13354

Газове зварювання металів

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Лабораторна робота № 4 Газове зварювання металів Мета роботи: ознайомитися з основними відомостями про газове зварювання металів вибрати режими зварювання отримати зварне з'єднання та перевірити його якість. Обладнання інструменти і матеріали: спецодяг зварюваль...

Украинкский

2013-05-11

1.45 MB

74 чел.

Лабораторна робота № 4

Газове зварювання металів

Мета роботи: ознайомитися з основними відомостями про газове зварювання металів, вибрати режими зварювання, отримати зварне з'єднання та перевірити його якість.

Обладнання, інструменти і матеріали: спецодяг зварювальника з захисною маскою; пост га свого зварювання, обладнаний зварювальними ацетиленовими пальниками, що живляться від генератора низького тиску і кисневого балона у комплекті з редукторами; зварювальний дріг марки Св-08А діаметром 1...5 мм; пластини з маловуглецевої сталі 200 х 150 х (1 ...5) мм; ковальські кліщі, лупа 10-разового збільшення.

Теоретичні відомості

1. Сутність способу газового зварювання

Для одержання зварного з'єднання при газовому зварюванні кромки основного металу деталей, що зварюються, та присадний метал нагрівають до рідкого стану полум'ям суміші горючих газів і кисню, спалюваної за допомогою спеціальних зварювальних пальників. Газове зварювання широко використовується при різноманітних ремонтних роботах, при виготовленні газових та інших трубопроводів, при виправленні дефектів виливків із сірого чавуну та бронзи, а також у виробництві виробів із кольорових металів і сплавів.

Газове зварювання, як правило, здійснюють із застосуванням присадного матеріалу у вигляді дроту. Якщо формування шва можливе за рахунок розплавлення кромок основного металу (наприклад, кромки деталей, що з'єднуються, відбортовані), то присадний матеріал не використовується. Схема утворення зварного шва при газовому зварюванні показана на рис. 4.41.

2. Горючі гази та газозварювальне полум'я

В якості горючих газів у промисловості застосовують ацетилен, пропан-бутанову суміш, водень, природний газ (метан) та ін. Застосовуючи горючі гази у суміші з киснем, можна одержувати пальну суміш із температурою полум'я 2400...3200 °С. Ацетилен має найбільшу теплотворну здатність у порівнянні з іншими горючими газами та високу температуру згоряння (3200 °С), що дозволяє використовувати його при газовому зварюванні сталей, чавунів та більшості інших металів і сплавів. Для зварювання кольорових металів і сплавів, температура плавлення яких нижча за температуру плавлення сталі, можуть бути використані інші горючі гази, що дають більш низьку температуру горіння.

         Рис. 4.41. Схема утворення зварного шва при газовому зварюванні

Ацетилен_(С2Н2) - горючий газ із теплотворною здатністю не менше 52800 кДж/м3 при 20° С і тиску ОД МПа. Основним способом одержання ацетилену є розкладання карбіду кальцію (СаС2) при взаємодії з водою у спеціальних апаратах - газогенераторах:

СаС2 + 2Н20 = C2H2↑ + Са(ОН)2.

При реакції з водою 1 кг технічного карбіду кальцію дає газоподібного ацетилену 230... 280 л.

Ацетилен вибухонебезпечний при надлишковому тиску понад 0,175 МПа і при нагріванні понад 500 °С. Якщо нагріти ацетилен понад 150... 180 °С, то починає відбуватися процес полімеризації ацетилену з утворюванням нових сполук - бензолу (C6H6), стиролу (C8H8) та ін. Полімеризація супроводжується виділенням значної кількості тепла, що також може призвести до вибуху. Якщо вміст ацетилену у повітрі (або у суміші з киснем) перевищує 2,2 %, то утворюється вибухонебезпечна суміш, яка вибухає від іскри або відкритого вогню.

Ацетилен добре розчиняється в ацетоні (в одному об'ємі ацетону при тиску 0,15 МПа розчиняється 23 об'єми ацетилен)')- 3 підвищенням тиску розчинність ацетилену в ацетоні пропорційно збільшується. У розчиненому в ацетоні стані ацетилен не вибухає при тиску 1,6 МПа, а якщо є пориста речовина - не вибухає і ще при більшому тиску. Останню властивість використовують для безпечного збереження ацетилену в балонах.

Виконують зварювання при безпосередньому живленні ацетиленом від генератора або ацетиленових балонів, пофарбованих у білий колір. В ацетиленових балонах газ зберігається під тиском до 1,9 МПа.

Пропан-бутанова суміш {СН3СН2СН3 - пропан, СН3(СН2)2СН3 - бутан) - безбарвний газ із різким запахом, яка є побічним продуктом при переробці нафти. Суміш легко переходить у рідкий стан (бутан зріджується при -0,5 °С, а пропан при -42,1 °С) при атмосферному тиску. Зріджену суміш зберігають тільки в закритих ємностях, тому що випаровування рідини відбувається навіть при від'ємних температурах.

До місця зварювання суміш доставляють у рідкому стані в сталевих балонах, пофарбованих у червоний колір при атмосферному тиску або по газопроводах через пропускну рампу.

При випаровуванні 1 кг рідкої пропан-бутанової суміші утворюється 500 дм3 газу.

Водень 2) у нормальних умовах являє собою горючий газ без кольору й запаху. Це найлегший з газів, він у 14,4 рази легший за повітря. Теплотворна здатність водню більша, ніж в ацетилену, але температура горіння менша. Водень утворює у певних пропорціях з повітрям і киснем вибухонебезпечні суміші. Тому при зварювальних роботах необхідно суворо дотримуватися правил техніки безпеки.

Одержують водень розщепленням води електричним струмом. До місця зварювання водень доставляють в газоподібному стані у сталевих балонах під тиском до 15 МПа. Балони для водню фарбують у зелений колір. Водень, що застосовується для зварювальних робіт, повинен задовольняти вимоги ГОСТ 3022-70 «Водень технічний».

У табл. 4.7 наведено основні властивості горючих газів, що застосовуються для зварювання металів.

Кисень (02) при нормальних умовах - безбарвний негорючий газ, який активно підтримує горіння. Кисень окислює всі хімічні елементи, крім деяких інертних газів. Реакції з'єднання з киснем, що протікають з виділенням великої кількості тепла, носять екзотермічний характер.

Кисень для промисловості одержують зі зрідженого повітря при температурі -185 °С. При нормальному атмосферному тиску і температурі 20 °С маса 1 м3 газоподібного кисню складає 1,091 кг. З 1 л рідкого кисню при випаровуванні утворюється 790 дм3 газоподібного.

Для зварювання та різання згідно ГОСТ 5583-78 технічний кисень випускається трьох сортів: / сорт - з чистотою не менше 99,7 %, // сорт - не менше 99,5 %, /// сорт - не менше 99,2 %.

Таблиця 4.7

Основні властивості горючих газів

Горючий газ

Густина,

кг/м3 при 20 °С та 0,1 МПа

Температура полум'я в суміші 3 киснем, °С

Коефіцієнт заміни ацетилену

Кількість кисню на 1 ,и"' газу

Ацетилен

1,090

3100...3200

1,0

1,0... 1,3

Пропан-бутанові суміші

1,867

2500 ...2700

0,6

3,5

Водень

0,084

2400 ...2600

5,2

0,3 ...0,4

До місця зварювання кисень доставляють у сталевих балонах блакитного кольору під тиском 20 МПа або по трубопроводах. Основні галузі застосування наведені в табл. 4.8.

Карбід кальцію (СаС2) - основна сировина для одержання ацетилену безпосередньо на місці зварювання. Отримують його сплавленням вапна і коксу при температурі 1900 ...2300 °С в електричних печах. Карбід кальцію

Таблиця 4.8

Основні області застосування горючих газів

Газ

Застосування

Ацетилен

Зварювання та різання усіх металів, паяння та поверхневе гартування

Водень

Зварювання сталей товщиною до 2 мм, чавуну, алюмінію та його сплавів, різання

Коксовий газ

Паяння та зварювання легкоплавких кольорових металів, різання

Нафтовий газ

Зварювання сталей товщиною до 2 мм, чавуну, кольорових металів та їх сплавів, паяння і різання

Піролізний газ

Паяння, різання, поверхневе гартування

                                          Закінчення таблиці 4.8

Газ

Застосування

Природній газ (метан)

Зварювання легкоплавких металів, паяння, різання

Пари гасу

Паяння, різання, поверхневе гартування

Пропан-бутанова суміш

Зварювання та паяння сталі, чавуну і кольорових металів, різання, поверхневе гартування

активно взаємодіє з водою та інтенсивно поглинає вологу з повітря, виділяючи при цьому ацетилен.

З 1 кг карбіду кальцію, ч залежності від його чистоти та грануляції, можна одержати від 235 до 285 дм3 ацетилену. Карбід кальцію транспортують у спеціальних герметично закритих сталевих ємностях.

Газозварювальне полум'я утворюється в результаті згоряння ацетилену або іншого горючого газу, що змішується у визначених пропорціях із киснем у зварювальних пальниках.

Ацетиленово-кисневе полум'я (рис. 4.42) складається з трьох зон: ядра полум'я І, середньої (зварювальної) зони 2, факела полум'я 3.

    Рис. 4.42. Розподіл температури в зонах зварювального полум'я

Найвища температура полум'я спостерігається наприкінці середньої зони.

У першій зоні відбувається екзотермічний розпад ацетилену на складові елементи - вуглець та водень:

2С2Н2 + 202 = 4С + 2Н2 + 202.

Температура першої зони не перевищує 1000 °С, а саме ядро полум'я яскраво світиться за рахунок часток вуглецю, що розжарилися. У другій зоні відбувається неповне згоряння часток вуглецю:

4С + 2Н2 + 202 = 4СО + 2Н2.

Внаслідок утворення окису вуглецю та водню друга зона має відновлювальний характер. Найбільш висока температура у цій зоні знаходиться на відстані 2...4 мм від кінця зони. Цю частину полум'я й використовують при газовому зварюванні.

У третій зоні за рахунок кисню повітря відбувається згоряння окису вуглецю та водню:

4СО + 2Н2 + 302 - 4С02 + 2Н20.

Теплову потужність газозварювального полум'я, що визначається витратою ацетилену (дм3/год), обчислюють за емпіричною формулою:

P = A + δ,

де А - коефіцієнт, що визначається дослідним шляхом (для вуглецевих сталей А = 100, для міді А = 150, для алюмінію А - 75); δ - товщина металу, мм.

Для розрахунків із заміни ацетилену іншим газом користуються коефіцієнтом заміни ацетилену у. Коефіцієнт заміни ацетилену - це відношення витрат газу-замінника V3 до витрат ацетилену VA при однаковій тепловій потужності.

3. Газозварювальні пальники

Газозварювальні пальники - це головний інструмент газозварювальннка. Пальники призначені для змішування у необхідних пропорціях горючого газу з киснем для утворення зварювального полум'я необхідної потужності, розмірів і форми. Зварювальні пальники відповідно до ГОСТ 1077-69 поділяються наступним чином:

  1.  За способом подачі горючого газу та кисню в змішувальну камеру (інжекторні та без інжекторні).
  2.  За родом горючого газу, що застосовується (ацетиленові, для різних газів-замінників).
  3.  За призначенням - універсальні (зварювання, різання, паяння, та наплавлення) і спеціалізовані (для виконання однієї операції").
  4.  За кількістю джерел полум'я - однополуменеві, багатополуменеві.

5. За потужністю полум'я - пальники мікро потужності (витрати
ацетилену - 5...60 л/год), малої потужності (25...700 л/год), середньої
потужності (50...2500 л/год), великої потужності (2500...7000 л/год).

У промисловості найбільш поширені інжекторні пальники, придатні для використання ацетилену низького та середнього тиску. Принцип роботи такого пальника засновано на підсмоктуванні (інжекції) ацетилену струменем кисню. На рис. 4.43 показана схема інжекторного пальника.

Рис. 4.43. Схема газозварювального інжекторного пальника

Ацетилен і кисень подаються через ацетиленовий 1 і кисневий 2 ніпелі. На корпусі 6 держака-рукоятки 3 знаходяться регулювальні вентилі 4 та 5. За допомогою накидної гайки 7 до корпусу 6 приєднуються змінні наконечники 9, які мають змішувальну камеру 8 та мундштук 10. Кисень під тиском 0,2...0,4 МПа подається крізь вузьке сопло в інжектор 11, який має поздовжні пази для надходження ацетилену. Кисень створює, завдяки великій швидкості, у камері 8 розрідження, завдяки чому через поздовжні пази інжектора засмоктується ацетилен, який має значно менший тиск.

У табл. 4.9 наведено технічні характеристики найбільш розповсюджених ацетиленових інжекторних пальників «Звезда» та ГС-3 у залежності від номера наконечника.

Різаки. Для кисневого різання із застосуванням ацетилену використовують те ж саме обладнання, що й дня ацетиленового зварювання, але замість зварювального пальника застосовують так званий різак, зазвичай інжекторного типу (рис. 4.44).

Таблиця 4.9

Технічні характеристики пальників "Звезда" та ГС-3

Показники

Номер наконечника

1

2

3

4

5

6

Товщина металу, що зварюється (маловуглецева сталь)

0,5 ...1,5

1,0 ...2,5

2,5 ...4,

4...7

7...11

10... 18

Витрати ацетилену, дм3/год

50 ...125

120 ...240

230... 240

400... 700

660... 1100

1050... 1750

Витрати кисню, дм/год

55 ...135

130 ...260

250... 440

430... 750

740... 1200

1150... 1950

Тиск кисню, МПа

0,1...0,4

0,15...0,4

0,2... 0,4

0,2... 0,4

0,2... 0,4

0,2... 0,4

Тиск ацетилену, МПа

не менше 0,001

Для різання широко застосовують різаки типу «Пламя-62» і РГС-60М.

Рис 4.44. Схема ручного різака інжекторного типу

Конструкція різака майже така сама, як і ацетиленового пальника. Кисень додається через кисневий ніпель 1, а ацетилен через свій ніпель 12. Різак має три регулювальних вентилі: два для кисню - 2 і 3, один для ацетилену - 11. Основний потік кисню спрямовується в інжектор 10, за допомогою якого засмоктується ацетилен, що змішується з киснем у змішувальній камері 9. По

трубці 8 суміш ацетилену з киснем подається у зовнішній пальниковий мундштук 7 головки 5. До внутрішнього різального мундштука 6 трубкою 4 подається додатковий кисень.

4. Редуктори для стиснутих газів

При газовому зварюванні та різанні металів робочий тиск газів повинна бути меншим, ніж тиск у балоні або газопроводі. Для зниження тиску газу застосовують редуктори.

Відповідно до ГОСТ 6268-78 редуктори для газополуменевої обробки класифікуються:

  1.  За призначенням і місцем установки - балонні (Б), рампові (Р), мережеві (С); центральні (Ц); універсальні високого тиску (У).
  2.  За схемою редукування - одноступінчасті з механічною установкою тиску (О), двоступінчасті з механічною установкою тиску (Д), одноступінчасті з пневматичною установкою тиску (У).
  3.  За родом редукованого газу - ацетиленові (А), кисневі (К), пропан-бутанові (П), метанові (М).

Відповідно до стандарту випускається 18 типів редукторів: дев'ять кисневих (Б, Р і С); п'ять ацетиленових (Б, Р і С), один метановий (3), три пропан-бутанових (Б, Р і С).

Редуктори відрізняються один від одного кольором забарвлення та приєднувальними пристроями для кріплення їх до балона. Редуктори, за винятком ацетиленових, приєднують накидними гайками, різьба яких відповідає різьбі штуцера вентиля. Ацетиленові редуктори кріплять до балонів хомутом з опорним гвинтом.

Усі редуктори класифікують ще і за принципом дії - прямої та зворотної. У першому випадку газ, що надходить у редуктор, забезпечує відкривання клапана, а в другому, навпаки, - закривання.

Кисневі редуктори знижують тиск від 15 до і,5 МПа, а ацетиленові - від 1,6 до 0,02...0,05 МПа.

На рис. 4.45 дана схема однокамерного редуктора

Редуктор автоматично підтримує постійним встановлений робочий тиск незалежно від зменшення тиску в балоні і зменшення або збільшення відбору газу з редуктора. Газ із балона надходить в камеру високого тиску 1, потім проходить через зазор між клапаном 2 і сідлом клапані в камеру низького тиску 5. При цьому в камеру низького тиску потрапляє невеликий об'єм газу, який розширюється в ній, і тиск газу понижується. Необхідний тиск газу в камері низького тиску регулюють зміною зазору між клапаном 2 і сідлом клапана. Цей зазор може змінюватись за допомогою регулювального гвинта 7. При закручуванні гвинта стискаються пружини 6 і 4, клапан 2 піднімається і кількість газу, що потрапляє в камеру низького тиску 5, збільшується. При вивертанні гвинта кількість газу зменшується.

Рис. 4.45. Схема однокамерного редуктора

5. Балони для газів

Балони для стиснених, зріджених і розчинених газів виготовляють з безшовних труб із вуглецевої та легованої сталі за ГОСТ 949-73, розрахованим на робочий тиск до 20 МПа, і за ГОСТ 15860-70 - на тиск до 1,6 МПа.

Кисневі балони (рис 4.46, а) представляють собою сталеву безшовну циліндричну ємність 3, що має випукле дно 1, на яке напресовуєтьтся башмак 2, зверху балон закінчується горловиною 4.

В горловині є конусний отвір, куди вгвинчується запірний вентиль 5. На горловину для захисту ще накручується захисний ковпак б.

Найбільше розповсюдження при газовому зварюванні, різанні та напилюванні матеріалів отримали балони ємністю 40 дм3. Вони розраховані на робочий тиск  15 МПа.

Щоб довідатися про кількість кисню, що знаходиться у балоні, необхідно номінальну ємність балона (дм3) помножити на тиск (МПа). Наприклад, якщо ємність балона 40 дм3, а тиск 15 МПа, то кількість кисню в балоні: 4x15 = 6 (м3).

Ацетиленові балони (рис. 4.46, б), враховуючи велику вибухонебезпечність ацетилену, що знаходиться у вільному стані, наповнені пористою масою з активованого деревного вугілля або суміші вугілля та пемзи, просоченої ацетоном. Розчиняючись в ацетоні, ацетилен стає вибухонебезпечним при більш високому тиску, що дозволяє вміщувати значно більшу кількість ацетилену при гранично допустимому тиску 1,9 МПа при 20 °С.

Балони для зріджених газів (пропанові, пропан-бутанові) виготовляють зварними з листової вуглецевої сталі Ст. З товщиною 2 і 3 мм. В основному застосовують білони ємністю 40 і 50 дм3. Вентиль такого балона відрізняється від вентиля кисневого балона наявністю гумового ніпеля, надітого на шпиндель вентиля, що забезпечує його герметичність. Балони розраховані на максимальний тиск 1,6 МПа. Норма заповнення балона для пропану - 0,425 кг зрідженого газу на 1 дм3 ємності балона. Заповнюють балон на 85...90 % загального об'єму. В балон ємністю 25 дм3 наливають 24 кг рідкого пропан-бутану.

Основні характеристики кисневих і ацетиленових балонів наведені в табл. 4.10.

6. Ацетиленові генератори

Ацетиленовими генераторами називають апарати, призначені для отримання ацетилену з карбіду кальцію і води. Ацетиленові генератори згідно ГОСТ 5190-78 класифікують:

1. За тиском отримуваного ацетилену - на генератори низького
тиску до 0,02 МПа, середнього тиску - від 0,02 до 0,15 МПа.

2. За продуктивністю -1,25; 3; 5; 10; 20; 40; 80; 160; 320; 640 Л/год.

  1.  За типом установки - стаціонарні генератори з продуктивністю 5... 540 /год., пересувні-з продуктивністю 1,25...3,00м3/год,
  2.  За способом взаємодії карбіду кальцію з водою: генератори типу КВ - «карбід на воду»; генератори системи ВК - «вода на карбід»; генератори системи ВВ - «витиснення води»; генератори комбінованої системи ВК.

Всі ацетиленові генератори, незалежно від їх системи, мають такі основні частини: газооутворювач, газозбірник, запобіжний затвор, автоматичне регулювання виробленого ацетилену в залежності від його споживання.

Таблиця 4.10

Кисневі та ацетиленові балони

Характеристика

Кисневий

Ацетиленовий

Граничний робочий тиск, кг/см2

150

16

Випробувальний тиск, кг/см2

225

ЗО

Стан газу в балоні

Стиснутий

Розчинений

Колір забарвлення

Блакитний

Білий

Напис на балоні

«Кисень»

«Ацетилен»

Колір напису

Чорний

Червоний

Кількість газу в балоні, л

6000

5520

Рідинна ємність, л

40

40

Розміри, мм

висота

1390

1390

діаметр

219

219

товщина стінки

8

7

Маса балона без газ}, кг

67

52

На рис. 4.47 показана схема дії ацетиленового генератора типу ГНВ-1,25.

Рис.4.47. Принципова схема ацетиленового генератора

Корпус генератора 1 розділений на дві частини перетинкою 2. В корпусі розташовано реторту б, яка сполучається з нижньою частиною корпуса вентилем 4 і гумовим рукавом 5. На корпусі генератора закріплений водяний затвор 9, який з'єднаний гумовим рукавом 12 і сталевою трубкою 13 з газовим простором генератора. На вході водяного затвору знаходиться вентиль 11. Перед початком роботи закривають вентиль 4, відкривають вентиль 11 і в генератор заливають воду. Водяний затвор 9 через лійку 10 заповнюють водою до рівня контрольного вентиля 8. Корзину 7 завантажують карбідом кальцію і вставляють в реторту 6, яка щільно закривається кришкою. Після цього генератор готовий до роботи. При відкриванні вентиля 4 по рукаву 5 вода надходить в реторту. Ацетилен, що утворюється, з реторти 6 надходить по трубці 3 в нижню частину генератора. Ацетилен витісняє воду з нижньої частини генератора у верхню. До пальника або різака ацетилен поступає через трубку 13, рукав 12 і водяний затвор 9. Генератор працює автоматично в залежності від витрат газу.

Технічні характеристики ацетиленових генераторів наведено в табл. 4.11.

Таблиця 4.11

Технічна характеристика пересувних ацетиленових генераторів

Основні показники

Характеристика генераторів

АНВ-1,25-73

АСМ-1,25-3

АМВ-1,25

Продуктивність, м3

1,25

1,25

1,25

Робочий тиск газу, МП а

0,0015 ...0,0025

0,01 ...0,07

0,01 ...0,07

Одноразове завантаження карбіду кальцію, кг

5

2 2

3,5

Грануляція карбіду

25/80

25/80

25/80

кальцію, мм

Система генератора

ВК; ВВ

ВВ

ВВ

7. Запобіжні затвори

Запобіжні затвори - це пристрої, що захищають ацетиленові генератори та газопроводи від потрапляння в них вибухової хвилі при зворотних ударах полум'я зі зварювального пальника або різака. їх встановлюють між ацетиленовим генератором і пальником або ацетиленопроводом і пальником.

Запобіжні затвори бувають рідинні та сухі. Рідинні заливають водою, сухі заповнюють дрібнодисперсною металево-керамічною масою.

Найбільш широко застосовують рідинні затвори. Принцип дії водяного запобіжного затвора показано на рис. 4.48.

В циліндричний корпус 1 водяного затвора вварені газопідвідна трубка 2 і запобіжна трубка 3. Верхня частина запобіжної трубки закінчується лійкою 4 з відбійником 5. Газопідвідна трубка опускається в корпус водяного затвора нижче запобіжної. У верхній частині водяного затвора знаходиться газовідвідна трубка 6, по якій ацетилен із водяного затвора поступає в рукав і подається до газозварювального пальника або різака. Нижче газовідвідної трубки розташований контрольний вентиль 7, за допомогою якого встановлюється потрібний рівень води (рис. 4.48, а) перед початком роботи.

Під час нормальної роботи ацетилен по трубці 2 проходить крізь шар води і подається через газовідвідну трубку б до пальника (рис. 4.48, б). Якщо трапляється вибух пальної суміші, полум'я вибухової хвилі по газовідвідній трубці 6 потрапляє у корпус / водяного затвора (рис. 4.48, в).

Рис. 4.48. Схеми дії водяного затвора

Але за рахунок того, що газопідвідна трубка 2 знаходиться нижче рівня води, полум'я не може потрапити до газогенератора і завдати великої шкоди. Енергія вибуху витрачається на підйом води по запобіжній трубці З, де вода вдаряється об відбійник 5 лійки 4, після чого вода стікає униз, ацетилен продовжує поступати і нормальна робота відновлюється (рис. 4.48, г).

8. Зварювальний дріт і флюси

Для заповнення зазору між кромками основного зварюваного металу, і створення валика шва у зварювальну ванну вводять присадний матеріал у вигляді дроту, прутків або смужок. Присадний матеріал нарізують з того ж або близького за складом металу, з якого зроблено деталі, що зварюються.

До марок зварювального дроту (ГОСТ 2246-70) відносяться низьковуглецеві, леговані, високолеговані, не обміднені, та обміднені сталеві дроти діаметром 0,3... 12,0 мм.

Позначення зварювального дроту складається з двох літер (Св.) і літеро-цифрового позначення його складу. Наприклад, зварювальний сталевий дріт діаметром 4 мм зі сталі марки Ст. 08А з обмідненою поверхнею позначається: 4СР -08А ГОСТ 2246-70. Зварювальний дріт діаметром 3 мм зі сталі марки Ст. 08Г2С з не обмідненою поверхнею -ЗСВ-08М2С ГОСТ 2246-70.

Флюси вводять у зварювальну ванну для захисту розплавленого металу від окислення киснем повітря і видалення окислів, що утворилися при зварюванні. Флюси в основному застосовують при газовому зварюванні виробів з міді, латуні, бронзи та чавуну. В якості флюсів, використовують буру, борну кислоту, окисли та солі барію, калію, літію, натрію, фтору тощо. Склад флюсу вибирають в залежності від властивостей металу, що зварюється.

9. Режими і технологія газового зварювання

Ефективність виконання процесу газового зварювання визначається режимом зварювання (потужністю полум'я, швидкістю зварювання, діаметром присадного металу) і технологією зварювання, що включає розташування пальника та присадного металу відносно зварюваного металу, а також рух пальника і присадного металу.

Потужність полум'я (дм3/год) визначається кількістю горючого газу, що спалюється за одиницю часу. Встановлено, що необхідна для зварювання потужність полум'я УА приблизно пропорційна товщині зварюваного металу:

VA = кδ,

Де k - коефіцієнт пропорційності (дм3/(год. мм), що дорівнює для низьковуглецевої сталі 100... 130; для чавуну та нержавіючої сталі -75...100; для алюмінію - 100...150; для міді - 150...225; 5 - товщина металу, мм.

Середня швидкість переміщення полум'я V (м/год) відносно деталей, що зварюються, при ручному зварюванні на сталому режимі прогрівання та розплавлений металу також залежить від товщини:

V= Аδ,

де А — коефіцієнт, що залежить від властивостей зварюваного металу, і, певною мірою, від товщини (для сталі середньої товщини А = 12... 15).

На рис. 4.49 показано орієнтовні кути нахилу вісі полум'я при зварюванні сталей.

Вплив полум'я на зварювані деталі та розподіл теплоти, яку вони отримують, залежить від кута нахилу а вісі пальника до з'єднуваної поверхні металу. Зварювання металів малої товщини виконується при малому значенні кута. При зварюванні великої товщини розташування пальника змінюють, направляючи полум'я більш вертикально.

Рис. 4.49. Кути нахилу мундштука пальника

Важливим фактором, який впливає на ефективність газового зварювання, є вибір способу, зумовлений взаємним розташуванням полум'я та присадного металу відносно напрямку зварювання.

Існує два способи зварювання - лівий і правий (рис. 4.50).

При лівому способі (рис. 4.50, а) зварювання виконується справа наліво, зварювальне полум'я направляється на ще не зварені кромки металу, а присадний дріт переміщується попереду полум'я. Лівий спосіб найбільш розповсюджений і застосовується при зварюванні тонких і легкоплавких металів. При цьому способі зварювальник добре бачить зварний шов.

Потужність зварювального пальника при лівому способі зварювання для сталі вибирається в межах 100... 130 дм3/год ацетилену на 1 мм товщини 5 зварюваного металу; діаметр сі присадного дроту й - 5/2 + 1 мм.

При правому способі (рис. 4.50, б) зварювання виконується зліва направо, зварювальне полум'я направляється на зварену ділянку шва, а присадний дріт переміщується слідом за пальником. Якість шва при правому способі вища, ніж при лівому, внаслідок кращого захисту зварювальної ванни й уповільненого охолодження металу шва. Правий спосіб доцільно застосовувати при зварюванні металів з великою теплопровідністю.

Рис. 4.50. Способи зварювання: лівий - а), правий - б)

Потужність зварювального пальника для сталі при правому способі вибирається з розрахунку 120... 150 дм/год ацетилену на 1 мм товщини зварюваного металу. Діаметр присадного дроту дорівнює приблизно половині товщини зварюваного металу {й = 5/2 мм).

10. Типи, дефекти і зовнішній контроль зварених швів

Звичайними зварювальними пальниками можна за один прохід проварити метал обмеженої товщини (для сталі ця товщина не перевершує 15 мм). Тому для зварювання деталей більшої товщини використовують зварювання за декілька проходів.

Основним типом звареного з'єднання є стикове (див. р .с. 4.10, а). Якщо деталі малої товщини (менше 2 мм), між ними перед зварюванням не залишають зазору, якщо більшої - зазор може дорівнювати 1.. .4 мм.

При газовому зварюванні крім стикових часто застосовуються кутові й торцеві з'єднання (рис. 4.51, б). Торцеві з'єднання зварюються без присадного металу і попередньої підготовки кромок.

З'єднання таврові і внапуск застосовуються при газовому зварюванні тільки для деталей невеликої товщини.

Основними причинами утворення дефектів є порушення технології, застосування невідповідних зварювальних матеріалів, неправильний вибір режиму зварювання та низька кваліфікація зварювальника. Дефекти можуть бути зовнішніми і внутрішніми.

При газовому зварюванні найбільш частими зовнішніми дефектами швів є мало розмірність ширини і висоти шва, велика горбкуватість, наявність сідловин. Ці дефекти я виникають внаслідок поганої якості присадного дроту і горючих газів, неправильної підготовки кромок, недостатньої кваліфікації зварювальника. Порушення форми та розмірів швів часто супроводжується такими внутрішніми дефектами, як напливи, підрізи, непровари тощо.

Рис. 4.51. Основні типи зварних швів і форма підготовки кромок для зварювання

11. Підготовка апаратури і техніка безпеки при газовому зварюванні

Приступаючи до виконання робіт із газового зварювання, зварювальник повинен діяти у такій послідовності:

  1.  Оглянути пальник і впевнитись у його справності.
  2.  Перевірити справність редукторів, генератора і гумових рукавів.
  3.  Впевнитись в герметичності всіх роз'ємних з'єднань пальника. Витікання газу через сальник, вентилі не допускається. Необхідно під тягнути сальникові гайки; при витоках газу через накидну гайку і мундштук - підтягнути або замінити ущільнювальні кільця, надіті на змішувальну камеру.
  4.  Встановити робочий тиск кисню на редукторі балона у відповідності з експлуатаційною характеристикою.
  5.  Відкрити на 1/4 оберту кисневий вентиль і на один повний оберт ацетиленовий вентиль, одразу ж запалити горючу суміш. Потім повністю відкрити кисневий вентиль пальника і відрегулювати ацетиленовим вентилем полум'я заданого складу (при зварюванні сталей застосовується нормальне полум'я, коли співвідношення кисню до ацетилену дорівнює одиниці, а ядро полум'я має правильну округлу форму).

Періодично, в залежності від нагрівання мундштука, проводити регулювання полум'я до заданого складу суміші, не перериваючи роботу. Якщо ацетиленовий вентиль відкритий повністю і полум'я має збільшене відношення газів у горючій суміші (надлишок кисню), необхідно припинити зварювання, погасити полум'я та охолодити пальник, не доводячи його нагрівання до виникнення зворотного удару. Після зворотного удару підтягнути мундштук і накидну гайку.

7. При необхідності загасити полум'я в першу чергу потрібно швидко закрити ацетиленовий вентиль, а потім - кисневий.

До виконання газозварювальних робіт допускаються особи не молодші 18 років, які пройшли спеціальне теоретичне і практичне навчання, здали іспит і отримали відповідне посвідчення.

Приміщення для газового зварювання повинне бути обладнане загальною вентиляцією, робочі місця - вентиляцією за допомогою витяжних стаціонарних або пересувних пристроїв.

Для захисту очей від шкідливої дії променевої енергії полум'я та інших пошкоджень зварювальник повинен користуватися захисними окулярами закритого типу.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23418. Исследование работы оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 948 KB
  Матрица состоит из 16 ячеек памяти mem_i. Схема элемента матрицы одной ячейки памяти приведена на рис. Каждая ячейка памяти адресуется по входам XY путём выбора дешифраторами адресных линий по строкам Ах0Ах3 и по столбцам Ау0Ау3. При этом в выбранной ячейке памяти срабатывает двухвходовой элемент И U1 рис.
23419. Дослідження роботи логічних елементів «НІ», «І», «І-НІ», «АБО», «АБО-НІ» 474 KB
  В цій схемі два двопозиційні перемикачі А і В подають на входи логічної схеми І рівні 0 контакт перемикача в нижньому положенні або 1 контакт перемикача у верхньому положенні. Подайте на входи схеми всі можливі комбінації рівнів сигналів А і В і для кожної комбінації зафіксуйте рівень вихідного сигналу Y. Заповніть таблицю істинності логічної схеми І 7408. Подайте на входи схеми всі можливі комбінації рівнів вхідних сигналів і спостерігаючи рівні сигналів на входах і виході за допомогою логічних пробників заповніть таблицю істинності...
23420. Дослідження роботи тригерів 74.5 KB
  Зберіть схему рис. Увімкніть схему. Послідовно подайте на схему наступні сигнали: S=0 R=1; S=0 R=0; S=1 R=0; S=0 R=0. Зберіть схему рис.
23421. Дослідження роботи лічильників 107.5 KB
  Дослідження лічильника що підсумовує. Подаючи на вхід схеми тактові імпульси за допомогою ключа С і спостерігаючи стан виходів лічильника за допомогою індикаторів складіть часові діаграми роботи лічильника що підсумовує. б Визначте коефіцієнт перерахунку лічильника. Зверніть увагу на числа сформовані станами інверсних виходів лічильника.
23422. Дослідження роботи регістрів 172 KB
  Завантаження інформації в регістр провадиться синхронно з позитивним перепадом тактового імпульсу якщо на входах М N є напруги низького рівня логічного 0. Якщо на одному із цих входів напруга високого рівня після приходу позитивного тактового перепаду в регістрі повинні залишитися попередні дані. Якщо на входи G2 G1 подано напругу активного низького рівня дані що утримуються в регістрі відображаються на виходах 1Q.4Q присутність хоча б однієї напруги високого рівня на входах дозволу G2 і G1 викликає Z стан розмикання для вихідних...
23423. Виртуальная компания – реальность XXI века 120.12 KB
  Для участников виртуальной организации присущи не только определенные роли но и статусы. Статус гарантирует предоставление возможности по доступу к контенту различный уровень анонимности конформность поведения определенных участников виртуальной компании групповую идентичность. Принципы формирования виртуальных компаний[1] Управление виртуальной компанией базируется на представлениях инициаторов проекта работодателей разработчиков. Архитектура сети выбирается с учетом максимальной эффективности деятельности виртуальной компании в...
23424. ПОИСК В ИНТЕРНЕТЕ. ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА 1.08 MB
  По мере роста общего количества пользователей Интернета а среди них числа владеющих английским языком эти ограничения всё в большей степени снимаются что закономерно ведёт к уменьшению спроса на услуги журналистов. electronic mail технология и предоставляемые ею услуги по пересылке и получению электронных сообщений называемых письма или электронные письма по распределённой в том числеглобальной компьютерной сети. Акадо российский телекоммуникационный холдинг оказывающий услуги доступа в...
23425. Сообщения SIP 27.68 KB
  Реферат Протокол SIP разрабатывался с расчетом на возможность использования любых транспортов но тем не менее наиболее предпочтительным является использование UDPпакетов это позволяет повысить производительность по сравнению с использованием протокола TCP но требует использования дополнительных механизмов проверки доставки сигнальных сообщений. Так как телефония с использованием протокола SIP позволяет использовать большое количество разнообразных сервисов помимо передачи голоса возможна...
23426. Уровни сетевой архитектуры 72.79 KB
  Компьютерные сети по своей структуре очень сложны. Для начала проведем грань между работой программных и аппаратных средств сети. В сети может работать разнообразное по технологии оборудование от него зависят возможности сети: производительность надежность и т. и разнообразное программное обеспечение: сетевые операционные системы приложения от него зависят те же возможности сети прозрачность безопасность.