При газовой сварке место соединения нагревают до расплавления высокотемпературным газовым пламенем (рис. 4.44) [12].

Рис. 4.44. Схема газовой сварки: 1 – свариваемые заготовки,

2 – присадочный пруток, 3 – горелка, 4 – пламя

При нагреве газовым пламенем 4 кромки свариваемых заготовок 1 расплавляются, а зазор между ними заполняется присадочным материалом 2, который вводят в пламя горелки 3 извне.

При газовой сварке заготовки нагреваются медленнее, чем при дуговой сварке. Этим определяются области рационального применения газовой сварки: для сварки листов металла малой толщины (0,2–3 Мм), легкоплавких цветных металлов и сплавов, инструментальных сталей, для пайки и наплавочных работ и др.

Для образования газосварочного пламени используют газосварочные горелки. Наиболее распространены инжекторные горелки (рис. 4.45) [12].

Рис. 4.45. Схема газосварочной инжекторной горелки:

1 – мундштук, 2 – наконечник, 3 – камера смешения, 4 – камера,

5 – инжектор, 6 – регулировочный вентиль, 7 – трубка,

8 – вентиль, 9 – ацетиленовые каналы

В инжекторной горелке кислород под давлением 0,1–0,4 МПа через регулировочный вентиль 6 и трубку 7 подается к инжектору 5. Выходя с большой скоростью из узкого канала инжекторного конуса, кислород создает разряжение в камере 4 и засасывает горючий газ, поступающий через вентиль 8 в ацетиленовые каналы горелки 9 и камеру смешения 3, где образуется горючая смесь. Горючая смесь поступает к наконечнику 2 к мундштуку 1, на выходе из которого при сгорании образуется сварочное пламя. Горелки имеют сменные наконечники с различными диаметрами выходных отверстий инжектора и мундштука для регулирования мощности ацетилено-кислородного пламени.

Эффективный КПД процесса нагрева металла газовым пламенем равен отношению эффективной мощности пламени к полной мощности, соответствующей теплотворной способности горючего

. (4.46)

Мощность газового пламени возрастает с увеличением расхода горючего хотя и медленнее, чем увеличивается расход. При этом к. п.д. уменьшается с увеличением расхода горючего (рис. 4.46) [8].

Рис. 4.46. Зависимости мощности (а) и КПД (б) газового

Пламени от расхода ацетилена

Металл обычно нагревают средней зоной пламени. Расстояние от сопла до поверхности изделия выбирают равным от 1,2L до 1,5L, где L – длина ядра пламени. При этом наиболее нагретая зона пламени соприкасается с нагреваемой поверхностью. Теоретически соотношение кислорода и ацетилена должно быть 1:1. Однако практически в горелку подают смесь при соотношении кислорода к ацетилену » 1,15–1,2.

Нагрев металла газовым пламенем обусловлен теплообменом между горячими газами пламени и омываемым ими участком поверхности нагреваемого тела. Вследствие растекания газового потока пламя нагревает значительную по размерам область поверхности изделия.

Газовое пламя горелки с наибольшим расходом ацетилена ( »9,4 кВт) развивает примерно в 8 раз меньшую плотность теплового потока, чем близкая по эффективной мощности электрическая дуга со стальными электродами при токе 550 А. При этом диаметр пятна нагрева газовым пламенем примерно втрое больше, чем электрической дугой.

Присадочную проволоку (или стержни) выбирают с учетом состава свариваемого сплава. Для сварки цветных металлов и некоторых специальных сплавов используют флюсы в виде порошков или паст. Например, для сварки меди применяют кислые флюсы: буру, буру с борной кислотой. Роль флюса состоит в растворении оксидов и образовании шлаков. Они содержат также элементы, раскисляющие и легирующие наплавленный металл.