Сварочное пламя

Сварочное пламя - это горящая смесь газов: кислорода (воздуха) с каким-либо горючим газом (горючими парами). При этом пламя имеет очень высокую температуру. Такое пламя применяется для сварки, резки, пайки, наплавки уже более ста лет. В качестве горючей смеси применяют ацетилен, пропан-бутан и другие горючие газы в смеси с чистым кислородом.

Процесс газовой сварки был открыт в 1895 г. французским химиком Анри Луи ле Шателье, который показал, что сгорание равных объемов кислорода и ацетилена образует пламя, имеющее температуру намного выше, чем температура пламени других известных газов.

В России способ газовой сварки был продемонстрирован в 1906 г. в Московском высшем техническом училище. Позднее первые газосварочные установки появились на заводах Москвы и Петербурга, а с 1910 г. газосварочные посты работали уже на нескольких уральских заводах.

В 20-е годы XX в. газовая сварка стала основным видом сварки. В 1929 г. был создан Комитет по автогенному делу, а в 1944 г. он был преобразован в Институт автогенного машиностроения - ВНИИАвтогенмаш. В настоящее время в связи с развитием других, более производительных и совершенных видов сварки газовая сварка в промышленности применяется в меньших объемах - до 15%, но есть определенные виды работ по сварке, пайке, наплавке, где газокислородное пламя бывает незаменимым или самым удобным и доступным за счет своих достоинств. Например, наплавка латуни на стальную основу (поршни, штоки гидросистем), пайка различных изделий, в том числе и в серийном производстве, в ремонтных работах, а также при сварке деталей малых толщин и габаритов.

Ацетиленокислородное пламя имеет большое значение для сварочной техники. Пламя с избытком кислорода имеет более высокую температуру. С увеличением содержания ацетилена в пламени реакция окисления замедляется, поэтому ядро пламени удлиняется, очертания увеличенного ядра становятся размытыми и теряют четкость. При значительном избытке ацетилена пламя становится коптящим, удлиняется и приобретает красноватую окраску.

Сварочная зона нормального пламени состоит в основном из смеси С_О и Н₂, восстанавливает железо из оксидов и мало влияет на содержание углерода в расплавленной стали. Такое пламя называется восстановительным по отношению к оксидам металла и нейтральным по отношению к углероду в металле.

Вещество, содержащее элемент, отдающий электроны, называется восстановителем.

Окисление состоит в потере электронов окисляющимся веществом, а вещество, в состав которого входит элемент, присоединяющий электроны, называется окислителем.

Наивысшая температура ацетиленового пламени сосредоточена на небольшом участке, на расстоянии 2-5 мм от конца ядра и составляет 3100-3200ºС. Участок пламени с этой температурой и используется для газовой сварки.

Тепловая мощность газового пламени, получаемого от сварочных горелок, условно оценивается расходом горючего газа (л/мин; л/ч). Газовое пламя является рассредоточенным источником теплоты, поэтому нагревает металл плавнее, медленнее, чем сварочная дуга, образуя при этом сравнительно широкую зону термического влияния около шва, ослабляя сварное соединение.

Способы уменьшения магнитного дутья Сварочные работы Материалы для сварки