В отличие от дуговой газовая сварка проис­ходит с более низкими скоростями нагрева и охлаждения металла шва и сварного соедине­ния, что способствует слиянию мелких зерен в крупные и более длительному протеканию хи­мических реакций в сварочной ванне и между расплавленным металлом и газами сварочного пламени.

При избытке в пламени кислорода происхо - ходят интенсивные реакции окисления железа, кремния, марганца, углерода и других элемен­тов, входящих в состав стали. Железо окисля­ется по реакции Fe + О -* FeO, образуя закись железа, которая способна растворяться в желе­зе в значительном количестве (см. гл. IV)- Обра­зующаяся закись железа FeO окисляет находя­щиеся в растворенном состоянии кремний и марганец, а также углерод, содержащийся в соединении Fe3C. по реакциям:

Мп + FeO -> MnO + Fe Si + 2FeO -> Si02 + 2Fe Fe3C + FeO -> 4Fe + СО (газ)

Окислы MnO и Si02 могут оставаться в мтгалле шва при его охлаждении или в лучшем случае всплывать наверх и переходить в сва­рочный шлак.

При уменьшении в сварочной ванне кремния, марганца и углерода удаление растворенной закиси железа FeO может приостановиться, а избыток кислорода (в виде закиси железа)
в наплавленном металле поведет к ухудшению его механических свойств. Особенно понижает­ся вязкость металла шва, поэтом} соединения, выполненные газовым пламенем с избытком кислорода, не могут работать длительное вре­мя на циклическую нагрузку. Другим недостат­ком применения окислительного пламени явля­ется разбрызгивание металла при сварке из-за выхода из сварочной ванны образовавшегося газа СО по реакции, рассмотренной выше.

При сварке нормальным пламенем свароч­ная ванна и присадочный металл контактируют с газами СО и Н2, образующимися во второй зоне плаімени. Окись углерода СО не узпевает, как правило, химически взаимодействовать с элементами стали ввиду « малого количества.

Водород способен при высоких температу­рах нагрева растворяться в железе и при охлаж­дении сварочной ванны вновь выпадать из рас­твора, поступать в третью зону пламени и сгорать с образованием паров воды. Низкоугле­родистые стали при сварке норм"льным аце - тилено-кислородным пламенем не ухудша*от этих свойств под влиянием газов СО и Н2 в тех случаях, когда скорости охлаждения ме­талла шва низкие.

Большую опасность водород, образующийся в плэмени, представляет при сварке меци, алю­миния и некоторых высоколегированных ста­лей, вызывая «водородную болезнь» (растрес­кивание) и пористость шва. Для сварки этих металлов требуется соблюдать соответствую­щие условия (см. гл. XVIII).

При сварке науглероживающим пламенем сварочная ванна контактирует с газами СО, Н2 и уперсдом С2. В этом случае как газ СО, так и твердый углерод С реагируют с железом, образуя карбиды железа по реакции 3Fe + C = = Fe3C и 3Fe + 2СО = Fe3C ■+■ С02, т. е. проис­ходит науглероживание металла шва.

Особенно рекомендуется применять наугле­роживающее пламя при сварке чугунов.

При газовой сварке зона термического влия­ния в сварных соединениях распространяется на ширину от 8 (малые толщины листов) до 25 мм в обе стороны от шва.