Коротко
- Газовая сварка плавит металл пламенем горючего газа в кислороде, электрическая - теплом дуги.
- Ацетилен-кислородное пламя доходит до 3150 °C, электрическая дуга - до 7000 °C.
- Газовая сварка нагревает медленнее и годится для тонкого металла, цветных металлов и ремонта.
- Электрическая дуговая сварка быстрее и увереннее берёт сталь обычной и большой толщины.
- Сварка газопроводов регулируется отраслевыми нормами, способ и допуск сварщика определяет проект.
Перед выбором способа сварки для конкретной работы решают, взять горелку с пламенем или дугу. Ниже разбираем, чем отличается газовая сварка от электрической: источник тепла, какой газ используют для газовой сварки, скорость и зону нагрева, какой способ подходит для типовых задач, состав оборудования, аттестацию на газопроводы и на что смотреть с точки зрения безопасности.
Разница не в том, какой способ лучше вообще, а в том, для какой толщины металла и какой работы он годится. Дальше - по пунктам: источник тепла, газ, скорость нагрева, оборудование и где каждый способ уместен.
1. Источник тепла: пламя против дуги
При газовой сварке металл плавит не электричество, а тепло от горения смеси кислорода с горючим газом: пламя оплавляет кромки детали и присадочный пруток, из них получается сварочная ванна. При электрической дуговой сварке ток образует дугу между электродом и деталью, и расплавляет металл именно дуга, а не пламя.
Ацетилен - самый распространённый горючий газ для этого способа - при сгорании в кислороде даёт температуру пламени до 3150 °C. Электрическая дуга при сварке разогревается сильнее - до 7000 °C, эта температура превосходит температуру плавления любого металла, поэтому дуга плавит кромки быстрее пламени.
2. Газовая сварка: какой газ используется?
Горючий газ сжигают в смеси с кислородом, который во всех случаях один и тот же и идёт из отдельного баллона. Чаще всего берут ацетилен, реже - водород, пропан, бутан, блаугаз или бензин, а горючий газ выбирают по доступности и по тому, какая температура пламени нужна для конкретного металла.
- Ацетилен - основной вариант: даёт самую высокую температуру пламени среди перечисленных газов.
- Пропан и бутан - применяют там, где ацетилен по условиям работы недоступен.
- Водород, блаугаз и бензин - используют реже, для отдельных марок оборудования и задач.
3. Ацетилен, газовая сварка металлов: что и почему варят этим газом?
Температура пламени у этого газа выше, чем у остальных горючих, поэтому именно на нём держится способ. Им варят малоуглеродистую и низколегированную сталь толщиной от 0,2 до 5 мм: чем толще металл, тем медленнее идёт нагрев и ниже производительность. Тем же пламенем варят цветные металлы и инструментальные стали, которым нужен постепенный мягкий нагрев и замедленное охлаждение, а также чугуны и некоторые специальные стали. Отдельно горелку используют для ремонтных работ, твёрдой пайки и наплавки.
4. Скорость нагрева и зона нагрева: почему дуга быстрее?
Газовая сварка нагревает металл медленно и плавно: при толщине 1 мм скорость сварки составляет около 10 метров шва в час, а при толщине 1 см падает примерно до 2 метров в час. Из-за медленного и широкого нагрева металл вокруг шва сильнее ведёт от температуры - зона термического влияния у газовой сварки шире, чем у дуговой.
Электрическая дуга - источник тепла более концентрированный: она греет узкую зону и позволяет варить быстрее, особенно на металле от нескольких миллиметров и толще. Расплавление там, где не нужно, при дуговой сварке меньше, поэтому металл ведёт не так сильно.
5. Какая сварка лучше, газовая или электрическая, для типовых задач?
Однозначного ответа нет - выбор зависит от металла, толщины и условий работы. Ниже - типовые случаи.
- Задача: Тонкий лист и тонкостенная труба
- Что взять: Газовая сварка
- Почему: Мягкий нагрев не прожигает тонкую кромку так, как концентрированная дуга
- Задача: Углеродистая и низколегированная сталь обычной толщины
- Что взять: Электрическая дуговая
- Почему: Дуга греет быстрее и глубже, справляется с металлом от нескольких мм
- Задача: Ремонт чугуна и работа с цветными металлами
- Что взять: Газовая сварка
- Почему: Плавный нагрев и замедленное охлаждение нужны именно этим металлам
- Задача: Работа без электричества, в поле или на выезде
- Что взять: Газовая сварка
- Почему: Не нужен генератор или розетка - только баллоны
- Задача: Толстый металл и крупные конструкции
- Что взять: Электрическая дуговая
- Почему: Выше скорость и производительность на большой толщине
6. Оборудование: баллоны и горелка против инвертора и электрода
Комплект для газовой сварки - баллон с кислородом, баллон с горючим газом, по редуктору на каждый баллон, шланги и горелка со сменными наконечниками под толщину металла. Редукторы и подогреватели для баллонов можно посмотреть в разделе регуляторов и подогревателей газа, а горелки и остальное оснащение - в разделе газопламенного оборудования. Какой объём баллона и какой газ брать под конкретную задачу, разобрано в статье «Баллоны для сварки: какой газ и объём выбрать».
Для электрической дуговой сварки нужен источник тока - трансформатор или инвертор, электрододержатель, кабель массы на деталь и сами электроды. Баллон с газом такому способу не нужен, кроме полуавтомата с защитным газом - там баллон стоит, но горит не он, а дуга. Инверторы под ручную дуговую сварку - в разделе сварочных инверторов.
7. Газовую сварку газопроводов применяют не везде: где нужна аттестация?
Способ и допуск сварщика на такие трубы определяет проект, а не сам сварщик по своему усмотрению. Сварка трубопроводов регулируется отраслевыми нормами, и к работе на газопроводах допускают только аттестованных сварщиков. Какие документы вообще регулируют сварку трубопроводов, разобрано в статье «ГОСТ на сварку трубопроводов».
8. Безопасность: на что смотреть при выборе способа?
У газовой сварки главный риск - открытое пламя и газ под давлением. Ацетилен взрывоопасен: он может взорваться от удара, при нагреве до 500 °C или при сжатии выше 0,2 МПа при комнатной температуре, поэтому его хранят в баллонах с пористым наполнителем, пропитанным ацетоном, а не в чистом сжатом виде.
У электрической дуговой сварки риск другой - поражение электрическим током и яркое излучение самой дуги, от которого защищает маска со светофильтром. Открытого огня и баллонов под давлением на рабочем месте при этом нет.
Для стали от нескольких миллиметров и выше берут инвертор и электрод - дуга греет быстрее и глубже. Для тонкого листа, цветного металла или ремонта в поле без розетки годится газовая горелка с баллонами.
Комментарии