ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сварочное пламя и его свойства из "Газовая сварка и резка металла " Сварочное пламя возникает в результате сгорания газообразного горючего или паров горючей жидкости в чистом кислороде. От состава горючей смеси, т. е. от соотношения в ней кислорода и ацетилена зависит внешний вид, температура и влияние сварочного пламени на расплавленный металл. С изменением состава горючей смеси изменяется свойство сварочного пламени. [c.64] Схемы различных видов ацетилено-кислородного пламени (нормального, окислительного и науглероживающего) приведены на рис. 30. [c.64] Нормальное пламя теоретически получают, когда на один объем ацетилена в горелку подают один объем кислорода. [c.64] Ацетилен сгорает за счет кислорода смеси по реакции СаНа -Ь О, = 2 СО 4- Н (1-я фаза горения). [c.64] Образующиеся в пламени окись углерода и водород, раскисляют металл, восстанавливая его в сварочной ванне из окислов. [c.65] Практически же, вследствие некоторой загрязненности кислорода, нормальное пламя образуется при несколько большем количестве кислорода — при отношении ацетилена к кислороду от 1 1 до 1 1,3. [c.65] Нормальное ацетилено-кислородное пламя имеет три ярко очерченные зоны. Ядро имеет резко очерченную, несколько бочкообразную форму с закругленным концом. Оболочка ядра ярко светится, так как состоит из раскаленных частиц углерода. Само же ядро имеет синеватый цвет и температуру около 900° С. Размеры ядра находятся в прямой зависимости от расхода горючей смеси и скорости ее истечения. Диаметр канала мундштука определяет диаметр ядра пламени, а скорость истечения газовой смеси — длину пламени. [c.65] Площадь поперечного сечения канала мундштука прямо пропорциональна толщине свариваемого металла. Устойчивое горение пламени зависит от скорости истечения смеси. [c.65] Восстановительная зона темного цвета, отличается от ядра и остальной части пламени. Она состоит из продуктов неполного сгорания ацетилена окиси углерода и водорода. Они раскисляют расплавленный металл, т. е. отнимают кислород от окислов металла, имеющихся в ванне расплавленного металла. Процесс отнятия кислорода от окислов металла называется восстановлением, отсюда данную зону пламени называют восстановительной. Если в процессе сварки расплавленный металл сварочной ванны находится в восстановительной зоне, то металл шва получается без пор, газовых и окисных включений и других дефектов. Восстановительная зона обладает наиболее высокой температурой в точке, отстоящей на 3—6 мм от конца ядра (около 3200°С). Этой зоной пламени разогревают и расплавляют металл. [c.66] Факел (окисиая зона) расположен за восстановительной зоной. Факел состоит из углекислого газа (двуокись углерода), паров воды и азота, которые появляются в пламени при сгорании окиси углерода и водорода восстановительной зоны за счет кислорода окружающего воздуха. Температура факела значительно ниже, чем температура восстановительной зоны, и колеблется в пределах 1200—2500° С. [c.66] Окислительное пламя образуется в том случае, когда в горячей смеси на один объем ацетилена приходится более 1,3 объема кислорода. При этом ядро приобретает конусообразную форму, значительно сокращается по длине, приобретает менее резкие очертания, более бледную окраску. [c.66] Восстановительная зона и факел сокращаются по длине, пламя становится короче и приобретает синевато-фиолетовую окраску. Горение идет с шумом, степень которого зависит от давления кислорода и соотношения газовой смеси. При повышении содержания кислорода в газовой смеси пламя горит с большим шумом. [c.66] Температура окислительного пламени выше нормального, однако сварить им сталь нельзя из-за наличия в пламени избытка кислорода. Избыток кислорода приводит к окислению, и шов становится пористым и хрупким. [c.66] Восстановительная зона несколько светлее и почти сливается с ядром, совсем исчезает граница между восстановительной зоной и факелом. Факел приобретает желтоватую окраску. При большом избытке ацетилена пламя начинает коптить, так как в нем ощущается недостаток кислорода, необходимого для полного сгорания ацетилена. [c.67] Находящийся в ацетиленовом пламени избыток ацетилена разлагается на углерод и водород. Углерод легко переходит в ванночку расплавленного металла и ухудшает качество шва. Температура ацетиленового пламени ниже нормальной. Уменьшая подачу ацетилена в горелку до полного исчезновения зеленого венчика на конце ядра, ацетиленовое пламя превращают в нормальное. [c.67] Пламя с избытком ацетилена применяют для наплавки твердых сплавов. Для сварки алюминиевых и магниевых сплавов используют пламя с незначительным избытком ацетилена. [c.67] Характер сварочного пламени сварщик определяет на глаз. Как правило, начинающий сварщик очень быстро приобретает навык точно регулировать сварочное пламя по форме и цвету. При регулировании пламени горелки следует обращать внимание на правильность подбора расхода кислорода и размера ядра пламени. С повышением давления кислорода смесь выбрасывается из мундштука со слишком большой скоростью и пламя становится жестким , выдувая расплавленный металл сварочной ванны напором струи горячих газов и тем самым затрудняя сварку. При большой скорости истечения кислорода пламя отрывается от конца мундштука, а при слишком низком давлении кислорода пламя становится короче, при приближении мундштука горелки к металлу горелка начинает резко хлопать и может возникнуть обратный удар. При правильно подобранном давлении кислорода пламя горит ровно и устойчиво, не сдувая расплавленный металл с поверхности сварочной ванны. [c.67] Горючая смесь вытекает из мундштука горелки с большой скоростью, поэтому пламя оказывает механическое воздействие на жидкий металл сварочной ванны и формирование валика шва. Вследствие этого жидкий металл отжимается к краям ванны. [c.67] Характер формообразования металла зависит от угла наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла (рис. 31). [c.68] Тепловая мощность пламени выражается часовым расходом дм 1ч) ацетилена или другого горючего газа. [c.68] Вернуться к основной статье