Властивості і застосування горючих газів при зварюванні

Газополум'яна зварювання отримала широке поширення вже з середини 19-го століття. Для отримання горючих газів використовувалися спеціальні генератори. Коли людина навчилася поміщати горючі речовини в газові балони під високим тиском газова зварка стала набагато зручніше. За останні 150 років удосконалювалося обладнання (колба, пальник, флюси для зварювання), але сам принцип не змінився: горючий газ в поєднанні з киснем дають високу температуру, за рахунок якої відбувається розрізання та сплавлення металів. Одним з перших гріючих газів використовувався водень – з його допомогою в 1840 справили зварювання свинцю.

Застосування водню в газовій зварці

Цей газ найлегший з усіх. Однак його застосування обмежене через легкого утворення вибухонебезпечної суміші з киснем («гримучого газу»), що змушує робітників з підвищеною увагою ставитися до правил техніки безпеки при зварювальних роботах. Сьогодні цей газ в промислових масштабах отримують або конверсією метану, або електричним розкладанням води. Газові балони з воднем фарбують у зелений колір, а сам газ зберігають при тиску 150 атмосфер. Полум'я, створюване воднем і киснем, пофарбовано в синій колір, в ньому, на жаль (це також одна з незручностей), немає видимих зон горіння, що ускладнює регулювання.

Пропан-бутанові суміші у зварюванні

Ці суміші дають найбільшу кількість тепла (володіють високою питомою теплотворною здатністю). Але є декілька недоліків, які доводиться враховувати при роботі з ними:

• вони не пахнуть, тому в них додають сильно пахнуть речовини (меркаптани);
• вони дуже сильно розширюються (високий коефіцієнт об'ємного розширення), тому в техніці не рекомендується наповнювати газові балони більш ніж на 85% обсягу.

До місця зварювання пропан-бутанова суміш доставляється в газових балонах, пофарбованих у червоний колір, під тиском 16 атмосфер. Такий сумішшю ріжуть, варять і гартують стали, кольорові метали, плавлять пластмаси.

Застосування ацетилену в газовій зварці

У багатьох підручниках ацетилен є своєрідним еталоном, з яким звіряють той чи інший гріючий газ. Існує навіть термін – «коефіцієнт заміни ацетилену». Цей газ є основним при газовій зварці, різанні і взагалі газополум'яної обробки металів. Температура, що розвивається ацетиленом при горінні в кисні, досягає близько 3150 С. Присутність в ацетилені деякої кількості сполук сірки і азоту (сірководню, аміаку) надають йому часниковий запах, за яким його можна легко відрізнити від інших газів.

Рідкий і твердий ацетилен при ударі вибухають, тому при низьких температурах і високих тисках поводитися з газовими балонами, наповненими ацетиленом, необхідно дуже обережно. Ацетилен, так само як і водень, що здатний утворювати з атмосферним киснем вибухонебезпечні суміші. Вибух може відбутися або від іскри або від нагрівання. Відповідно, устаткування, працююче з цим газом, необхідно встановлювати в місцях, в яких усунуто умови виникнення вибухонебезпечних сумішей, іскріння і перегріву.

Мідь знижує температуру займання ацетилену, тому не допускається присутність міді в матеріалах обладнання понад 70%.

Балони з Ацетиленом фарбують в білий колір, робочий тиск у них становить 19 атмосфер. В балонах ацетилен знаходиться в розчиненому вигляді – в якості розчинника застосовують масу, просочену ацетоном.

Окремо варто сказати про кисні, який хоча і не є гріючим газом, але без якого часто неможлива якісна різання та зварювання, так як він є основним окислювачем у процесах газополум'яної обробки металів.