Газовая сварка и резка металлов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Газовая сварка и резка металлов

(в миллиметрах) пламени мундштуков разных номеров, а также соответствующие им расходы ацетилена и диаметры каналов.
...
Восстановительная зона 2 имеет темный цвет, отличающий ее от ядра и остальной части пламени. Она занимает пространство в пределах до 20 мм от конца ядра, в зависи-
...
Рис. 47. Схема нормального восстановительного ацетилено-кислородпого пламени и график распределения температуры по его длине (внизу — размеры ядер пламени для наконечников различных номеров)
...
мости от номера мундштука. Восстановительная зона состо-' ит из окиси углерода и водорода. Эта зона имеет наиболее высокую температуру в точке, отстоящей на 2—6 мм
...
Остальная часть 3 пламени, расположенная за восстановительной зоной, называется факелом и состоит из углекислого газа, паров воды и азота, которые появляются в пламе-
...
ни при сгорании окиси углерода и водорода восстановительной зоны за счет кислорода окружающего воздуха, в состав которого входят азот и кислород. Температура факела значительно ниже температуры восстановительной зоны.
...
Химический состав пламени смеси состава 0₂:С₂Н₂ = 1
...
нее объема кислорода на один объем ацетилена. В науглероживающем (ацетиленистом) пламени размеры зоны сгорания увеличиваются, ядро теряет резкие очертания, становится расплывчатым, а на конце ядра появляется зеленый венчик, по которому судят о наличии избытка ацетилена. Восстановительная зона светлеет и почти сливается с ядром, пламя принимает желтоватую окраску. При большом избытке ацетилена пламя коптит, так как в нем недостаточно кислорода, необходимого для полного сгорания ацетилена.
...
Содержащийся в ацетиленистом пламени избыточный ацетилен разлагается на водород и углерод. Углерод переходит в расплавленный металл. Поэтому ацетиленистое пламя будет науглероживать металл шва. Температура такого пламени ниже температуры нормального восстановительного пламени. Уменьшая подачу ацетилена в горелку до полного исчезновения зеленого венчика на конце ядра, ацетиленистое пламя превращают в нормальное.
...
Пламя с избытком ацетилена применяют при наплавке твердыми сплавами. Пламя с незначительным избытком ацетилена используют для сварки алюминиевых и магниевых сплавов.
...
Характер сварочного пламени определяется сварщиком, как правило, на глаз. Начинающий сварщик легко обучается достаточно быстро и точно регулировать пламя по его форме и цвету. При регулировании пламени горелки следует обращать внимание на правильность установки давления кислорода и размер ядра пламени. При повышении давления кислорода смесь вытекает из мундштука со слишком большой скоростью и пламя становится «жестким», раздувает металл сварочной ванны напором струи горящих га-|Зов
...
Поскольку горючая смесь вытекает из мундштука горелки со значительной скоростью, пламя оказывает механическое воздействие на жидкий металл сварочной ванны и фор-•мообразование валика шва. Вследствие давления струи газов пламени жидкий металл отжимается к краям ванны. Характер перемещения металла зависит от угла наклона мундштука к поверхности металла (рис. 48, а
...
При передвижении пламени вдоль шва жидкий металл перемещается давлением газов к задней стенке ванны, образуя чешуйки шва (рис. 48, в).
...
Качество наплавленного металла и прочность сварного шва сильно зависят от состава сварочного пламени, Поэтому сварщик должен обращать особое внимание на характер и правильность регулирования сварочного пламени.
...
Сварочное пламя должно обладать достаточной тепловой мощностью, т. е. давать количество тепла, необходимое для расплавления свариваемого и присадочного металла и 'покрытия потерь тепла в окружающую среду. Тепловая мощность пламени определяется количеством сгорающего горючего газа. Чем больше это количество, тем выше тепловая мощность. Тепловую мощность пламени выражают часовым расходом (дм3]ч) ацетилена или другого горючего.
...
Тепловую мощность пламени выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла и его физических свойств. Металл большой толщины и хорошо проводящий тепло требует более мощного пламени, чем тонкий, менее теплопроводный или более легкоплавкий металл. Изменяя тепловую мощность пламени, можно в широких пределах регулировать скорость нагрева и расплавления металла, что является одним из положительных качеств процесса газовой сварки.
...
Передача тепла от пламени к металлу происходит в основном двумя путями: 85% тепла передается за счет энергичной конвекции продуктов сгорания и 15% —за счет лучеиспускания.
...
Так как образующиеся окислы МпО и 5Ю2 переходят в шлак, то количество раскислителей (марганца и кремния) в металле шва уменьшается. Это может привести к появлению избытка кислорода в наплавленном металле и ухудшению его механических свойств.
...
При отсутствии избытка кислорода и восстановительном характере пламени в сварочной ванне будут протекать реакции восстановления, обратные приведенным выше, а именно:
...
остаться в шве в виде мелких газовых пузырей. Однако газовая сварка обеспечивает более медленное охлаждение металла по сравнению, например, с дуговой сваркой. Поэтому при газовой сварке углеродистой стали весь водород успевает выделиться из металла шва и последний получается плотным.
...
Значительно большую опасность водород представляет при сварке меди и латуни, так как может вызывать «водородную болезнь» (растрескивание) меди и пористость шва при сварке латуни.
...
Восстановление железа из его закиси РеО производится марганцем и кремнием в сварочной ванне по приведенным выше реакциям окисления этих примесей кислородом закиси железа, растворенной в жидком металле.
...
Свободный углерод образуется в пламени при разложении ацетилена по реакции С2Н2—>-2С
...
Последующие участки нагреваются до более низких температур и имеют мелкозернистую структуру нормализованной стали. Если содержание углерода в стали более 0,3%, то в этой части зоны теплового влияния возможно образование более твердых и хрупких закалочных структур.
...
При газовой сварке углеродистых сталей малых толщин зона теплового влияния основного металла располагается на 8—15 мм, а средних толщин — на 20—25 мм в ту и другую сторону от шва. Характер изменения структуры металла в зоне теплового влияния определяется составом металла (сплава) и его состоянием перед сваркой. Для улучшения структуры и свойств металла шва и околошовной зоны иногда применяют горячую проковку шва и местную термообработку нагревом сварочным пламенем или общую термообработку с нагревом в печи.
...
В зависимости от положения в пространстве сварные швы бывают (рис. 49, а): нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные. Самый простой для выполнения нижний шов, при сварке которым капли расплавленного металла стекают вниз в сварочную ванну. Сварка горизонтальным и вертикальным швами на вертикальной плоскости сложнее сварки нижним швом. Наиболее трудным для выполнения является потолочный шов, когда сварщику приходится поддерживать и распределять по шву капли жидкого металла, используя давление газов пламени.
...
В зависимости от взаимного расположения свариваемых деталей различают следующие сварные соединения (рис. 49, б): стыковое, внахлестку, тавровое, угловое, торцовое и отбортованные (стыковые и боковые).
...
При газовой сварке самые распространенные — стыковые соединения. Реже применяют угловые и торцовые. Соединений внахлестку и тавровых при газовой сварке следует избегать, так как они требуют более интенсивного нагрева металла и дают повышенное коробление изделия.
...
Отбортованные соединения используют при сварке тонкого металла без присадочной проволоки. В зависимости от протяженности различают прерывистые и непрерывные (сплошные) швы. По числу слоев различают швы однослойные, выполняемые за один проход горелки, и многослойные.
...
По ГОСТ 5263—58 сварные швы на чертежах показывают условными графическими обозначениями. В условное обозначение шва входят: индекс вида сварки (буква), условный графический знак типа шва, дополнительные знаки и
...
размеры элементов шва (рис. 50). Место шва указывают ломаной линией, оканчивающейся односторонней стрелкой. Для видимых (если смотреть на чертеж) швов все обозначения ставят над горизонтальной чертой ломаной линии, а для невидимых — под чертой. Если в одной и той же конструкции применяют швы, выполняемые различными способами сварки, то перед условным знаком шва ставится индекс вида сварки: Г — для газовой сварки, Э — для электродуговой, 3 — для сварки в среде защитных газов, Кт — для контактной сварки. Буква М на наклонном участке ломаной линии означает, что данный шов выполняют при монтаже кон-
...
При ручной сварке сварщик держит в правой руке сварочную горелку, а в левой — присадочную проволоку. Пламя горелки сварщик направляет на свариваемый металл так, чтобы кромки находились в восстановительной зоне пламени на расстоянии 2—6 мм от конца ядра. Нельзя касаться поверхности расплавленного металла концом ядра, так как это
...
Рис. 51. Влияние угла Рис. 52. Углы наклона мундштука горел-паклона мундштука ки в зависимости от толщины металла горелки на глубину проплавления:
...
Распределения жидкого металла по шву, а также регулирования скорости плавления кромок и присадочной проволоки достигают соответствующим перемещением сварочного пламени по шву. На рис. 53 показаны способы перемещения . конца мундштука по шву. Основным является перемещение мундштука вдоль шва. Поперечные и круговые движения концом мундштука являются вспомогательными и служат для регулирования скорости прогрева и расплавления кромок, а также способствуют образованию нужной формы шва.
...
Способ / (см. рис. 53) применяют при сварке тонких листов, способы 2 и 3 — при сварке листов средней толщины. Нужно стремиться, чтобы металл ванны всегда был защищен от действия окружающего воздуха газами восстановительной зоны пламени. Поэтому способ 4, при котором пламя периодически отводится в сторону, применять не реко-мендуется, так как это вызывает Рис 53 Способы пе_ окисление металла кислородом реМещения мундшту-
...
степени и используется лучше, чем при левой сварке. По этому при правой сварке угол раскрытия шва можно делат1
...
Мощность пламени при правой сварке берут от 120 до ¡50 дм3 ацетилена в час на 1 мм
...
Диаметр й присадочной проволоки при газовой сварке берут равным: при левой сварке ¿ = 5+1 мм, при правой ¿=5, где 5 — толщина свариваемого металла в мм. Проволоку диаметром более 8 мм не
...
ми. Расход тепла для нагрева 1 кг стали — в 3,7; 1 кг меди— в 2,5; 1 кг алюминия — в 1,6 раза выше, чем для расплавления. Поэтому для рационального использования тепла горючего применяют многопламенные наконечники (рис. 56). В двухпламенном (рис. 56, а) наконечнике одно пламя подогревает основной металл, а второе — плавит его и присадочную проволоку. В
...
присадочным металлом на всю толщину свариваемого металла. Затем перемещают пламя выше, оплавляя верхнюю кромку отверстия и накладывая следующий слой металла на нижнюю сторону отверстия. Так поступают до тех пор, пока не закончат весь шов. При этом способе шов получает -
...
ся в виде сквозного валика, соединяющего свариваемые листы. Металл шва получается плотный, без пор, раковин и шлаковых включений. При толщине от 6 до 12 мм сварку ведут с двух сторон два сварщика одновременно.
...
(рис. 58) применяют для получения соединений встык и угловых (металл толщиной менее 3 мм) с присадочной проволокой. Когда -о п
...
переводя его в соседнее положение на шве. Новая ванночка должна перекрывать предыдущую на 7з диаметра. Конец проволоки во избежание окисления нужно всегда держать в восстановительной зоне пламени, а ядро не должно погружаться в ванночку во избежание науглероживания металла шва. Этот способ дает сварное соединение высокого качества при сварке тонких листов и труб из низкоуглеродистой и низколегированной стали облегченными швами.
...
имеет следующие преимущества перед однослойной: дает меньшую зону нагрева металла; обеспечивает отжиг нижележащих слоев при наплавке последующих; возможность проковки каждого слоя шва перед наложением следующего. Однако многослойная сварка менее производительна и требует большего расхода газов, чем однослойная. Поэтому ее применяют только при сварке ответственных изделий.-Сварку ведут короткими участками. При наложении слоев нужно следить за тем, чтобы стыки швов в различных слоях не совпадали. Перед наложением нового слоя нужно проволочной щеткой очистить поверхность предыдущего слоя от окалины и шлаков.
...
Для раскисления образующихся в сварочной ванне окислов железа применяют проволоку Св-12ГС, Св-08Г и Св-08Г2С (ГОСТ 2246—60), содержащую повышенные количества раскислителей — марганца и кремния. Данный способ повышает производительность сварки на 10—15%.
...
обычной низкоуглеродистой проволоки Св-08 с раскисляющим покрытием, содержащим 50% ферромарганца и 50% ферросилиция, разведенного на жидком стекле. Вес покрьь тия (без учета веса жидкого стекла) 2,5—3,5% к весу проволоки. Толщина покрытия 0,4—0,6 мм при проволоке диаметром 3 мм и 0,5—0,8 мм при диаметре 4 мм. Расход пропана 60—80 л(ч на 1 мм толщины стали, р = 3,5, угол наклона прутка к плоскости металла 30—45°, угол разделки кромок 90°, расстояние ядра от прутка 1,5—2 мм, от металла 6—8 мм. Этим способом можно сваривать сталь толщиной до 12 мм. Лучшие результаты получены при сварке стали 3—4 мм.
...
Проволока Св-08 с указанным покрытием при сварке пропан-бутаном является полноценным заменителем более дефицитных марок проволоки с марганцем и кремнием.
...
(СН4) производится горелкой ГЗУ-2-62 и проволокой Св-12ГС. Состав горючей смеси 02: СН4= 1,5 : 1,6. Для стали толщины 4 мм расход: С2Н2 = 400 дм3/ч, пропан-бутана 240 дм3/ч (і|з = 0,6), городского газа 720 дмъ\ч (я|э = 1,8). Производительность такая же, как и при сварке пропан-бутаном, но на 15—20% ниже, чем при сварке на ацетилене. Зона термического влияния при сварке городским газом больше (11,5 мм), чем при сварке ацетиленом (9 мм). Прочность при сварке стали малых толщин городским газом меньше, чем при сварке ацетиленом, вследствие повышения содержания в металле кислорода, вызванного необходимостью применения окислительного пламени.
...
— 200 дмъ\ч на 1 мм толщины металла (для стали). Диаметр прутка 6—8 мм. Пламя больше направляют на присадочный пруток. Увеличивается производительность сварки, но требуется высокая квалификация сварщика, так как можно перегреть металл шва и зоны влияния, что снизит их пластические свойства.
...
Вертикальными и наклонными швами сваривают сверху вниз правым способом (рис. 60. а)
...
металла, когда объем ванны мал и металл можно удерживать от стекания давлением газов пламени. При толщине более 5 мм
...
лавляют. Металл ванны удерживают от стекания вниз прутком и давлением газов пламени, которое достигает 100—120 гс/см2.
...
Деформации и напряжения возникают вследствие неравномерного нагревания металла при газовой сварке. Если нагреть лист металла пламенем горелки (рис. 63), то он начнет расширяться в месте нагревания. Расширению будут препятствовать более холодные части листа, окружающие место нагрева. В результате лист, если размеры его достаточно велики, теряет устойчивость и начнет деформироваться, образуя так называемые «бухтины».
...
При наличии препятствий деформации нагреваемой детали в ней возникают внутренние напряжения. Эти напряжения в зависимости от степени нагрева, размеров и формы детали могут достигать большой величины и часто служат причиной появления трещин в шве или зоне влияния и даже разрушения детали.
...
Величина расширения металла и связанная с этим степень деформации зависит от температуры нагрева и коэффициента линейного расширения. Чем больше коэффициент линейного расширения и выше температура нагрева металла, тем больше деформация.
...
Второй причиной деформаций и напряжений при сварке является усадка металла шва при переходе из жидкого состояния в твердое. Усадка при сварке листов металла вызывает продольное и поперечное коробления. При продольном короблении происходит набегание еще не сваренных кромок листов друг на друга, как это показано на рис. 64, а. Поперечное коробление листов от усадки показано на рис. 64, б.
...
Величина усадки больше в верхней части шва, где объем наплавленного металла больше. Поэтому при поперечной усадке края листов стремятся под-
...
последующий шов вызывал деформации, обратные полученным при наложении предыдущего шва (рис. 65, б). При наложении шва / листы деформируются в одну сторону, а при наложении шва 2 — в противоположную. В результате балка после сварки будет иметь наименьшую деформацию. Цифры указывают последовательность наложения швов.
...
Этот способ заключается в придании деталям перед сваркой такого положения или формы, которые обеспечивают их правильное относительное расположение после сварки. Например, предварительно раздвигают кромки листов при сварке продольным швом (рис. 65,
...
По мере сварки кромки вследствие усадки металла шва сближаются. Сварку начинают в точке /, на некотором расстоянии от поперечной кромки. Оставшийся участок заваривают последним с целью предупреждения образования трещин в начале шва, которые могут возникнуть из-за продольного коробления листов от усадки.
...
применяют при прихватке или сварке деталей сложной формы, закрепляя их в специальных приспособлениях — кондукторах. Этот способ рас-
...
пространен в условиях массового или серийного производства. Детали из приспособления вынимают после прихватки или сварки и полного охлаждения. Однако этот способ не всегда дает хорошие результаты при газовой сварке, поскольку она дает большую зону нагрева и поэтому вызывает большие деформации, чем дуговая сварка. Вследствие этого при закреплении вне шва возникают напряжения сжатия, вызывающие увеличение общей деформации изделия. Если же закрепление располагают вблизи свариваемых кромок, то при нагреве возникают большие пластические деформации сжатия, которые в процессе остывания сварного соединения могут вызвать его разрушение.
...
Охлаждение. Сопутствующее охлаждение детали в процессе сварки уменьшает зону нагрева, а следовательно, и деформацию изделия. Для охлаждения изделие погружают в воду, оставляя на поверхности только место сварки, или кладут под шов прокладку из красной меди, имеющую высокую теплопроводность и улучшающую отвод тепла. Иногда в подкладке делают каналы, по которым пропускают воду для лучшего отвода тепла. Можно также обкладывать деталь около шва мокрым асбестом.
...
Данный способ применяют при сварке сталей, обладающих пониженной теплопроводностью, например нержавеющих.
...
(полный или частичный) снижает разность температур между сварочной ванной и более холодными частями основного металла. Это уменьшает напряжения и деформации металла от местного неравномерного нагрева при сварке и уменьшает скорость охлаждения. Данный способ применяют при ремонтной сварке отливок из чугуна, бронзы и алюминия, а также при сварке высокоуглеродистых и легированных сталей, склонных к закалке и трещинообразованию. Способ требует специальных устройств для подогрева деталей: горнов, печей, индукторов и пр.
...
после сварки деформирует зерна и уплотняет шов; это снимает оставшиеся напряжения и повышает прочность сварного соединения. Проковку производят в зависимости от вида свариваемого металла либо в горячем, либо в холодном состоянии.
...
Термическую обработку применяют для полного устранения напряжений, остающихся в изделии после сварки, а также для улучшения структуры металла сварного шва. При сварке применяют следующие виды термической обработки.
...
Изделие после сварки помещают в нагревательную печь. Нагрев ведут постепенно. Для низко- и среднеуглеродистой стали температура нагрева 600—680° С, при которой сталь становится достаточно пластичной и появившиеся при сварке напряжения исчезают. После нагрева изделие выдерживают в печи при указанной температуре из расчета 2,5 мин на 1 мм толщины стенки, но не менее 30 мин. Затем изделие охлаждается вместе с печью.
...
Иногда изделия подвергают местному отжигу нагреванием места сварки и соседних с ним участков горелками. Этот вид отжига требует осторожного и умелого применения, так как в изделии могут появиться дополнительные деформации и напряжения в случае неравномерного нагрева и охлаждения.
...
Отпуск, Стали, склонные к закалке, т. е. к повышению твердости после нагрева и последующего быстрого охлаждения, после нормализации подвергают отпуску, т. е. нагребу до 400—700° С и медленному охлаждению. Для каждого сорта стали существуют свои температуры отпуска и ско
...
вают пламенем горелки до светло-красного цвета каления и в этом состоянии проковывают. При этом зерна металла измельчаются, а его пластичность и вязкость повышаются. После проковки металл шва необходимо подвергнуть нормализации, нагревая его пламенем горелки. Во избежание появления наклепа * проковку следует прекращать при остывании металла до
...
ческую деформацию сжатия. При последующем охлаждении в этом участке возникают обратные напряжения-растяжения, которые и выпрямляют изделие. Температура нагрева для стали 650—900°С, что соответствует темно-красному калению. Скорость перемещения пламени при нагреве 500— 600 мм/мин. Чем быстрее производится нагрев, тем успешнее происходит процесс правки изделия.
...
При необходимости повторного нагрева при правке следует нагревать соседние участки металла; вторичное нагревание одного и того же участка не рекомендуется, так как это может вызвать ухудшение структуры металла в данном месте. Наконечник горелки для нагрева берут из расчета расхода ацетилена 300 дмъ1ч на 1 мм толщины нагреваемого металла. Лучше применять многопламенные наконечники. Зона нагрева должна иметь форму овала.
...
На рис. 67 показан пример правки стального листа толщиной 15 мм, получившего симметричную деформацию (выпуклость) со стрелой прогиба 7 мм. Стрелками и
...
Газовая сварка находит достаточно широкое применение при монтажной сварке труб небольшого диаметра (до 100 мм), изготовлении для них фасонных частей — угольников, тройников, отводов и пр. Трубы сваривают стыковыми швами с усилением в 'Д
...
она не оплавлялась и расплавленный металл не протекал внутрь трубы. При сварке труб сквозное проплавление стенки нежелательно, так как возникающие внутри трубы наплывы металла создают сопротивление движению газа или жидкости. В отдельных случаях используют и другие, более сложные способы стыковки труб: без скоса кромок с подкладным кольцом; с раструбом и вставным кольцом; с разделкой кромок и точеным вставным кольцом; с разделкой кромок и внутренней выточкой для точной центровки и др.
...
При сварке труб можно применять как левый, так и правый способы сварки. Перед сваркой трубы выравнивают, чтобы их оси совпадали, затем прихватывают в нескольких местах по окружности и сваривают.
...
В неповоротных стыках труб диаметром до 100 мм '(рис. 70) сначала сваривают нижнюю половину 1,
...
Твердыми сплавами наплавляют рабочие поверхности деталей, подвергшихся износу: клапанов, центров токарных станков, штампов, зубьев ковшей экскаваторов и пр., а также режущего инструмента — резцов, сверл, фрез, бурового инструмента и пр.
...
При газовой наплавке применяют прутки из литых твердых сплавов, так как порошкообразные сплавы при наплавке раздуваются пламенем горелки. Металлокерамические сплавы во избежание их перегрева пламенем горелки можно припаивать только медноцинковым припоем.
...
Если деталь изношена, то перед наплавкой твердым сплавом ее наплавляют низкоуглеродистой проволокой до восстановления первоначального профиля. Затем очищают место наплавки от шлаков, снимают фаску или делают выточку (канавку). При наплавке сормайтом № 1 глубина выточки или канавки должна быть равна (мм): для деталей, работающих на истирание, 1,5—2,5; для режущих кромок инструмента 0,5—1,5; для инструмента, работающего при ударах, не более 0,5.
...
При наплавке сормайтом № 2, который менее хрупок, чем сормайт № 1, а также для инструментов, применяемых при горячей обработке металлов, глубину фаски увеличивают в два раза. Глубина канавки определяет толщину рабочего слоя наплавки. Острые углы фасок следует закруглять. Ширину фаски делают равной 5—10 мм.
...
Наплавлять твердый сплав можно на холодную деталь или предварительно подогретую до 500—750° С. Подогрев предупреждает возможность коробления детали при наплавке и дает лучшие результаты. Наплавку ведут в нижнем положении. Мощность наконечника выбирают в зависимости от толщины детали в месте наплавки. Пламя применяют с небольшим избытком ацетилена. Для лучшего сплавления наплавляемого слоя с основным металлом применяют флюс (буру).
...
В нефтяной промышленности для наплавки бурового инструмента применяют стержни ТЗ, представляющие собой трубки размером 6X0,5 мм
...
Для замены сормайта № 1 при наплавке самозатачивающихся лемехов плугов, лап культиваторов и других орудий в сельском хозяйстве А. Н. Шашков, Ю. И. Некрасов, С. С. Ваксман и Л. Н. Кудряшов предложили и исследовали более дешевые и менее дефицитные прутки из чугуна соста-ва (%):
...
можно сваривать любым из описанных в главе V, § 4 способов газовой сварки. Пламя горелки при сварке стали должно быть нормальным, мощностью 100—130 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины металла при левой и 120—150 дм3/ч при правой сварке.
...
Высококвалифицированные сварщики применяют пламя большой мощности—150—200 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины металла, применяя более толстую проволоку, что повышает производительность. От сварщика в этом случае требуется значительный опыт, так как при неумелой сварке можно перегреть металл и получить крупнозернистое строение металла шва.
...
При сварке углеродистых сталей применяют проволоку из малоуглеродистой стали Св-08, Св-08А или Св-ЮГА по ГОСТ 2246—60. При сварке этой проволокой часть углерода, марганца и кремния выгорает, а металл шва получает крупнокристаллическую структуру и его предел прочности ниже такового для ооновного металла. Для получения наплавленного металла, равнопрочного основному, применяют проволоку Св-12ГС, содержащую до 0,17% углерода; 0,8—1,1% марганца и 0,6—0,9% кремния. Диаметр проволоки берут в зависимости от толщины свариваемого металла (см. гл. V,
...
При сварке пламенем большой мощности, во избежание перегрева металла, уменьшают угол наклона мундштука к основному металлу, а пламя преимущественно направляют на конец проволоки.
...
При сварке следует стремиться к одновременному расплавлению кромок шва и конца проволоки, чтобы капли рас-
...
плавленного присадочного металла не попадали на недостаточно нагретую кромку основного металла. Если это произойдет, то в данном месте не получится прочного соединения наплавленного металла с основным и образуется не-провар кромки. У неопытного сварщика при касании кромки металла концом недостаточно нагретой проволоки она часто приваривается к основному металлу.
...
С целью уплотнения и повышения пластичности наплавленного металла применяют проковку шва в горячем состоянии. Проковку ведут при температуре светло-красного и заканчивают при температуре темно-красного каления. При более низкой температуре проковку вести нельзя, так как это вызывает наклеп металла и может привести к трещинам в шве и прилегающих к нему зонах основного металла.
...
При сварке листов большой толщины, а также сварке ответственных изделий применяют термическую обработку сварного шва или изделия в целом по способу, описанному в предыдущей главе. Необходимость и порядок термической обработки предусматриваются техническими условиями на изготовление изделия.
...
(до 0,6% углерода) свариваются хуже, чем низкоуглеродистые. Они склонны к короблению и образованию трещин при сварке. Наконечник берут мощностью 75 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла, т. е. меньше, чем при сварке низкоуглеродистой стали.
...
Пламя должно быть нормальным или слегка науглероживающим, так как окислительное пламя вызывает выгорание углерода. При толщине металла свыше 3 мм рекомендуется применять общий предварительный подогрев изделий до 250—350° С с целью уменьшения неравномерности нагрева, снижения внутренних напряжений и предупреждения закалки основного металла в околошовной зоне. Наряду с общим подогревом применяют также местный подогрев ^околошовной зоны до 650—700° С *.
...
* Для определения температуры подогрева изделий при сварке рекомендуется пользоваться термочувствительными красками, которые изменяют свой цвет при определенной температуре. Например, краска № 8 зеленого цвета, при температуре 230РС изменяет свой цвет на коричневый; краска № 12 голубая при 340° С переходит в бежевую; краска № 14 розовая, при 5Ю°С становится белой и др. Точность определения температуры термочувствительными красками ±10°.
...
Термочувствительные краски выпускаются Рижским лакокрасочным заводом МХП по ТУ ЯН-25-58. Набор красок позволяет определять температуры нагрева в пределах от 45 до 610° С.
...
В качестве присадочного металла применяют проволоку Св—08А по ГОСТ 2246—60. Низкое содержание углерода в этой проволоке уменьшает выгорание углерода и «кипение» сварочной ванны. Во избежание перегрева металла следует применять левую сварку. После сварки шов подвергают проковке при 850—900° С с последующей нормализацией нагревом до 900° С и охлаждением на воздухе. Структуру металла шва и околошовной зоны можно улучшить отпуском при 600—650° С. При сварке сталей, содержащих углерода 0,7—0,8%, целесообразно применять флюс (буру). Стали, содержащие углерода свыше 0,6%, свариваются значительно хуже и качественную сварку их можно получить при толщине не свыше 5—6 мм. При сварке стали важное значение имеет чистота поверхности кромок, так как загрязнения вызывают в шве поры, непровар, шлаковые включения.
...
Большинство конструкционных легированных сталей сваривается газовой сваркой удовлетворительно. Сварка этих сталей имеет ряд особенностей, так как происходит частичное выгорание легирующих примесей, вследствие чего металл шва теряет свойства стали данной марки. Легированные стали хуже проводят тепло, чем низкоуглеродистая сталь, и поэтому больше коробятся при сварке. Некоторые марки сталей способны закаливаться на воздухе, особенно в прилегающих к шву участках, и склонны к образованию трещин.
...
(например, 15ХСНД и 10ХСНД) хорошо свариваются газовой сваркой. Мощность наконечника выбирают 75—100 дм3/ч при левой и 100—130 дмъ\ч ацетилена при правой сварке на 1 мм толщины металла. При сварке применяют нормальное пламя и проволоку Св-08, Св-08А или Св-10Г2 по ГОСТ 2246—60. Можно применять левую и правую сварку. Для улучшения качества наплавленного металла целесообразно проковывать шов при светло-красном калении (800—850° С) с последующей нормализацией металла шва. Флюс не применяют.
...
Пламя применяют только нормальное, мощностью 100 дмъ1ч ацетилена на 1 мм толщины металла. При сварке применяют проволоку марок Св-08ХНМ, Св-10НМ Св-18ХМА, Св-ЮХМ, Св-ЮМХ по ГОСТ 2246—60. Сварку ведут небольшими участками длиной по 15—25 мм, поддерживая весь свариваемый участок при температуре светло-красного каления.
...
При толщине металла свыше 16 мм все изделия необходимо подвергать предварительному равномерному подогреву до 250—360° С, сохраняя эту температуру постоянной в процессе сварки. Для этого изделие во время сварки подогре-» вают вспомогательными горелками или другими способами.
...
При окружающей температуре минус 10° С сварку сталей 15М и 20М толщиной до 10 мм можно вести без предварительного подогрева, а при большей толщине — с подогревом до 250—300° С. Хромомолибденовые стали 12ХМ, 15ХМ, 12Х1МФ при минус 10° С сваривают с подогревом до 250— 300° С, независимо от толщины металла.
...
Кромки перед сваркой зачищают до металлического блеска. При толщине металла до 5 мм сварку ведут в один слой, при большей толщине применяют многослойную сварку. Вначале «пролуживают» кромки, для чего кромки в вершине шва расплавляют и сваривают без добавления присадочного металла с целью получения полного провар* вершины шва. Длина пролуженного участка не должна прс вышать 15—25 мм, так как при большей длине в данно\ месте возможно появление незаметной трещины, котораі может остаться в шве. Для уменьшения выгорания хрома і молибдена металл сварочной ванны нужно поддерживат в возможно более густом состоянии, не перегревая его.
...
Сварку ведут с наименьшим числом перерывов. При во зобновлении сварки после перерыва необходимо равномерні подогреть шов в данном месте (при сварке труб — вес стык) до 250—300° С с целью предупреждения появлени трещин. Усиление шва располагают симметрично к оси шва обеспечивая плавный переход от наплавленного металла основному.
...
*\ Полной термообработке (нормализации) подлежат ба •*рабаны и детали котлов при толщине металла свыше !0 мл
...
* В настоящее время сварка стыков труб на монтаже паровых кот лов преимущественно производится дуговой сваркой покрытыми электр< дами и аргоно-дуговой сваркой неплавящимся электродом.
...
путем нагрева до 900—930° С для молибденовой и до 930— 950° С для хромомолибденовой стали, выдержки при этой температуре из расчета 1 —1,5 мин на 1 мм толщины металла и охлаждения в спокойном воздухе до 300° С.
...
При сварке труб и сварке на монтаже допускается также местная термообработка в виде отжига. Местной термообработке подвергаются все сварные соединения паропроводных и коллекторных труб. Для молибденовых и хромомо-либденовых сталей нагрев при отжиге производится до ¿80—700°С (для хромомолибденованадиевых—720—740°С) ¥с
...
При газовой сварке этих сталей содержащиеся в них марганец, хром и кремний частично выгорают, что вызывает появление в шве включений окислов, шлаков и непровара. Для предупреждения этого сварку ведут нормальным пламенем, наконечником мощностью 75—100 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины металла. Окислительное пламя вредно, так как увеличивает выгорание хрома, кремния и марганца. Применяют или низкоуглеродистую проволоку Св-08 и Св-08А или легированную Св-18ХГСА и Св-18ХМА.
...
Сварку ведут в один слой. Перед сваркой листы предварительно прихватывают через 20—30 мм при толщине листов от 0,5—1,5 мм и через 40—60 мм при толщине 2 мм и более. Прихватки располагают на расстоянии 10—15 мм от края листа или угла сварного соединения. Большое значение для качества шва при сварке этой стали имеют тщательная очистка и подгонка кромок, а также точное соблюдение зазора между ними, который должен быть одинаков по всей длине шва. Эти стали при резком охлаждении склонны к образованию трещин в шве и около него. Поэтому по окончании сварки горелку нужно отводить медленно, одновременно подогревая факелом пламени металл конечного участка, на площади радиусом 20—40 мм. Сварку нужно производить возможно быстрее, без перерывов, не задерживая пламя на одном месте. Для уменьшения коробления прихватку и сварку ведут от середины шва к его концам.
...
После сварки узлов ответственных изделий их подвергают закалке и отпуску. Закалку производят нагревом вначале до 500—650°С с выдержкой при этой температуре из расчета 1,5 мин на 1 мм толщины (но не менее 5 мин ) и последующим нагревом до 880°С с той же выдержкой. После этого деталь охлаждают в масле температуры 20—50° С или сначала в горячем масле (190°С), а потом в масле температуры 20° С.
...
Отпуск состоит в нагреве до 400—600° С с последующим охлаждением в горячей воде (60°С). Чем ниже температура отпуска, тем выше прочность, но меньше пластичность металла шва.
...
могут содержать от 4 до 30% хрома. Сварка хромистых сталей сопряжена с рядом трудностей, так как они склонны к сильному короблению и закалке в момент остывания шва, что вызывает образование трещин. Чем выше содержание углерода в хромистой стали, тем хуже она сваривается.
...
Сварку хромистых сталей ведут нормальным пламенем, наконечником мощностью не более 70 дмъ\ч ацетилена на 1 мм толщины металла. При сварке применяют проволоку из хромоникелевой стали Св-02Х19Н9. Лучшие результаты получают при сварке проволокой Св-06Х19Н9Т (с титаном). Титан и ниобий препятствуют образованию в шве твердых химических соединений хрома с углеродом (карбидов хрома).
...
Сварку нужно вести возможно быстрее, стремясь не допускать перерывов и повторных нагревов шва. Во избежание образования трещин следует применять одностороннюю, однослойную сварку.
...
При сварке применяют флюс, предохраняющий хром от выгорания и способствующий удалению из шва окислов хрома. Состав флюса (%):
...
Высокохромистые кислотостойкие стали при длительном нагреве склонны к росту зерна в зоне нагрева, что снижает их прочность. Поэтому газовой сваркой эти стали не сваривают.
...
толщины металла. Окислительное пламя не допускается. Применяют проволоку Св-02Х19Н9, Св-06Х19Н9Т или-Св-08Х19Н10Б. При сварке жаропрочной нержавеющей стали применяют проволоку, содержащую 21 % никеля и 25% хрома. Для сварки коррозион-ностойкой стали, содержащей молибден, применяют проволоку, содержащую 3% молибдена,
...
Основное затруднение при сварке этих сталей состоит в том, что при нагревании до 400—900° С происходит выделение карбидов хрома по границам зерен стали, вследствие чего сталь теряет устойчивость против коррозии. Титан или ниобий связывают углерод и препятствуют образованию карбидов хрома. Содержание ниобия должно не менее чем в 10 раз превышать содержание углерода и стали; максимально допустимое содержание ниобия —1
...
Сварку нержавеющих сталей нужно вести быстро, держа конец проволоки все время в сварочной ванне. Для лучшего отвода тепла можно сваривать на подкладке из меди. Можно применять левую и правую сварку. При длинных швах применяют обратноступенчатый способ сварки. Мундштук держат под углом 45° к поверхности детали.
...
как эти способы дают меньшую зону нагрева, а поэтому обеспечивают лучшее качество сварного шва, чем газовая сварка. Газовой сваркой сваривают нержавеющую сталь толщиной не более 3 мм,
...
Чугун сваривают при исправлении дефектов отливок, а также восстановлении и ремонте деталей: заварке трещин, раковин, приварке отколовшихся частей и пр. Наиболее часто приходится сваривать изделия из серого (литейного) чугуна. Получение качественной сварки чугуна требует от сварщика необходимого опыта и знаний. Разработано много способов сварки чугуна как газовой, так и электрической. Выбор наилучшего способа определяется составом чугуна, конструкцией детали, условиями ее работы и характером дефекта. При этом следует иметь в виду, что газовая сварка серого чугуна является одним из наиболее надежных способов, позволяющим получать наплавленный металл, по свойствам весьма близкий к металлу чугунной детали. Это обусловлено тем, что при газовой сварке Происходит более длительный и равномерный нагрев и охлаждение свариваемой детали, чем, например, при дуговой сварке. Поэтому газовая сварка обеспечивает лучшие условия для графитизации углерода в наплавленном металле, делает менее вероятным появление в соседних со швом участках основного металла твердых зон отбеленного чугуна и, наконец, уменьшает внутренние напряжения в свариваемом изделии и возможность образования трещин. Газовую сварку деталей из чугуна следует производить с применением предварительного подогрева, общего или местного.
...
Скос кромок делают односторонний (У-образный) с углом раскрытия 90°. При толщине до 4 мм
...
хрома не более 0,05 и никеля не более 0,3. Стержни марки Б предназначены для сварки мелких деталей с местным подогревом, когда охлаждение детали после сварки происходит быстро. Поэтому в стержнях марки Б содержится больше кремния, способствующего графитизации углерода, а именно 3,6—4,8% кремния и 0,3—0,5% фосфора. Остальные элементы содержатся в тех же количествах, как и в прутках марки А.
...
При сварке чугуна образуются окислы кремния, железа и марганца; для их удаления из сварочной ванны применяют флюс, состоящий из.молотой прокаленной буры технической (ГОСТ 8429—57) или из смеси (%):
...
Для сварки чугуна можно применять также газообразный флюс БМ-1, разработанный ВНИИАвтогенмашем и состоящий из летучей борорганической жидкости (см. § 5 данной главы). Разработанный для сварки латуни этот флюс дает хорошие результаты и при сварке чугуна.
...
Сварочное пламя при сварке чугуна должно быть нормальным или науглероживающим, так как окислительное вызывает местное выгорание кремния И в металле шва образуются зерна белого чугуна. Места с включениями зерен белого чугуна очень твердые и сильно затрудняют последующую обработку шва режущим инструментом. Металл хорошо прогревают, сварку ведут быстро нижним швом, а для массивных деталей—двумя горелками одновременно. Концом прутка все время перемешивают металл сварочной ванны для облегчения выхода растворенных газов, так как иначе шов получится пористым.
...
Детали сложной формы, имеющие неодинаковое сечение в отдельных частях, отверстия, перемычки и т. д., во избежание появления трещин и внутренних напряжений от неравномерного нагрева, необходимо сваривать только с предварительным подогревом. Общий подогрев детали осуществляют в печи, горне или яме до 300—400° С, а более крупных деталей — до 600—700° С. При пользовании временными пе-
...
чами[деталь обкладывают снаружи древесным углем и закрывают асбестом. Для поступления воздуха снизу в стенках печи делают отверстия. После сварки деталь должна медленно остывать вместе с печью для того, чтобы металл шва получил однородную структуру серого чугуна и в изделии не появились трещины от неравномерного охлаждения.
...
В цехах массового производства, где сваривают большое количество чугунных изделий, для подогрева применяют непрерывно действующие конвейерные печи.
...
Местный подогрев применяют при сварке очень громоздких изделий или в том случае, когда форма и характер повреждения не требуют нагрева всего изделия. Местный подогрев производится горелками, паяльными лампами, индукционным электронагревом, древес -Рис.
...

Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности
Сварка пластмасс ультразвуком
Основы сварочного дела
Газовая сварка и резка металлов
Специальные стали
Трансформаторы для электродуговой сварки
Механические свойства металлов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Газовая сварка и резка металлов