Газопрессовая сварка

Сущность процесса газопрессовой сварки состоит в том, что изделия, подлежащие соединению, нагреваются пламенем многосопловых горелок и после достижения необходимой температуры сдавливаются и свариваются.
Общие сведения

Область применения
Для стыков стальных трубопроводов для газа и нефти;
Для сварки рельсового стыка.

Способы газопрессовой сварки
соединение в пластическом состоянии - (рис. а) при сварке в пластическом состоянии к деталям, подготовленным для сварки, прикладывается осевое давление и зажигается горелка, затем детали нагреваются с одновременным сдавливанием. После образования утолщения вследствие осадки нагрев прекращается и давление снимается.
оплавлением - (рис. б) детали, подготовленные для сварки, устанавливаются с зазором и зажигается горелка. Затем следует нагрев и оплавление концов деталей, после этого прикладывается осевое давление, после чего детали свариваются.

Схема
рис.а рис.б
Схемы процессов газопрессовой сварки в пластическом состоянии и оплавлением: А — ацетилен; К — кислород; В — вода.

Оборудование
Для газопрессовой сварки применяются установки, состоящие из следующих основных частей:
1) станка с механизмами для зажатия свариваемых деталей и создания осевого усилия осадки в процессе сварки;
2) горелки для осуществления сварочного нагрева;
3) системы питания газами, водой (для охлаждения) и воздухом (в случае применения пневматических устройств).

Схема
Схема поста газопрессовой сварки: 1 — неподвижный захват; 2 — многопламенная горелка; 3 — подвижный захват; 4 — изделие; 5 — пневматический цилиндр.

Горелки
- служат для равномерного нагрева свариваемых изделий.
Горелки делятся на:
торцовые и подковообразные (служащие для сварки по методу оплавления (рис.));
многопламенные (для сварки в пластическом состоянии).

Схема многопламенной горелки
Для большой устойчивости пламени, горелки питаются ацетиленом высокого давления и во избежание перегрева горелки и воспламенения горючей ацетилено-кислородной смеси внутри горелки корпус горелки имеет охлаждение водой, протекающей по внутренним каналам.

Схема поводкообразной горелки
Горелка для газопрессовой сварки труб
1— наконечник: 2 — ствол горелки; 3 — распределительная камера.

Схема торцевой горелки
Отверстия для горючей смеси и огни пламени распределяются равномерно по всему сечению сварки.
Горелка для газопрессовой сварки изготовляется двусторонней.

Особенность
Время нагрева стыка не зависит от диаметра трубы, а лишь от толщины её стенки.
Это объясняется тем, что с изменением диаметра трубы соответственно меняется и диаметр горелки и число мундштуков, так что на каждый мундштук приходится всегда определённый участок поверхности металла трубы.
Это имеет большую практическую ценность и даёт возможность выполнения газопрессовой сварки стыков труб значительного диаметра с исключительной скоростью, не достижимой ни при одном из других способов сварки.

Достоинства
высокое качество сварных соединений,
отсутствие необходимости в присадочном материале и мощных источников электроэнергии,
возможность использования природных газов,
дешевизна оборудования,
отсутствие необходимости поворачивать трубы в процессе
сварки,
время сварки 3-5 минут.

Недостатки
неравномерность нагрева изделия по сечению при сварке в пластическом состоянии,
более низкая производительность по сравнению с контактной сваркой.
основным недостатком газопрессовой сварки является то, что основные характеристики процесса - температура, время осадки - определяются на глаз и зависят целиком от квалификации сварщика.

Параметры режима
температура нагрева (1200 — 1300º);
мощность горелки (1,5 — 2 л/час на 1 мм2 площади сечения)
удельное давление (1,5 — 4,5 кгс/мм2)
Давление горючего газа на входе в горелку 0,35 кгс/см2
Удельное давление усилия прессования. 1,5–1,75 кгс/мм2
Величина осадки (0,4 – r0,5 d)
Размах колебания горелки (0,5 d)
Здесь d – диаметр свариваемого вала.