Газы в тепловой обработке металлов

Кроме сварки и резки металлов (газовой пламенной, лазерной или плазменной резки), промышленные газы, и ксилород в том числе, могут использоваться и в некоторых других видах тепловой обработки металлов - при которых металл, в отличие от сварки и резки, не расплавляется и не горит.

Можно отметить, что, вобщем случае, при тепловой обработке металлов большое значение имеет правильный выбор горючего газа - например, в зависимости от того, требуется ли достичь быстрого и локализованного нагревания, или, наоборот, нагрев всей обрабатываемой детали должен быть равномерным и не обязательно быстрым? Локализованное быстрое нагревание требует газа, дающего горячее, концентрированное пламя с большой теплоотдачей - и в этом случае, оптимальным обычно является использование ацетилена. При необходимости достичь равномерного нагрева, на первый план выступает экономическая оправданность, то есть соотношение цены газа, количества кислорода, необходимого для прохождения реакции горения, и теплоотдачи.

Исправление дефектов сварки тепловым выпрямлением

Ацетиленовая горелка с 1 соплом на роликах-колесах

Процессы сварки и резки создают нагрузки на металл, которые могут приводить к нежелательным его деформациям. Если деформация неприемлема, то металлическую часть нужно или выбрасывать, или исправлять дефекты, выпрямляя металл. В некоторых отраслях промышленности, количество дефектов при сварке и резке очень велико - наприме, в судостроении половина рабочего времени уходит на выпрямление металла после проведения сварочных работ.

При нагреве пламенем, отдельный участок металла подвергается интенсивному нагреву, в результате чего деформируется. Затем, при охлаждении, этот металл сжимается. Способ подходит для работы со сталью, никелем, медью, алюминием, титаном и многими их сплавами. Конечно, применение нагрева требует некоторого опыта, позволяющего работнику быстро рассчитать, какой именно участок металла нужно нагревать, чтобы исправить ту или иную деформацию (не всегда нагрвевается именно деформированный участок).

Для создания пламени можно использовать в качестве топлива разные газы, но лучше всего подходит ацетилен, который при сгорании в кислороде дает самое горячее и концетрированное пламя, позволяющая быстро прогреть локализованный участок металла. Обычной ручной горелкой можно эффективно нагревать металл толщиной примерно до 15 мм; при работе с большими листами металла значительной толщины, используемыми, например, в конструкции судовых палуб, используются специальные горелки с несколькими соплами. Ввиду значительной массы и для удобства перемещения и позиционирования сопел такие горелки монтируются на колесах.

Тепловое закаливание

При закаливании, поверхность металла нагревается до температуры закаливания и затем быстро охлаждается. Этот метод используется там, где трубется высокая прочность металла - например, при изготовлении обойм подшипников или при обработке несущих поверхностей роликов.