СВАРКА, РЕЗКА И ПАЙКА МЕТАЛЛОВ

ЗНАЧЕНИЕ КИСЛОРОДА ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ

К газовой сварке относятся способы, при которых нагрев ме­талла производится высокотемпературным газовым пламенем посред­ством специальных сварочных горелок. Для наиболее важных ме­таллов практически пригодно пламя с температурой не ниже 3000°. Лишь немногие химические реакции, осуществимые в промышлен­ных масштабах, могут дать пламя со столь высокой температурой. В настоящее время для получения газосварочного пламени практи­чески почти исключительно применяется сжигание различных горю­чих в технически чистом кислороде [1].

Сжигание различных горючих в воздухе даёт пламя со слиш­ком низкой температурой (не выше 1800—2000°), пригодное для сварки лишь самых легкоплавких металлов, например свинца. Низ­кая температура газовоздушного пламени и малая пригодность его для газовой сварки металлов объясняется большим содержанием в воздухе инертных газов, главным образом азота, не участвующих в процессе горения и резко снижающих пирометрический эффект и температуру пламени.

При сжигании одного и того же горючего в воздухе и кислороде - общий тепловой или калориметрический эффект реакции горения в обоих случаях практически одинаков, но температура пламени полу­чается резко различной, так как общая масса и суммарная тепло­ёмкость газов, участвующих в процессе горения, для воздуха зна­чительно увеличиваются за счёт азота и других инертных газов, что и вызывает сильное снижение температуры пламени по сравне­нию с процессом сгорания в чистом кислороде. Поэтому для обыч­ных, практически наиболее важных случаев сварки промышленное применение может иметь лишь пламя, получаемое сжиганием горючего в технически чистом кислороде; газовоздушное пламя может иметь в сварочной технике лишь очень ограниченное при­менение.

Технически чистый кислород является важнейшим газом в сва­рочной технике, для процессов газовой сварки и кислородной резки, и производится для этой цели в больших количествах. В больших количествах кислород производится и для других процессов, напри­мер в химической, металлургической и других отраслях промыш­ленности, но для многих из этих производств не требуется высокой чистоты применяемого кислорода, и достаточен дешёвый газ с со­держанием в нём кислорода только 50—90%. В сварочной технике применяется кислород высокой степени чистоты. По общесоюз­ному стандарту для сварки и резки металлов должен приме­няться кислород со степенью чистоты не ниже 99%, т. е. сумма всех примесей в кислороде не должна превышать одного про­цента.

Способы производства технически чистого кислорода могут быть различны; промышленное значение имеют способы производства: а) из воздуха — методом глубокого охлаждения; б)из воды — путём электролиза.

В нашей промышленности применяется почти исключительно способ производства кислорода из воздуха, как более экономичный, при котором расходуется 1,5—2,0 квт-час' электроэнергии на 1 м3 кислорода, в то время как на получение 1 м3 кислорода путём элек­тролиза воды, с одновременным получением 2 м3 водорода, тре­буется 9—10 квт-час. Получение кислорода способом электролиза воды может быть рентабельно лишь при одновременном использо­вании получаемого водорода. Рассмотрим кратко лишь производ­ство кислорода из воздуха.