НЭС/Автогенная сварка

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Автогенная сварка
Новый энциклопедический словарь
Словник: А — Александр Михайлович. Источник: т. 1: А — Александр Михайлович (1911), стлб. 311—313 ( скан · индекс ) • Даты российских событий указаны по юлианскому календарю.

Автогенная сварка есть способ соединения различных металлов путем их плавки в месте стыка или путем заполнения промежутка между соединяемыми частями однородным со спаиваемым расплавленным металлом. Способ этот применялся давно для пайки свинца, но для более трудноплавких металлов стал применяться в широких размерах только в последнее время. А. сварка производится путем электричества (см. Паяние), по способу алюминотермии, состоящему в том, что промежуток между свариваемыми частями, заключенными в форму из глины, заполняется расплавленным и сильно перегретым железом, которое получается при сгорании смеси из порошкообразного алюминия и окиси железа (экзотермическая реакция), и, наконец, при помощи пламени смеси горючего газа с кислородом. Последний способ является в настоящее время самым распространенным, а по качеству получаемых результатов, скорости производства работы и удобству применения—наилучшим. Процесс сварки состоит в том, что соединяемые части приводятся в соприкосновение, и место стыка, посредством местного нагрева пламенем газа, доводится до плавления; при предметах незначительной толщины и хорошо пригнанных в стыке, этого бывает достаточно для вполне прочной сварки; обыкновенно же приходится еще добавлять металла, что делают, расплавляя над стыком тонкую палочку или проволоку, с которой металл капает на стык и заполняет промежутки. Пламя горелки должно быть восстановляющим, чтобы место соединения было чисто от окислов и пленок, делающих шов непрочным; температура пламени должна быть не ниже 1600° С. Для сжигания смеси газа употребляются особые горелки различных систем: в одних (сист. Фуше) кислород поступает под высоким давлением и, выходя из мундштука со значительной скоростью, увлекает за собой горючий газ, поступающий под атмосферным давлением (принцип инжектора); в других—оба газа поступают под повышенным давлением и смешиваются в самой горелке перед выходом из мундштука; наконец, в третьих—смешивание газов происходит в особой камере и в горелку попадают уже смешанные газы. Диаметр отверстия горелок зависит от толщины свариваемых предметов, скорость же истечения газов из горелки должна быть всегда больше скорости распространения волны взрыва, чтобы избежать отбрасывания пламени внутрь трубопровода и взрыва газа в резервуаре. В качестве горючего газа употребляются, по преимуществу, водород и ацетилен. Теоретическая температура пламени при сгорании двух объемов водорода и одного объема кислорода равна 6700° С, но на практике, вследствие процесса диссоциации водяных паров и охлаждения окружающим воздухом, температура пламени получается не выше 2400° С. Водород и кислород обыкновенно употребляются в сжатом (до 150 атм.) состоянии, в стальных сосудах, снабженных редукционными клапанами для понижения давления до требуемого при работе. Водород и кислород для сварки добывают иногда также электролитическим путем; в особых аппаратах, называемых электролизерами (Elektrolyseur), водный раствор поташа подвергается разложению пропусканием через него тока, и получающиеся газы собираются, каждый отдельно, в резервуар. Однако, как известно, при разложении воды соотношение объемов водорода и кислорода равно 2:1; между тем, для сварки, во избежание окисления, они употребляются в отношении 4:1; поэтому приходится либо добавлять водород, получаемый каким-нибудь другим способом, либо выпускать часть полученного кислорода, что представляет неудобства и удорожает процесс сварки. При употреблении ацетилена его получают по мере надобности в особых генераторах разложением углеродистого кальция водою или пользуются растворенным в ацетоне и сжатым ацетиленом (по причине взрывчатости сжатого ацетилена его раствор в ацетоне заключается в стальные сосуды, наполненные пористой массой, так что испаряющийся из раствора газ не может взорвать). Теоретическая температура кислородно-ацетиленового пламени равна 4200° С, на практике же может достигнуть 8500° С. Водородная сварка, по сравнение с ацетиленовой, дает более прочный шов по опытам на химической фабрике Грисгейм-Электрон и в лаборатории Фуше сравнительные качества обоих способов представляются в таком виде: в отношении предела упругости ацетиленовый шов ниже водородного на 30,5%, в отношении разрывного усилия—ниже на 22,5%, в отношении удлинения—ниже на 30,5%. Однако, в виду более высокой температуры, кислородно-ацетиленовое пламя должно быть предпочтено при сваривании крупных предметов. Область применения кислородно-газовой А. сварки теперь очень широка; она применяется для всяких металлов: железа, стала, чугуна, меди, алюминия и проч.; чаще всего, однако этот способ применяется для сварки железа. Из встречающихся на практике случаев употребления А. сварки можно указать следующие: сварка листов различной толщины; сварка труб для высокого давления; изготовления резервуаров для сжатых газов; починка котлов; заделка раковин и трещин в отливках; ремонт сломаных машннных частей и тому подобное. Механические испытания и микроскопические исследования сваренных образцов показали, что изменения структуры металла в месте кислородно-газовой сварки весьма незначительны, а потому этот способ сварки может быть применяем для всяких ответственных работ.

Литература: E. Wiss, «Die autogene Achweissung der Metalle» («Zeitschr. d. Ver. Deutsch. Ing»., 1906 г., № 2); Dicke, «Ueber Wassergas» («Stahl und Eisen», 1907 г., № 33); E. F. Lake, «Liquid Gas for Welding and Lightning» («Amer. Mach». 1909 г., № 16); H. Rinne, «Die autogene Schweissung» («Stahl und Eisen», 1909 г., № 46); Th. Kautny, «Handbuch der autogenen Schweissung»; Chatelain, «La soudure autogène et aluminothermie»; S. Ragno, «La soudure autogène des metaux»; Л. Борович, «Котельное производство» (СПБ., 1910).

Н. Емцов.