Газопрессовая сварка

Газопрессовая сварка - искусство соединения металлов без использования лишних элементов. Эта технология совмещает в себе высокие температуры газового пламени и точно рассчитанное давление. Они становятся двумя условиями, позволяющими достигать исключительной прочности и надежности соединений.

Главная особенность такой сварки в том, что для нее не нужен присадочный материал. Слияние поверхностей происходит в результате нагрева сопрягаемых поверхностей до пластического состояния с последующим применением большой механической силы. Таким способом можно соединить достаточно массивные заготовки, в том числе сопрягаемые встык трубы, стержни и рельсы.

при газопрессовой сварке заготовки испытывают и термическое воздействие, и силу давления

Процесс газовой сварки давлением предполагает комплексное взаимодействие тепла и давления. Для подогрева сопрягаемых краев используют газокислородное пламя. Оно образуется при сгорании топливного газа (обычно ацетилена или пропана) в кислороде или воздухе. Его температура может достигать от +3200 до +3500 градусов по Цельсию, что достаточно для нагрева металлов до пластичного или частично расплавленного состояния.

Когда необходимая температура достигнута, концы элементов сближают и соединяют сильным механическим нажимом. Это необходимо не только для обеспечения полного "сращивания", но и чтобы вытеснить из области соединения окислы и прочие включения, а также для облегчения диффузии атомов металла из одной части в другую.

Под воздействием давления и высокой температуры в ходе газовой сварки прессом металл в месте соединения значительно деформируется. Это способствует взаимному проникновению атомов и созданию надежного монолитного соединения. В результате получается сварной шов с высокой прочностью и плотностью.

После сварки деталям надо дать остыть естественным способом. В месте соединения происходит кристаллизация металла. В процессе остывания температура выравнивается. Это приводит к уменьшению внутренних напряжений и к образованию однородной микроструктуры. Таким образом, естественное охлаждение тоже "работает" на повышение прочности шва.

Для газовой сварки с применением давления нужны специфические оборудование и инструменты. К ним относятся:

• газовые горелки. Основной инструмент, создающий газокислородное пламя, необходимое для нагрева свариваемых поверхностей. Горелки могут быть разных конфигураций в зависимости от требований;
• редукторы давления - устройства для контроля давления подаваемых газов, обеспечивающие стабильное и безопасное пламя;
• газовые баллоны: емкости для хранения и транспортировки кислорода и топливного газа;
• обратные клапаны и предохранительные устройства. Необходимы для предотвращения возможного взрыва или обратного удара;
• сварочный стол или основа. Предназначены для фиксации деталей во время сварки. Должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать давление;
• сжимающие устройства или пресс-формы. Инструментарий, применяемый для приложения механического давления к нагретым деталям для образования сварного шва;
• системы защиты и вентиляции - превентивное оборудование. Оно защищает персонал от опасностей, связанных с работой в высокотемпературных условиях, и обеспечивает вытяжку продуктов сгорания.

требования к процессу газопрессовой сварки достаточно жесткие: нагрев, как и сжатие, нужно контролировать

Для газопрессовой сварки важен не просто качественный и интенсивный нагрев, но и характер нагрева.

Во-первых, процесс должен быть точным и локальным. Нагреваться должны только необходимые для соединения участки. Это достигается за счет использования специально разработанных газовых горелок, позволяющих локализовать действие пламени.

Во-вторых, температуру пламени тоже нужно регулировать, чтобы адаптировать процесс под разные виды металлов и их толщину. Это важно, поскольку материалы отличаются температурой плавления и требуют неодинаковых условий нагрева.

В-третьих, нагрев должен быть быстрым. Это позволяет сократить общее время сварочного процесса и уменьшить продолжительность теплового воздействия на материал. А значит, предотвратить его перегрев или деформацию вне зоны сварки.

В-четвертых, нужно соблюдать требуемую глубину проникновения тепла. Она как раз напрямую зависит от настроек пламени и от скорости сварки

В-пятых, в процессе за счет управления потоком надо минимизировать окисление, чтобы обеспечить более чистое и прочное соединение.

Свои требования при газовой сварке давлением предъявляются и собственно к давлению. Его нужно:

• равномерно распределять по всей поверхности соединяемых частей;
• прилагать в строго определенный момент, когда металл достиг оптимальной температуры;
• прикладывать с определенной силой - в зависимости от типов свариваемых материалов.

Кроме того, необходимо правильно рассчитывать скорость приложения давления. Она должна быть контролируемой. Слишком интенсивный процесс может чрезмерно деформировать или разбрызгать металл. А чтобы избежать нарушения формы или размеров готовой продукции, перед началом работы нужно оценить степень деформации конкретного материала.

стыкам после газопрессовой сварки необходима обработка

Результат газовой сварки прессом, как и любой другой, - идеальный стык. Но что под ним в этом случае подразумевается? Прежде всего прочность соединения: оно должно выдерживать нагрузку, равную или превышающую нагрузку на основной материал. Важно и отсутствие дефектов: во шве не допускаются воздушные пузыри, трещины, шлаковые включения или поры, которые могут снизить прочность стыка.

Провар должен быть равномерным и полным, с однородной по всей длине глубиной. Имеют значение и эстетические качества шва: он должен быть ровным и гладким на вид, без наплывов. В этом случае оценить качество помогает простой визуальный осмотр. Для обнаружения дефектов требуются точные приборы, как правило, на электронной основе.

И, конечно, после процесса не должны измениться свойства основного материала: нагрев не должен "вмешаться" в его механические и структурные характеристики.

При выполнении газовой сварки с применением давления наши предприятия учитывают все эти требования, а кроме того - индивидуальные особенности каждого проекта. Обращайтесь - и мы гарантируем вам надежную и долговечную "спайку" ваших заготовок для решения любых производственных задач.