Выбор газа влияет не только на температуру пламени, качество шва, но и на экономичность процесса. Они сгорают по-разному, дают разную t°, требуют разного объема кислорода. Чтобы понять, что выгоднее и удобнее, рассмотрим особенности расхода газов.
Ацетилен
Это самый распространенным газом. В смеси с кислородом он дает пламя до 3100 °C, чего достаточно для плавления большинства сталей. Но высокая t° требует высокого расхода O₂: на 1 м³ ацетилена приходится примерно 1,1–1,2 м³ кислорода.
Преимущества:
- высокая t° пламени;
- подходит для сталей средней и большой толщины;
- легко регулировать процесс.
Недостатки:
- высокая стоимость;
- взрывоопасность при хранении и транспортировке;
- значительный потребление O₂.
Именно поэтому в промышленных расчетах нормы расхода ацетилена всегда выше, чем у газов-заменителей. Необходимо своевременно заправлять баллоны ацетиленом, чтобы обеспечить стабильное горение, поддерживать нужную t° пламени при сварке.
Пропан-бутан
Пропан-бутановая смесь используют как замену ацетилену. Температура пламени ниже (около 2500–2800 °C), поэтому сталь проплавляется хуже. Расход O₂ при этом выше: на 1 м³ пропан-бутана нужно 3,5–4 м³ кислорода.
Из-за меньшей температуры сварка сталей ограничена, зато для пайки, резки цветных металлов или нагрева конструкций пропан подходит отлично.
Плюсы:
- низкая цена;
- безопаснее в обращении, чем ацетилен;
- доступность.
Минусы:
- увеличенное потребление O₂;
- меньшее тепловыделение, ограниченное применение для стали.
Экономичность достигается только там, где высокая температура не требуется.
Аргон
Он не горит, сам по себе не является топливом. Его используют в аргонодуговой сварке для защиты сварочной ванны от кислорода, азота. Расход напрямую зависит от толщины металла и типа соединения. По нормативам, на ручную сварку тонких деталей уходит 6–10 л/мин, при автоматической — до 20 л/мин.
Экономичность основана не на теплотворной способности, а на снижении дефектов шва. При правильном использовании, подаче процесс идет стабильнее, отходов меньше.
Кислород
Его используют в паре практически с любым газом, усиливая горение. Его расход всегда больше горючего.
- Для ацетилена: 1,1–1,2 м³ на 1 м³ газа.
- Для пропана: до 4 м³ на 1 м³.
- Для водорода и других заменителей: от 0,5 до 2 м³.
Чем выше температура пламени, тем меньше кислорода уходит на единицу объема металла. Поэтому в практических расчетах экономичность оценивают не только по цене газа, но и по соотношению с O₂.
Сравнительная таблица
Ниже рассмотрим основные характеристики газов.
- Ацетилен — дает максимальную температуру, но дорогой, требует много O₂.
- Пропан-бутан — дешевый, безопасный, но расход O₂ велик, а t° ниже.
- Аргон — не топливо, а защита. Использование зависит от режима, но именно он обеспечивает чистый стабильный шов.
- Кислород всегда составляет основную часть затрат при газовой сварке.
Правильный выбор зависит от задач: ацетилен берут для толстых сталей, ответственных соединений, пропан — для нагрева, пайки, аргон — для цветных, нержавеющих металлов, а кислород используют в любом процессе.