где Тг —температура потока газов пламени, °С;

Т — температура поверхности нагреваемого металла, СС; а — общий коэффициент теплообмена, включающий влияние конвекции и радиации. Коэффициент а сильно зависит от температуры и может быть установлен только опытным путем. В связи с тем что значения его малы, на полезный нагрев металла расходуется лишь незначительная часть общей тепловой мощности пламени — не более 10%. Распределение тепла в процессе апетилено-кислородной сварки показано на рис. 47 : / —- рассеивание в окружающую среду (42%); 2 — поглощение присадочным металлом (6%); 3—потери на угар иразбрыз-

Рис. 47. Распределение тепла в ацетилено-кислородной сварке.

гивание (2%); 4— перенос с каплями расплавленного присадочного металла (4%); 5 — проплавление основного металла (6%); 6 — расход теплоты на расплавление (10%); 7 — потери за счет теплопроводности основного металла (46%); 8— поглощение основным металлом (52%); 9—полная тепловая мощность пламени (100%.)

Эффективная мощность пламени сварочной ацетилено-кислородной горелки ди зависит от многих факторов, и прежде всего, от расхода ацетилена и свойств нагреваемого объекта. Эффективный к. п. д. т|и выше для факела пламени малых размеров. В этом одна из причин довольно широкого распространения многопламенных горелок (несколько малых источников пламени нагревают металл интенсивнее, чем один большой при том же общем расходе ацетилена).

По концентрированности нагрева газовое пламя существенно уступает дуге прямого действия. Тепловой к. п. д. дуги также значительно выше благодаря более совершенному механизму передачи тепла (бомбардировка заряженными частицами). Поэтому газовая сварка в техническом отношении гораздо менее совершенна, чем

дуговая, и имеет более узкую, но все же значительную область применения.

Реакции окисления металлов характерны для всех разновидностей сварки плавлением. Окисление основного металла или легирующих элементов в процессе сварки — явление нежелательное, но, тем не менее, всегда имеющее место на практике. Оно сопровождается выделением определенного количества тепла, которое может играть заметную роль в тепловом балансе процесса сварки.

В наиболее часто встречающихся условиях сварки плавлением реакции окисления подавляются с помощью различных металлургических и технологических мер и потому не получают развития. Тепловое влияние окислительных реакций в этом случае мало и в большинстве практических расчетов во внимание не принимается.

Значительно большую роль как источники тепла играют процессы окисления металлов при кислородной резке. На реакции окисления железа основан процесс кислородной резки стали, широко применяющийся в металлообрабатывающей промышленности. Сущность его заключается в следующем: если на предварительно нагретую сталь направить струю кислорода, то железо и легирующие элементы сгорают с образованием жидких легко удаляемых оксидов. При сжигании металла за счет теплопроводности подогреваются прилегающие к месту реза слои, которые как бы подготавливаются к последующему сжиганию.

Поскольку реакции горения железа и других элементов в кислороде идут со значительным выделением тепла, то для осуществления непрерывного процесса резки после его первоначального возбуждения требуется сравнительно небольшое дополнительное тепло-вложение, которое и осуществляется специальным подогревательным пламенем.

Следует, однако, подчеркнуть, что главная доля тепла, расходуемого при кислородной резке стали, получается за счет теплового эффекта реакций окисления металла. В некоторых случаях резка может идти целиком за счет окисления металла, без подогрева (например, резка кислородным копьем).

Реакции между оксидами менее активных металлов и активными металлами могут протекать с выделением значительного количества

Тепловой эффект некоторых реакций между оксидами менее активных металлов и активными металлами