Целью сварочного процесса является нагрев материалов до температуры плавления, при котором место их контакта приобретает однородную структуру. Одним из вариантов соединения металлических изделий выступает газовая сварка, когда при сгорании смеси газов выделяется большое количество тепла, что способствует повышению температуры обрабатываемой поверхности до 2500-3000 °C.

 

Газосварка стала применяться в промышленности с начала 20-го века и до сих пор не утратила свою актуальность, несмотря на появление более прогрессивных сварочных технологий. Сегодня этот способ плавления и соединения металлов активно используется в строительно-монтажных работах. В частности, с его помощью удобно создавать различные металлоконструкции и осуществлять прокладку труб в системе отопления и водоснабжения.

 

Основные компоненты газосварочного оборудования

 

Технология газовой сварки отличается своей простотой. Для реализации сварочного процесса используются следующие компоненты:

  • Баллон с кислородом.
    Кислород является необходимой средой для окисления (горения) горючих газов. Чтобы окислительная реакция осуществлялась максимально эффективно, применяют технический O2 с показателем чистоты не менее 98,5%.
  • Баллон с горючим газом (обычно ацетиленом). 
    Ацетилен – это основной горючий газ, который чаще всего применяется при газосварке. Температура пламени кислородно-ацетиленовой смеси достигает 3150-3300 °C, тем самым обеспечивая высокую производительность рабочего процесса.
  • Редукторы.
    Каждый баллон оснащается редуктором, который понижает давление выходящего газа до рабочей величины. В целях безопасности газовые редукторы дополнительно комплектуют клапаном сброса, который срабатывает в случае превышения допустимого давления в баллоне.
Кислородный редуктор для газовой сварки

Кислородный редуктор для газовой сварки

  • Горелка.
    В горелке осуществляется смешивание кислорода с ацетиленом и выпуск из мундштука струи с оптимальным давлением. В зависимости от объема сгораемого ацетилена горелки бывают малой мощности (0,025 – 0,4 м³/ч), средней мощности (0,4 – 2,8 м³/ч) и большой мощности (2,8 – 7 м³/ч).
Газовая горелка

Газовая горелка

  • Шланги.
    Соединение газовых баллонов с горелкой производится посредством специальных рукавов (шлангов), предназначенных для работы с горючими веществами. Гибкая магистраль имеет многослойную структуру, основным компонентом которой является техническая резина, стойкая к агрессивному воздействию проходящих газов и жидкостей.
  • Защита от обратной тяги.
    Опасность обратной тяги, когда пламя распространяется не в сторону нагреваемого металла, а в сторону баллона с горючей смесью, вынуждает устанавливать в разрыв цепи «баллон-горелка» специальный предохранительный элемент – огнепреградительный клапан. Подробно о таких средствах защиты можно прочитать в статье: Огнепреградительные клапаны: назначение, конструкция и варианты монтажа.

 

На видео представлен обзор оборудования:

 

 

А здесь можно наглядно увидеть весь технический процесс

 

 

Процесс газовой сварки

Особенности процесса

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.