результате образуется сварной шов. Именно в этом и заключается сущность газовой сварки.

Во время сварочного процесса применяется смесь определенного газа с содержанием чистого кислорода, которая будет выполнять функции окислителя. Самые высокие температурные показатели — от 3200 до 34000С, позволяет получить газ ацетилен. Он образуется во время сварочного процесса в результате химической реакции между карбидом кальция и обычно водой. На втором месте стоит пропан, показатель его температуры горения составляет 28000С.

В редких случаях могут использоваться другие газы:

• метан;
• водород;
• пары керосина;
• блаугаз.

Однако у всех заменителей ацетилена температурные показатели пламени намного ниже. Именно по этой причине газовая сварка металлов с использованием альтернативных газов проводится редко.

Область применения газосварки

Газовая сварка металлов может реализовываться несколькими способами:

• газопламенная сварка происходит с помощью присадочной проволоки, которая плавится вместе с основными деталями и заполняет зазор между ними;
• газопрессовая сварка отличается отсутствием присадочной проволоки, а скрепление происходит с помощью плотного соединения расплавленных кромок.

Газопламенная сварка используется не для всех типов металла. Преимущественное применение она нашла на следующих:

• жесть и тонколистовая сталь, толщиной не более 5 мм;
• цветные металлы;
• чугун;
• инструментальная сталь.

Все эти металлы имеют одну общую черту – они требуют мягкого и плавного нагрева, который и обеспечивается газовой сваркой.

Газовая сварка и резка металлов нашла широкое применение во многих отраслях промышленного и бытового использования. Благодаря постепенному нагреву детали, она не деформируется и такой способ считается одним из лучших для тонких металлов. Главное – правильно отрегулировать подачу газа и наладить пламя. Это делается следующим образом: открываются полностью вентили кислорода и ацетилена и поджигается горелка (спичкой/зажигалкой). Регулировка происходит вентилем ацетилена на полностью открученном кислороде.

Техника и технология газовой сварки

Чтобы газопламенная сварка порадовала в результате качественным швом, необходимо придерживаться всех рекомендаций и четко блюсти технологию работы. Для начала необходимо подготовить кромки изделий в районе будущего шва, то есть очистить от различных примесей и загрязнений. Это можно сделать при помощи наждачной бумаги или механической железной щеткой. Технология газовой сварки и резки металла выбирается заранее, перед началом процесса.

Техника газовой сварки делится на два метода:

• правый способ сварки характеризуется движением горелки слева направо. При этом огненное пламя направляется на сваренный участок, а придаточный материал ведется следом за ним.
• левый способ сварки, соответственно, выполняется наоборот – справа налево. Проволока продвигается впереди пламени, которое направлено на еще не соединенные кромки деталей.

Правый способ сварки менее популярен, чем левый, тем не менее при правом способе качество шва будет выше, так как металл лучше защищен факелом.

Техника и технология газовой сварки выбирается, отталкиваясь от нескольких факторов:

• толщина изделия;
• положение детали и ширина шва;
• предпочтения мастера;
• используемые газы.

Оборудование для газовой сварки

Основы газовой сварки требуют использования необходимого оборудования. Оно должно соответствовать всем нормам и стандартам, которые указываются в технологии данного сварочного процесса. Кроме этого сварщик обязательно должен уметь им пользоваться и знать принципы его работы.

Для проведения газовых работ потребуется следующее оборудование:

• Кислород в баллонах – создает нужную для горения (окисления) газов среду. Для большей эффективности необходимо использовать чистый технический кислород с показателем не менее 98,5 %.
• Горючий газ (чаще всего ацетилен) в баллонах – именно ацетилен в смеси с кислородом создает высокую (+3 150 °С…+3 300 °С) рабочую температуру, необходимую для плавления.
• Редуктор (или адаптер) – устройство, обеспечивающее снижение давления газа в баллоне до рабочих показателей. Для дополнительной безопасности редукторы снабжают клапаном сброса, с помощью которого снижается излишнее давление.
• Газовая горелка – для смешивания газов (ацетилена и кислорода) и создания оптимального давления выходящей струи. Горелки бывают трех типов мощности: большой – от 2,8 до 7 м³/ч, средней – от 0,4 до 2,8 м³/ч и малой 0,025–0,4 м³/ч. Выбирают ее в зависимости от объема сгораемого ацетилена, учитывая все плюсы и минусы.
• Шланги – специальные технические рукава (шланги), предназначенные для передачи газов от баллонов к горелке, с многослойной структурой. Одним из основных материалов, из которых их изготавливают, является техническая резина, стойкая к агрессивным средам.
• Защита от обратной тяги – огнепреградительный клапан, который защищает баллон с газом от распространения горящей смеси в обратную сторону, разрывая цепь «баллон-горелка».

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.