Газовая сварка: преимущества и недостатки

Газовая сварка – одна из технологий соединения металлов посредством их нагрева и расплавления. При этом нагрев осуществляет путём сгорания смеси из горючего газа и кислорода. Первые опыты по свариванию металлов при помощи горючих газов проводились ещё в конце XIX века. Несмотря на существование более современных и эффективных методов сварки, данная технология и в текущее время активно используется благодаря ряду преимуществ, но имеет и свои недостатки.

Особенности газовой сварки

Газовая сварка предполагает сваривание металлических деталей путём плавления под воздействием высокой температуры, выделяющейся при горении кислорода и специального горючего газа. В качестве последнего чаще всего применяют ацетилен, но также может использоваться водород, бутан, бензин, пропан, блаугаз и другие газы. За счёт воздействия высокой температуры свариваемые детали и присадочный материал (специальная проволока) расплавляется, формируется сварочная ванна, а затем образуется прочный сварной шов.

Технология предполагает медленный и плавный нагрев металла под прямым воздействием пламени. Применяется для сваривания таких материалов:

• Стали толщиной от 0,2 до 5 мм.
• Цветные металлы.
• Чугун.
• Некоторые разновидности сталей, которые в процессе сварки нужно постоянно подогревать.
• Инструментальные стали, которые нужно плавно и постепенно нагревать и медленно охлаждать.

Кромки соединяемых изделий располагают параллельно, затем под воздействием высокой температуры пламени они начинают плавиться, образуется сварочная ванна, вследствие чего детали соединяются. При этом для формирования шва также используется присадочная проволока. Диаметр и тип последней подбирается исходя из толщины и материала соединяемых деталей.

Для получения высокотемпературного пламени используется специальная горелка, в которой сгорает смесь из кислорода и горючего газа. Чтобы образовался качественный сварной шов, важно двукратное превышение температуры пламени над температурой плавления соединяемых металлов. Поэтому используется специальный газ с высокой температурой горения, как правило, ацетилен. Температура горения ацетилена достигает 3150°С. С помощью данного газа удаётся сваривать практически любые типы стали.

Часто применяют и другие виды газа, поскольку ацетилен имеет относительно высокую стоимость. Чаще всего используют пропан или пропан-бутан. Эти газы также создают пламя высокой температуры, но для их качественного горения требуется значительно больше кислорода. Поэтому применение альтернативных газов не всегда экономически оправдано. При этом для сваривания цветных металлов чаще используют именно пропан, поскольку они имеют сравнительно невысокую температуру плавления.

Для газовой сварки требуется следующее оборудование и приспособления:

1. Газосварочная аппаратура: баллоны с кислородом и горючим газом, кислородные редукторы, горелки, сварочные порошки, генераторы ацетилена, резиновые шланги для подключения.
2. Присадочная проволока.
3. Дополнительные инструменты: защитная маска или очки, щетки по металлу, молоток.
4. Сварочный стол или иное приспособление для фиксации деталей.

Преимущества газовой сварки

К основным достоинствам данной технологии сваривания металлов можно отнести:

• Не требуется технически сложное дорогостоящее оборудование и источник электроэнергии. Сварочные работы можно производить практически в любом месте.
• Температуру пламени можно регулировать. Это позволяет сваривать разные металлы, поскольку у них отличается температура плавления. Температура регулируется не только редукторами, но и углом наклона пламени.
• Некоторые сплавы лучше свариваются именно газовой сваркой. Особенно актуально для чугуна, свинца, латуни и меди.
• Получение швов высокого качества при условии правильного подбора температуры пламени и присадочной проволоки. Швы зачастую получаются более прочными, чем сами детали.
• Метод можно применять не только для сварки, но также резки и закалки металлов.
• Возможность работы с широким спектром сплавов. Подходит как для чёрных, так и цветных металлов.
• Возможность устранения дефектов чугунного, бронзового и латунного литья. Для этого используют проволоку из соответствующих металлов.
• Сравнительно небольшое влияние на структуру свариваемого металла за счёт медленного нагрева и остывания. Благодаря этому физические свойства сплавов после обработки остаются неизменными.

Недостатки газовой сварки

Несмотря на большое количество положительных характеристик, данный способ имеет и ряд недостатков:

• Медленный нагрев деталей. Это приводит к повышенному расходу газа. Зачастую полуавтоматом варить выгоднее.
• Большая область нагрева. Это может привести к повреждению термически неустойчивых элементов, расположенных рядом с местом сварки.
• Чем толще и габаритнее обрабатываемая деталь, тем ниже производительность. Поэтому исходя из экономической целесообразности данный метод обычно не используют для обработки металлов толщиной свыше 5 мм. В данном случае экономичнее и эффективнее дуговая сварка.
• Не рекомендуется для соединения внахлёст деталей толщиной более 3 мм. Возникает повышенное напряжение в металле, что может стать причиной деформации и разрушения соединения.
• Использование опасных веществ в процессе работы. Горючие газы при смешивании с кислородом формируют взрывоопасные смеси. Поэтому критически важно соблюдать технику безопасности.
• Механизировать и автоматизировать процесс практически невозможно.
• В процессе обработки невозможно легировать металл, в отличие от электродуговой сварки.
• Высокая стоимость кислорода и горючих газов.
• Повышенные требования к квалификации сварщика. Для работы с газовым оборудованием требуется специальная подготовка.

Выводы и советы

Газовая сварка – одна из эффективных и относительно простых технологий соединения металлических изделий. Метод широко используется в промышленности, сельском хозяйстве, при выполнении различных строительно-монтажных и ремонтных работ. Позволяет производить сварочные работы в тех местах, где нет доступа к электросети высокой мощности.

С помощью данной технологии можно соединять разные металлы и их сплавы. Но, данный способ ориентирован больше на промышленное применение, нежели бытовое. В быту гораздо проще использовать сварочный инвертор. Некоторые работы экономически невыгодно выполнять с помощью газовой сварки, к примеру, соединять детали большой толщины (более 5 мм).