Горелки бывают инжекторные и безинжекторные. Служат для сварки, пайки, наплавки, подогрева стали, чугуна и цветных  металлов. Наибольшее распространение  получили горелки инжекторного типа. Горелка состоит из мундштука, соединительного ниппеля, трубки наконечника, смесительной камеры, накидной гайки, инжектора, корпуса, рукоятки, ниппеля для кислорода и ацетилена.

       Горелки делятся на мощности пламени:

       1. Микромалой мощности (лабораторные) Г-1;

       2. Малой мощности Г-2. Расход ацетилена  от 25 до 700 л. в час, кислорода от 35 до 900 л. в час. Комплектуются наконечниками №0 до 3;

       3. Средней мощности Г-3. Расход ацетилена  от 50 до 2500 л. в час, кислорода  от 65 до 3000 л. в час. Наконечники  №1-7;

       4. Большой мощности Г-4.

       Также есть горелки для газов заменителей ацетилена Г-3-2, Г-3-3. Комплектуются наконечниками с №1 по №7.

       4. Технология газовой  сварки.

 

       Сварочное пламя.

       Внешний, вид температура и влияние  сварочного пламени на расплавленный  металл зависят от состава горючей  смеси, т.е. соотношение в ней кислорода и ацетилена. Изменяя состав горючей смеси, сварщик изменяет свойства сварочного пламени. Изменяя соотношение кислорода и ацетилена в смеси, можно получать три основных вида сварочного пламени, рис. 3.

 

       Рис 3. Виды ацетилено-кислородного пламени

       а – науглероживающее, б-нормальное, в – окислительное; 1 – ядро, 2- восстановительная зона, 3 - факел 

       Для сварки большинства металлов применяют  нормальное (восстановительное) пламя (рис. 3, б).

       Окислительное пламя (рис. 3, в) применяют при сварке с целью повышения производительности процесса, но при этом обязательно пользоваться проволокой, содержащей повышенное количество марганца и кремния в качестве раскислителей, оно также необходимо при сварке латуни и пайке твердым припоем.

       Пламя с избытком ацетилена применяют при наплавке твердыми сплавами. Пламя с незначительным избытком ацетилена используют для сварки алюминиевых и магниевых сплавов.

       Качество  наплавленного металла и прочности  сварного шва сильно зависят от состава  сварочного пламени. 

       Металлургические процессы при газовой сварке.

       Металлургические  процессы при газовой сварке характеризуются  следующими особенностями: малым объемом  ванны расплавленного металла; высокой  температурой и концентрацией тепла  в месте сварки; Большой скоростью  расплавления и остывания метла; интенсивным перемешиванием металла гладкой ванны газовым потоком пламени и присадочной проволокой; химическим взаимодействием расплавленного металла с газами пламени.

       Основными в сварочной ванне являются реакции  окисления и восстановления. Наиболее легко окисляются магний, алюминий, обладающие большим сродством к кислороду.

       Кислы этих металлов не восстанавливаются  водородом и окисью углерода, поэтому  при сварке металлов необходимы специальные  флюсы. Окислы железа и никеля, наоборот хорошо восстанавливаются окисью углерода и водородом пламени, поэтому при газовой сварке этих металлов флюсы не нужны.

       Водород способен хорошо растворятся в жидком железе. При быстром остывании  сварочной ванны он может остаться в шве в виде мелких газовых  пузырей. Однако газовая сварка обеспечивает более медленное охлаждение металла по сравнению, например с дуговой. Поэтому при газовой сварке углеродистой стали, весь водород успевает уйти из металла шва и последний получится плотным.  
 
 

       Структурные изменения в металле при газовой сварке.

       Вседствии более медленного нагрева зона влияния  при газовой сварке больше чем  при  дуговой.

       Слои  основного металла, непосредственно  примыкающие к сварочной ванне  непрерывны и приобретают крупнозернистую  структуру. В непосредственной близости к границе шва находится зона неполного расплавления.   Основного металла с крупной структурой, характерной для ненагретого металла. В этой зоне прочность металла ниже, чем прочночность металла шва, поэтому здесь обычно и происходит разрушение сварного соедениения.

       Далее расположен участок, нерекристализации  характеризуемы так же крупнозернистой  структурой, для которого t^o плавления металла, не выше 1100-1200С. Последующие   участки нагреваются до более низких температур и имеют мелкозернистую структуру, нормализованной стали.

       Для улучшения структуры и свойств  металла шва и околошовной  зоны иногда применяют горячую проковку шва и местную термообработку нагревом сварочным пламенем или  общую термообработку с нагревом в печи.  

       Особенности и режимы сварки различных металлов.  

       Сварка  углеродистых сталей

       Низкоуглеродистые стали можно сварить любым  способом газовой сварки. Пламя горелки  должно быть нормальным, мощностью 100-130дм 3/ч

       при правой сварке.

       При сварке углеродистых сталей применяют  проволоку из малоуглеродистой стали св-8 св-10га. При сварке этой проволокой часть углерода, марганца и кремния выгорает, а металл шва получает  крупнозернистую структуру и его предел прочности такового для основного   металла. Для получения наплавленного металла равнопрочного основному, применяют проволоку св-12гс, содержащую до 0.17% углерода; 0.8-1.1 марганца и 0.6-0.9% кремния.  

       Сварка  легированных сталей

       Легированные  стали хуже проводят тепло чем  низкоуглеродистая сталь, и поэтому  больше коробятся при сварке.

       Низколегированные стали (например XCHД) хорошо свариваются газовой сваркой. При сварке применяют нормальное пламя и проволоку СВ-0.8, СВ-08А или СВ-10Г2

       Хромоникелевые  нержавеющие стали сваривают  нормальным пламенем мощностью 75дм³   ацетилена на 1мм толщины металла. Применяют проволоку СВ-02Х10Н9, СВ-06-Х19Н9Т. При сварке жаропрочной нержавеющей стали, применяют проволоку содержащую 21% никеля 25% хрома. Для сварки коррозиностойкой стали  содержащей молибден 3%, 11% никеля, 17% хрома. 

       Сварка  чугуна

       Чугун сваривают при исправлении дефектов отливок, а так же восстановлении и ремонте деталей: заварке трещин, раковин, при варке отколовшихся частей и пр.

       Сварочное пламя должно быть нормальным или  науглероживающим, так как окислительное  вызывает местное выгорание кремния, и в металле шва образуются зерна белого чугуна. 

       Сварка  меди

       Медь  обладает высокой теплопроводностью, поэтому при ее сварке к месту  расплавления металла приходится проводить  большое количество тепла, чем при  сварке стали.

       Одним из свойств меди затрудняющим сварку, является ее повышенная текучесть в расплавленном состоянии. Поэтому при сварке меди не оставляют зазора между кромками. В качестве присадочного металла используют проволоку из чистой меди. Для раскисления меди и удаления шлака применяют флюсы. 

       Сварка  латуни и бронзы

       Сварка  латуни. Газовую сварку широко используют для сварки латуни, которая труднее  поддается сварке электрической  дугой. Основное затруднение при  сварке состоит в значительном испарении  из латуни цинка, которое начинается при 900С. Если латунь перегреть, то вследствие испарения цинка, шов получится пористым. При газовой сварке может испаряется до 25%   содержащегося в латуни цинка.

       Для уменьшения испарения цинка сварку латуни ведут пламени с избытком кислорода до 30-40%. В качестве присадочного металла используют латунную проволоку. В качестве флюсов применяют прокаленную буру или газообразный флюс БМ-1 

       Сварка  бронзы

       Газовую сварку бронзы применяют при ремонте  литых изделий из бронзы, наплавке работающих на трение поверхностей деталей слоем антифрикционных бронзовых сплавов и пр.

       Сварочное пламя должно иметь восстановительный  характер, так как при окислительном  пламени увеличиваются выгорание  из бронзы олова, кремния, алюминия. В  качестве присадочного материала используют прутки или проволоку, близкие по составу к свариваемому металлу. Для раскисления в присадочную проволоку вводят до 0.4% кремния.

       Для защиты металла от окисления и  удаления окислов в шлаки применяют  флюсы тех же составов, что и  при сварке меди и латуни.

 

Список литературы

 
 

1. Николаев  Г. А., Винокуров В. А., Сварные конструкции. Справочник технолога: Учебн. для вузов/Под  ред. Г. А. Николаева. -М: Высш. шк., 1990. -446с.: ил.
2. Молодык Н. В., Зенкин А.С., Сварка деталей машин. Справочник. -М.: Машиностроение, 1989. -480 с.: ил.
3. Глизманенко Д.А. Газовая сварка и резка металлов.-М.: Высш. школа, 1969.-304с.