Газовая сварка и резка металлов

Листать книгу

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

скачать книгу Газовая сварка и резка металлов

бруса в А разойдутся и в таком состоянии его сваривают. При остывании все три' бруса сократятся в одинаковой степени и в Л не возникнет растягивающих усилий.
...
При сварке чугуна пруток погружают в сварочную ванну только после нагрева конца прутка до светло-красного каления, так как холодный пруток может вызвать местное отбеливание чугуна. Металл в ванне непрерывно перемешивают концом прутка для удаления газов и окислов. Пруток следует вынимать из ванны возможно реже и только для того, чтобы покрыть его флюсом.
...
Пламя нельзя отводить в сторону в процессе сварки, которую ведут с возможно большей скоростью. Если нагрев металла слишком высок, то ядро пламени можно несколько удалить от поверхности ванны, которая, однако, все время должна быть покрыта восстановительной частью пламени. Излишняя задержка пламени на одном месте приводит к выгоранию углерода и кремния в данном месте, что вызывает образование структуры отбеленного чугуна.
...
После окончания заварки трещин изделию дают полностью медленно охладиться вместе с горном с целью предупредить коробление и образование трещин от неравномерного охлаждения. Кроме того, медленное охлаждение препятствует появлению в шве структуры белого чугуна.
...
Чугуны серый, ковкий и высокопрочный можно сваривать* присадочной проволокой из латуни Л62, имеющей температуру плавления 850—900° С, т. е. ниже температуры плавления чугуна, равной 1100—1250° С. Сварку ведут без подогрева детали или с местным подогревом. Шов будет достаточно пластичен и прочен, так как латунь пластична и лучше чугуна сопротивляется растяжению и ударам. Чугунная деталь при этом способе сварки не подвергается сильному нагреву, поэтому в ней не возникают опасные деформации и напряжения. Наконечник при сварке чугуна латунью берут мощностью пламени 60—75 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины металла. Угол раскрытия шва 70—80°. Применяют флюс состава (%):
...
Кромки чугунной детали не расплавляют, а только нагревают до светло-красного каления, затем их посыпают флюсом и наплавляют латунь, которая облуживает кромки
...
диффундируя в чугун. После этого латунью постепенно заполняют весь шов, посыпая жидкий металл флюсом и перемешивая его концом присадочной проволоки. Наплавку ведут менее горячей частью пламени, держа ядро на большем расстоянии от ванны, чем обычно и направляя пламя преимущественно на присадочную латунную проволоку, í Лучше всего чугун смачивается расплавленной латунью при 700—850°С. При более низкой температуре, порядка 600° С, наплавленный металл быстро застывает и содержащиеся в нем газы не успевают выделиться, что вызывает пористость швов. При температуре свыше 900° С происходит растворение железа в латуни и испарение из нее цинка, что также вызывает пористость наплавленного металла. Кроме того, при этой температуре из чугуна выгорает графит, что ухудшает смачивание чугуна латунью. Для предупреждения испарения цинка, входящего в состав латуни, пламя должно иметь избыток кислорода до 30—40%.
...
Для сварки чугуна латунью наиболее целесообразно применять газообразный флюс (см. § 5 этой главы). Кроме того, применяют чугунные прутки с медным покрытием, улучшающие смачиваемость кромок наплавляемым металлом, а также прутки из так называемого эвтектического чугуна, температура плавления которого 1050—1200°С. При сварке употребляются флюсы в виде пасты. При отсутствии специальных чугунных прутков или латуни Л62 трещины в чугунных деталях можно заваривать также проволокой из электролитической красной меди.
...
При данном способе, разработанном ВНИИАвтогенмашем для заварки литейных дефектов деталей из серого чугуна, применяются специальные чугунные прутки и флюсы-пасты. Заварка происходит без расплавления основного металла и процесс заварки аналогичен пайке, но вместо припоя из другого металла в данном случае применяется пруток также из чугуна соответствующей марки. Присадочные стержни марки НЧ-1 для заварки изделий с тонкой стенкой имеют состав:
...
При заварке толстостенных изделий охлаждение наплавки происходит быстрее. В связи с этим применяют присадочные стержни марки НЧ-2, в которых повышено содержание кремния до 3,5—4,0%, способствующего графитизации чугуна наплавки и препятствующего отбеливанию; содержание остальных компонентов то же, что и в марке НЧ-1. Стержни отливаются в кокиль и имеют диаметр 5, 7, 9 и 12 мм. Флюсы-пасты для этого процесса заварки имеют следующий состав (%):
...
Место сварки зачищают до металлического блеска. При толщине до 10 мм кромки делают У-образной формы с углом раскрытия 70—90°, при толщине более 10 мм — Х-об-разной. Литейные дефекты (поры, шлаковые включения) вырубают и кромки разделывают с общим углом раскрытия шва 45—60°.
...
Перед сваркой изделие подвергают местному нагреву горелкой до 300—400° С; изделия с более сложной формой подвергают общему нагреву в печи до той же температуры.
...
На нагретую поверхность наносят слой флюса-пасты и место сварки нагревают горелкой до 820—860° С. Пламя должно быть нормальным (восстановительным). При этой температуре флюс-паста плавится, покрывая место сварки тонкой пленкой. Присадочный стержень покрывается снаружи флюсом-пастой и расплавляется постепенно, капля за каплей стекая на завариваемую поверхность и растекаясь по ней. Сварку ведут справа налево, пламя горелки перемещают впереди шва. После заварки изделие медленно охлаждают в песке или под слоем асбеста.
...
При данном способе сварки в шве отсутствуют зоны твердого отбеленного чугуна, так как основной металл не доводится до плавления; наплавка получается плотной, мягкой и хорошо обрабатывается резцом. Ремонтируемое
...
Хорошие результаты при низкотемпературной сварке чугуна дает применение пропан-бутано-кислородного пламени и горелок ГЗУ-2-62 или ГЗМ-2-62. Мощность пламени 60—70 дмъ\ч пропан-бутана на 1 мм толщины, пламя нормальное. При толщине свариваемого металла 6—12 мм делают V-образную разделку кромок без притупления, с зазором до 3 мм и углом раскрытия 55°. Пруток держат под углом 30—35°, а мундштук 45° к поверхности металла. Предварительно очищенные кромки нагревают до 300— 400° С, покрывают флюсом и нагревают до «отпотевания», т. е. 820—860° С. В этот момент в пламя вводят покрытый флюсом пруток и, перемешивая его концом ванну, заполняют ее металлом доверху с небольшим усилением шва. Сварку ведут без перерыва. При толщине металла 6 мм сварку ведут в один проход, при 9—12 мм — в два прохода. Режимы сварки следующие:
...
мЯ горелками одновременно: одной для предварительного подогрева и регулирования нагрева металла в месте сварки, а второй —для расплавления и сварки металла. Если позволяют размеры и форма детали, то сварку можно вести одновременно с двух сторон. В таких случаях мощность пламени каждой горелки берут 100
...
Одним из свойств меди, затрудняющим сварку, является ее повышенная текучесть в расплавленном состоянии. Поэтому при сварке меди не оставляют зазора между кромками, стараясь возможно плотнее подогнать их друг к другу. При толщине листов свыше 3
...
Распределение тепла при сварке меди регулируют так, чтобы проволока плавилась несколько ранее кромок, покрывая расплавленным металлом только начинающие расплавляться кромки основного металла.
...
В качестве присадочного металла используют проволоку из чистой (электролитической) меди или из меди, содержащей до 0,2%
...
При сварке меди диаметр проволоки берут равным от 0,5 до 0,75 5 (5 — толщина свариваемого металла, мм). Проволоку диаметром более 8 мм не применяют.
...
Сварку меди затрудняет также способность ее в жидком виде сильно растворять газы — кислород и водород и активно окисляться кислородом. Образующаяся при этом закись меди Си20 располагается по границам зерен и делает медь хрупкой. Для уменьшения окисления меди при сварке применяют только восстановительное пламя, ядро которого держат почти под прямым углом к кромкам листов, на расстоянии 3—6 мм от поверхности ванны.
...
Для уменьшения образования закиси меди и предупреждения появления горячих трещин сварку ведут быстро, без перерывов, строго следя за сохранением восстановительного характера пламени. Применять прихватки не следует. Сваривать изделие рекомендуется в кондукторе, допускающем свободное перемещение кромок. Пламя с избытком ацетилена вызывает реакцию восстановления закиси меди водородом и окисью углерода пламени, в результате чего в наплавленном металле образуются поры и мелкие трещины (так называемая «водородная болезнь» меди).
...
Для раскисления меди и удаления в шлак образующихся окислов при сварке применяют флюсы, составы которых приведены в табл. 20.
...
, флюс № 4 с кислым фосфорнокислым натрием применяют при сварке проволокой, не содержащей кремния и фосфора в качестве раскислителей.
...
Флюсом в процессе сварки меди посыпают ванну, а так-же покрывают конец присадочного прутка, участок свариваемого металла шириной 40—50 мм по обе стороны от оси шва и обратные стороны свариваемых листов. Флюс-паста наносится на пруток и кромки свариваемого металла.
...
Стекловидные остатки флюса удаляют промывкой шва 2%-ным раствором соляной (HN03) или серной (H2S04) кислоты.
...
Для измельчения зерен наплавленного металла и повышения плотности шов после сварки проковывают. Металл толщиной до 5 мм проковывают в холодном состоянии, а более толстый — при температуре 200—300° С. После проковки шов отжигают при температуре 500—550° С, подвергая затем быстрому охлаждению водой, что сохраняет мелкозернистую структуру и повышает пластичность наплавленного и основного металла. Во избежание образования* трещин не следует вести проковку при температуре выше 500° С, так как медь при этих температурах становится хрупкой.
...
При сварке технической меди, содержащей до 0,025— 0,1% кислорода в виде эвтектики закись меди — медь (3,6% Си20), придающей хрупкость литому металлу, проковка и отжиг способствуют равномерному распределению эвтектики, вследствие чего повышается прочность и вязкость, уменьшается красноломкость.
...
Газовую сварку широко используют для сварки латуни, которая труднее поддается сварке электрической дугой. Основное затруднение при сварке со-
...
стоит в значительном испарении из латуни цинка, которое начинается при 900° С. Если латунь перегреть, то вследствие испарения цинка шов получится пористым. При газо-
...
Другой причиной пористости шва при сварке латуни является поглощение жидким металлом водорода сварочного пламени; не успевая выделиться при застывании металла, водород образует в шве газовые пузырьки. Пары цинка,' попадая в газовые пузырьки и расширяясь в них, увеличивают их размеры, образуя поры. Для уменьшения испарения цинка сварку латуни ведут пламенем с избытком кислорода до 30—40%, т. е. на 1 м3 ацетилена подается от 1,3 до 1,4 м3 кислорода. В этом случае на поверхности металла сварочной ванны образуется жидкая пленка окиси цинка, которая уменьшает его испарение. Избыток кислорода также вкисляет основную часть свободного водорода, вследствие чего поглощение водорода жидким металлом резко уменьшается.
...
Эти флюсы пригодны также при наплавке стальных и чугунных деталей латунью. В качестве флюса при сварке латуни применяют также одну прокаленную буру, которую разводят водой и в виде пасты наносят кистью на кромки.
...
Кромки перед сваркой нужно тщательно зачищать шкуркой, напильником или металлической щеткой до блеска. Если на поверхности металла есть слой окислов, латунь травят в 10%-ном растворе азотной кислоты, а затем тщательно промывают горячей водой и насухо протирают. Виды подготовки кромок при сварке латуни приведены в табл. 21.
...
Теплопроводность латуни выше теплопроводности низкоуглеродистой стали примерно на 70%. Поэтому, казалось бы, при сварке латуни следует применять более мощное сварочное пламя, чем при сварке стали такой же толщины. Однако более мощным пламенем легче перегреть металл ванны и увеличить испарение цинка, в результате чего шов будет пористым. Поэтому при сварке латуни мощность пламени выбирают такую же, как при сварке стали, т. е. 100—120 дм3\ч ацетилена на 1 мм толщины листа.
...
свариваемого металла на расстоянии в 2—3 раза большем, чем при сварке стали. Пламя следует направлять на сварочную проволоку, которую держат под углом 90° к оси мундштука. Конец проволоки время от времени погружают во флюс, подсыпая его также в сварочную ванну и на края шва. Сварку ведут по возможности быстро.
...
В качестве флюсов при сварке этими проволоками при-»* меняют прокаленную буру или газообразный флюс БМ-1. ; Сварка с применением проволок данных марок дает чистую/ сварочную ванну, плотный беспористый шов и незначительное выделение паров цинка, что уменьшает вредность процесса сварки латуни. Пламя применяют окислительное с избытком 30—40% кислорода в смеси.
...
Для сварки латуни Л62, Л68 и др. ВНИИАвтогенмашем разработана также самофлюсующая присадочная проволока ЛК.БО62-02-004-05, содержащая (%):
...
После сварки латуни шов для повышения плотности и прочности иногда проковывают, заглаживая усиление заподлицо с основным металлом. Если латунь содержит менее 60% меди, проковку можно вести при 650°С; при содержании меди свыше 60% —в холодном состоянии.
...
После проковки применяют отжиг при 600—650° С с последующим медленным охлаждением. Это делает металл шва мелкозернистым и уничтожает влияние наклепа. Отжиг при температуре свыше 650° С не допускается, так как при этом возможно частичное испарение цинка. Для латунных сварных изделий применяют также отжиг при температуре 260—280° С, который не меняет структуры металла, но уничтожает остаточные внутренние напряжения в
...
Выделяющиеся при сварке латуни белые пары окиси иинка вредны для организма. Поэтому при сварке латуни бычной проволокой следует пользоваться защитной мас
...
кой (респиратором) и обеспечивать усиленную вентиляцию шеста сварки, устраивая местные вентиляционные отсосы. Допускаемая концентрация цинка в окружающем место сварки воздухе не должна превышать 0,005 мг/дм3.
...
При сварке латуни наилучшие результаты дает разработанный ВНИИАвтогенмашем газообразный флюс БМ-1 Из паров летучей борорганической жидкости*. Эта жидкость представляет собой смесь 25% метилового спирта (СНзОН) и 75% метилбората В(СН30)3.
...
Можно применять также флюс, состоящий из одного метилбората. Перед поступлением в горелку ацетилен проходит через жидкий флюс, заполняющий сосуд-флюсопита-тель, где ацетилен насыщается парами жидкого флюса и далее поступает в горелку. Пары флюса поступают в сварочное пламя, где метилборатсгорает по реакции
...
Борный ангидрид В203 образует в пламени летучую борную кислоту (Н2В03), которая осаждается на изделия и вновь разлагается, образуя борный ангидрид, являющийся флюсующим веществом. Содержащийся в жидкости метиловый спирт полностью сгорает в пламени без образования каких-либо вредных для процесса сварки соединений. Расход флюса БМ-1 для получения наплавленного металла хорошего качества составляет около 70 г
...
Газофлюсовая сварка латуни с флюсом БМ-1 позволяет значительно повысить производительность, обеспечивает получение плотного беспористого металла шва без проковки с пределом прочности до 38 кгс/мм2, углом загиба 180°, ударной вязкостью 15 кгс-м/см2.
...
Испарение цинка не происходит и состав шва остается прежним, соответствующим составу, промежуточному между основным и присадочным металлом, в зависимости от доли участия каждого из них в образовании металла шва. Поверхность шва получается чистой от окислов и шлаков, незначительный налет которых легко удаляется протиркой тканью. Значительно упрощается и улучшается процесс
...
£%арлииіааФу«*яі'!0вееііР,пїїарок проволокой как содержащей так и не содержащей кремний. Пламя при сварке с флк> сом БМ-1 может иметь избыток кислорода от 10 до 40°/* Схема установки для сварки с флюсом БМ-1 приведена на' рис. 73.
...
Рис. 73. Схема установки для сварки с газообразным флюсом при питании ацетиленом от баллона (а)
...
„угие предметы в помещении следует смыть его водой (не ^енее чем 10-кратным объемом воды), проветрить помеще-"?ие а одежду снять. При работе с пламенем, содержащим Ллюс БМ-1, сварщик должен защищать глаза очками с желто-зелеными стеклами-светофильтрами марок ГС-4 — ГС-7, предохраняющими от ультрафиолетовых лучей.
...
Для сварки толстой латуни (40 мм и более) ВНИИАвто-генмаш разработал способ порошковой газофлюсовой сварки. Сущность способа заключается в том, что сварку ведут специальной горелкой, в пламя которой с помощью струи азота или осушенного воздуха непрерывно подается дозированное количество порошкообразного флюса из бачка флюсопитателя. Горелка имеет водяное охлаждение, позволяющее работать в тяжелых условиях, при сильном нагреве мундштука. Схема установки показана на рис. 74. В качестве флюса используют необезвоженную буру, так как обезвоженную (плавленую) буру сильно выдувает пламенем и поэтому применять ее нецелесообразно. Расход флюса равен 2 г/кг расплавленного металла. При сварке латуни «ЛЖМц толщиной 40 мм получают плотный, хорошо раскисленный металл шва с пределом прочности 42 кгс/мм2 и относительным удлинением 34%.
...
ь,я^»пЄГ«яяі>ІЄ:^^г5^1ьї.тапГазовую сварку применяют при ремонте литых изделий из бронзы, наплавке работающих на трение поверхностей деталей слоем антифрикционных бронзовых сплавов и пр. В случае необходимости сварку и (наплавку бронз ведут с подогревом до 450° С. Подогрев необходим для предупреждения трещин. В нагретом состоянии повышается хрупкость бронз, поэтому при сварке изделие должно хорошо закрепляться; сварку ведут нижним швом, стремясь не допустить толчков и ударов по детали.
...
Сварочное пламя должно иметь восстановительный характер, так как при окислительном пламени увеличивается выгорание из бронзы олова, кремния, алюминия. Образующиеся окислы затрудняют сварку, шов получается пористым с включениями шлаков. Чтобы не перегревать металл, пламя держат на таком же расстоянии от сварочной ванны, как при сварке латуни. В качестве присадочного материала используют прутки или проволоку, близкие по составу к свариваемому металлу. Для раскисления в присадочную проволоку вводят до 0,4% кремния. Мощность пламени должна быть 100—150 дмг/ч ацетилена на 1 мм толщины основного металла.
...
Для защиты металла от окисления и удаления окислов в шлаки применяют флюсы тех же составов, что и при сварке меди и латуни. Для алюминиевых бронз применяют флюсы, содержащие хлористые и фтористые соединения натрия, бария, калия и лития, тех же составов, что и для алюминия (см. § 6).
...
После сварки детали подвергают отжигу при 750° С и последующему охлаждению в воде. Проковке после сварки подвергают только прокатную бронзу, но не литую. При газовой сварке бронзы можно получать наплавленный металл с пределом прочности до 30 кгс[мм2.
...
Алюминий и его сплавы хорошо свариваются газовой сваркой. Особенность сварки алюминия и его сплавов состоит в образовании пленки очень тугоплавкой (ґпл свыше 2060°С) окиси алюминия (А1203), располагающейся на поверхности жидкого металла сварочной ванны. Эта. пленка окиси препятствует сплавлению частиц металла и должна удаляться с помощью флюса.
...
Особое значение имеет правильный выбор мощности пламени, так как пленка окиси алюминия полностью закрывает сварочную ванну и мешает сварщику контролировать начало расплавления металла. При слишком мощном пла- * мени этот момент может быть упущен и тогда в данном месте образуется сквозное проплавление металла, трудно поддающееся исправлению. В зависимости от толщины металла мощность пламени при сварке алюминия и его сплавов должна быть:
...
Входящие в состав флюса хлористые соли, например лития, отнимают кислород от окиси алюминия, образуя хлористый алюминий по реакции
...
Фтористые соединения растворяют в расплавленном состоянии окись алюминия. Все флюсы для сварки алюминия, особенно содержащие соединения лития, гигроскопичны, т. е. жадно поглощают влагу, и поэтому должны храниться в стеклянных герметически закрывающихся банках небольшими порциями, в
...
Удалять пленку окиси алюминия из сварочной ванны можно и без помощи флюса, например, пользуясь для этой цели специальным скребком. Однако этот способ требует большого навыка от сварщика и
...
Листы толщиной до 1,5 мм сваривают с отбортовкой. Соединений внахлестку следует избегать из-за опасности затекания флюса между листами и последующей коррозии соединения. Кромки перед сваркой очищают промывкой в течение 10 мин в
...
По ГОСТ 7871 —63 предусмотрено 12 марок проволоки диаметром от 1 до 12 мм для сварки алюминия и его сплавов. Применяют проволоку из чистого алюминия марок АО
...
и А1 химического состава по ГОСТ 3549 — 55, из алюминия марок АД, АД1 и алюминиевых сплавов марок АМц, дмг
...
Для сварки алюминия можно применять проволоку той же марки, что и свариваемый металл. При сварке термически обрабатываемых алюминиевых сплавов и сплава АМц лучшие результаты дает применение проволоки АК, содержащей 5% кремния, который повышает жидкотеку-честь металла шва и дает меньшую усадку. Для сплавов АМг не рекомендуется применять проволоку АК, так как она снижает пластичность шва; лучше использовать проволоку АМг с несколько большим содержанием магния, чем в основном металле. Для сварки литых алюминиевых сплавов используют проволоку АК, АМц или проволоку из чистого алюминия.
...
Алюминий и его сплавы сваривают левой сваркой, только восстановительным пламенем или с небольшим избытком ацетилена. Угол наклона мундштука к поверхности металла не более 45°. Для закрепления кромок делают предварительную прихватку. Допускается легкая проковка шва в холодном состоянии. Литой алюминий сваривают участками по 50—60 мм
...
При газовой сварке магниевых сплавов можно получить наплавленный металл с пределом прочности 60—80% от таковой для основного металла. Магниевые сплавы удовлетворительно свариваются газовым пламенем, но требуют применения флюсов для удаления тугоплавкой пленки окиси магния,
...
При нагреве до 600 С и выше магниевые сплавы склонны к росту зерна и повышению хрупкости. Для уменьшения неблагоприятного влияния нагрева магниевые сплавы легируют титаном (0,2—0,4%) или селеном (0,5%).
...
Техника сварки, подготовки кромок и типы соединений при сварке магниевых сплавов те же, что и при сварке алюминиевых сплавов. Кромки скашивают под углом 40—45° при толщине металла свыше 3 мм
...
Пламя должно иметь незначительный избыток ацетилена и направляться на шов под небольшим углом. Применяют левую сварку в один проход, без поперечных колебаний мундштука. Конец прутка не следует погружать в ванну, .так как это приводит к засорению ее окислами.
...
№оп©пирте; смеси из 50% борной кислоты 30% буры, 10% поваренной соли и 10% углекислого барИя' Применяют и более сложные флюсы, содержащие, кром' буры и борной кислоты, хлористые соединения магния6 марганца и лития, а также хлористый кобальт, феррована' дий и титановый концентрат.
...
Газовой сваркой никель сваривается удовлетворительно. Листы толщиной до 1,5 мм сваривают без присадочного металла, с отбортовкой кромок на высоту (1 + 1,5) 5, где 5 — толщина металла, мм. Листы толщиной до 4 мм сваривают встык без скоса кромок. Для больших толщин делают односторонний скос под углом 35—45°. Сварку внахлестку не применяют ввиду значительных деформаций при нагревании листов. Листы перед сваркой скрепляют прихватками через каждые 100—200 мм. Сварку ведут отдельными участками обратноступенчатым способом.
...
Пламя не должно иметь избытка кислорода, который вызывает появление пор, а наплавленный металл получается хрупким. Допустимо применять пламя с небольшим избытком ацетилена. При сварке никеля мощность пламени берут 140—200 дмА/ч ацетилена, а при сварке монель-ме-талла *— 100 дм3/ч на 1 мм толщины металла. В качестве присадки применяют полоску из основного металла или проволоку такого же состава. Диаметр проволоки должен быть равен половине толщины свариваемого листа. Хорошие результаты дает никелевая проволока, содержащая до 2%
...
(75—80% никеля, 15—18% хрома, до 1,2—1,4% марганца), имеющего температуру плавления 1390° С и малую теплопроводность, затрудняется образованием тугоплавкой пленки окиси хрома, которую удаляют механическим путем. Сварку следует вести с максимальной скоростью и без перерывов. Повторная
...
Пламя должно иметь некоторый избыток ацетилена. Мощность пламени 50—70 дмг[ч ацетилена на 1 мм толщины металла. Применяют флюс-пасту состава (%): буры 40; борной кислоты 50; хлористого натрия или фтористого калия 10; флюс разводят на воде. В качестве присадочного
...
путка применяют полоску из свариваемого металла шири-ой 3~"~4 мм ИЛИ ПР°В0Л0КУ из нихрома ЭХН-80. После отжига
...
Свинец плавится при температуре \<У1°С, при нагреве легко окисляется, покрываясь пленкой окиси,'имеющей температуру плавления 850° С.
...
разовую сварку свинца ведут водородно-кислородным, ацетилено-воздушным, ацетилено-кислородным пламенем и газами-заменителями (пропан-бутаном, природным, городским, парами керосина и др.). Листы толщиной до 1,5 мм
...
При сварке свинца применяют также соединения внахлестку. Пламя не должно иметь избытка кислорода. Мощность пламени выбирают 15—20 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины листа. Сварку ведут с минимальным углом наклона мундштука к поверхности изделия. Скорость сварки должна быть возможно большей. Для толщины 3—4 мм ее выбирают равной 6,5—8 м/ч. Присадочным металлом является свинцовая проволока, диаметр которой (2—2,5) 5, где 5 — толщина металла или полоска из свинца. Применяют способ сварки каплями (ванночками). При этом способе одновременно нагревают кромки и проволоку до начала плавления, а затем отводят горелку. Капля стекает на расплавленный металл кромок, смешиваясь с ним и образуя металл шва. Каждая последующая капля должна ' , наполовину перекрывать предыдущую. При толщине свыше 8 мм применяют многослойную сварку. Свинец можно сваривать нижним, вертикальным и потолочным швами. При сварке внахлестку верхнюю кромку слегка отгибают и используют ее как присадочный материал. Для лучшего оплавления металла при сварке свинца и удаления планки окиси можно применять флюс из равных частей канифоли и стеарина. Сварка свинца производится нормальным коротким пламенем. Присадочный пруток берут того же состава, что и основной металл.
...
Цинк испаряется при 907°С, образуя вредные пары окиси цинка. В качестве флюса при сварке цинка применяют нашатырь и хлористый цинк или хлористый литий, взятые в отношении 1:1. Флюс наносят на пруток и кромки изделия. Пламя — нормальное или с
...
небольшим избытком ацетилена — направляют при сварке больше на пруток, которым также производят помешивание сварочной ванны. Для улучшения механических свойств металл шва после сварки проковывают при 100— 150° С. Проковка при температуре ниже 100° С или выше 150° С может вызвать трещины. Сварка литых цинковых деталей затрудняется присутствием алюминия в литейном сплаве. Оцинкованные листы и трубы лучше сваривать бронзой, так как при температуре ее плавления цинковое покрытие еще не расплавляется.
...
Сварка титана требует предварительной тщательной очистки кромок. Сварку нужно производить с применением флюса, содержащего 30—70% KHF2, 20—30% КС1 и 1—20% ВаС12. Требуется соответствующая квалификация сварщика. Титан хорошо паяется твердыми серебряными припоями.
...
Кислородная резка * стали основана на свойстве железа гореть в струе чистого кислорода, будучи нагретым до температуры, близкой к температуре плавления.
...
Температура загорания железа в кислороде зависит от состояния, в котором оно находится. Так, например, железный порошок загорается при 315° С, тонкое листовое или полосовое железо — при 930° С, а поверхность крупного куска стали — при 1200—1300° С. Горение железа происходит с выделением значительного количества тепла и может даже поддерживаться за счет теплоты сгорания железа.
...
Как показал анализ шлака, 30—40% удаленного из реза металла составляет не сгоревшее, а только расплавившееся железо; 90—95% окислов состоят из FeO, которая после удаления из реза реагируетпо уравнению
...
Нагревание металла при резке производят газокислородным пламенем. В качестве горючих при резке могут применяться ацетилен, пропан-бутан, пиролизный, природный, коксовый и городской газы, пары керосина *.
...
Кроме подогрева металла до температуры горения в кислороде, подогревающее пламя выполняет еще следующие дополнительные функции:
...
подогревает переднюю (в направлении резки) верхнюю кромку реза впереди струи режущего кислорода до температуры воспламенения, что обеспечивает непрерывность процесса резки;
...
вводит в зону реакции окисления дополнительное тепло, покрывающее его потери за счет теплопроводности металла и в окружающую среду; это имеет особенно важное значение при резке металла малой толщины;
...
создает защитную оболочку вокруг режущей струи кислорода, предохраняющую от подсоса в нее азота из окружающего воздуха;
...
Металл нагревают на узком участке в начале реза, а затем на нагретое место направляют струю режущего кислорода, одновременно передвигая резак по намеченной линии реза. Металл сгорает по всей толщине листа, в котором образуется узкая щель. Интенсивное горение железа в кислороде происходит только в слоях, пограничных с поверхностью режущей струи кислорода, который проникает ^диффундирует) в металл на очень малую глубину.
...
С момента начала резки дальнейший подогрев металла до температуры воспламенения происходит, в основном, за счет тепла реакции горения железа. При чистой, свободной от ржавчины и окалины поверхности, резка может продолжаться и без дополнительного подогрева. Однако лучше продолжать резать с подогревом, так как это ускоряет процесс.
...
нагрев стали до температуры воспламенения 6 потери тепла через теплопроводность металла 36,6 потери тепла на излучение и конвекцию . . 20,0
...
Производительность резки зависит также от распределения подогрева. Применение нескольких подогревающих пламен увеличивает скорость резки по сравнению с таковой при одном подогревающем пламени (при равных расходах ацетилена в обоих случаях). Общий предварительный подогрев металла при резке (до любой температуры) позволяет значительно увеличить скорость резки (рис. 76).
...
Рис. 75. Зависимость эффективной Рис. 76. Влияние предва-мощиости пламени от расхода апе- рительного подогрева метилена, скорости резки и толщины
...
температура горения металла в кислороде должна быть ниже температуры плавления, иначе металл будет плавиться и переходить в жидкое состояние до того, как начнется его горение в кислороде;
...
образующиеся окислы металла должны плавиться при температуре более низкой, чем температура горения металла, и не быть слишком вязкими; если металл не удовлетворяет этому требованию, то кислородная резка его без применения специальных флюсов невозможна, так как образующиеся окислы не смогут выдуваться из места разреза;
...
теплопроводность металла не должна быть слишком высокой, так как иначе, вследствие интенсивного теплоотвода, процесс резки может прерываться.
...
Перечисленным выше условиям наиболее полно отвечают стали с небольшим содержанием углерода и легирующих примесей. Низко- и среднеуглеродистые, а также низколегированные стали при содержании углерода до 0,3% хорошо, режутся кислородом, достаточно легко поддаются резке.
...
Способность стали подвергаться резке можно оценить по ее химическому составу, пользуясь формулой эквивалента углерода
...
где С8 — эквивалент углерода; символы элементов в форму-ле обозначают их содержание в стали в весовых процентах.
...
О р и м е р. Сталь состава: С — 0,2; Мп — 0,8; — 0,6. Тогда Сэ = 0,2 + 0,16 -0,8 + 0,3-0,6 => 0,508. Сталь относится к группе I (см. табл. 25).
...
кромок. Возможна межкристаллитная коррозия после резки. Поэтому при резке этих сталей кислородом, кромки после резки в случае необходимости, фрезеруются или строгаются для удаления металла на толщину зоны влияния резки.
...
Для некоторых марок высоколегированных хромистых сталей применяют термическую обработку для восстановления структуры кромок после резки кислородом (табл. 27).
...
Виды термической обработки высоколегированных хромистых сталей после резки кислородом
...
Наибольшее применение имеют универсальные инжекторные ручные резаки для разделительной резки со щелевыми мундштуками.
...
Резак состоит из рукоятки, газоподводящих трубок, корпуса с вентилями и головки, в которую ввертываются мундштуки. Применяют два основных типа мундштуков: с кольцевым подогревательным пламенем или щелевые (рис. 77, в, г, д) и многосопловые (рис. 77, а, б, е, ж и з). Щелевые мундштуки состоят из внутреннего и наружного мундштуков, которые ввертывают на резьбе в головку резака или присоединяются к ней накидной гайкой. По кольцевому зазору между наружным и внутренним мундштуками поступает горючая смесь подогревательного пламени. По центральному каналу внутреннего мундшту- Рис 73.
...
тельного пламени регулируется вентилем 4 и поступает в центральный канал инжектора 10. Выходя в смесительную камеру 12, струя кислорода создает разрежение в каналах, по которым через ниппель 6 и вентиль 9 подсасывается ацетилен. Горючая смесь по трубке 13 идет в головку резака и, выходя через зазор между наружным 15 и внутренним 14 мундштуками, сгорает, образуя подогревательное пламя.
...
На рис. 80 показана конструкция резака «Пламя-62» с ввертными мундштуками, серийно выпускаемого промышленностью.
...
Резак при резке устанавливают на опорную каретку с двумя роликами, катящимися по поверхности разрезаемого металла. Благодаря этому расстояние между мундштуком и поверхностью металла остается постоянным и отпадает необходимость держать резак на весу во время работы. Каретка позволяет резать не только перпендикулярно поверхности разрезаемого металла, но и под углом до 35°, что необходимо, например, при скосе кромок под сварку. К каретке можно привернуть штангу циркуля, позволяющего резать по окружности.
...
Давление кислорода устанавливают в пределах от 3 до 14 кгс/см2, давление ацетилена от 0,02 до 0,1 кгс/см2. Техническая характеристика резака приведена в табл. 28. Кроме инжекторных, применяют безынжекторные резаки, работающие на ацетилене давления 0,5—0,7 кгс/см2. Безынжекторные резаки являются лучшими по своим технологическим качествам, так как сопла их мундштуков не
...
Резак «Пламя-62» может работать на заменителях ацетилена— природном газе и пропан-бутане. В этом случае диаметры мундштуков берут по табл. 29.
...
Техническая характеристика инжекторного резака «Пламя-62»
...
месте посадки внутреннего мундштука в головку. В данном случае нужно притереть посадочные поверхности мундштука и головки, добившись полной плотности в месте их соприкосновения. Для определения плотности соединений в головку ввертывают мундштук с заглушённым выходным отверстием для кислорода, резак погружают в воду и в каналы подают кислород или воздух под давлением 10 кгс/см2 через шланг, надетый на кислородный ниппель.
...
В Японии инженером Макото сконструирован резак, на 50% повышающий скорость кислородной резки стали. В резаке между каналами для режущего кислорода и подогревающей смеси имеется дополнительный канал, из которого с небольшой скоростью вытекает кислород, образующий завесу, защищающую режущий кислород от загрязнения продуктами сгорания пламени и азотом воздуха. В результате этого сохраняется высокая чистота режущего кислорода по всей длине струи и интенсивность сгорания металла повышается. При резке металла толщиной 100 мм расход защитного кислорода достигает— 1000—2000 дмь/ч, что снижает экономичность этого способа.
...
Комплект керосинореза состоит из резака, бачка для керосина и циркуля с тележкой. Схема резака керосинореза изображена на рис. 81, а. Кислород через вентиль 9 и инжектор 4 поступает в головку 3, где смешивается с парами керосина. Керосин в головку поступает через вентиль 7, пройдя предварительно асбестовую набивку // испарителя, где нагревается и испаряется вспомогательным пламенем мундштука 12. Горючая смесь выходит наружу через щель между мундштуками 1 а 2, образуя подогревающее пламя. Мощность и состав пламени регулируют вентилем 9 и маховичком 10, изменяющими положение инжектора 4 в смесительной камере. Режущий кислород через вентиль 6 по трубке 5 проходит в центральный канал мундштука /. Головка керосинореза имеет кольцевые мундштуки щелевого типа. Резак снабжен рукояткой 8.
...
На рис. 81,6 показан резак керосинореза К-63, который имеет съемный испаритель 2, укрепляемый на накидных гайках / и 3. Корпус испарителя изготовлен из нержавеющей жаростойкой стали типа Х18Н9Т. Такой испаритель
...
Керосин подается в резак под давлением 0,5—2 кгс/см2 из бачка емкостью 5 дм3, снабженного ручным воздушным насосом, манометром и запорным вентилем. Техническая характеристика керосинореза К-63 приведена в табл. 30.
...
1. Давление в бачке с керосином не должно быть выше давления кислорода после редуктора, так как иначе керосин может через инжектор попасть в кислородный шланг; это приведет к обратному удару пламени в кислородный шланг, его разрыву и загоранию *.
...
При перерывах в работе плотно закрывают вентиль для подачи керосина в испаритель и вентиль для подогреваю- > щего кислорода, а резак керосинореза кладут головкой вниз. Это исключает затекание керосина в кислородный шланг и возможность обратного удара пламени в шланг при последующем зажигании смеси для подогревающего пламени резака при возобновлении работы.
...
Для защиты кислородного шланга от обратных ударов пламени применяют клапан ЛКО-1-56 (рис. 82), устанавливаемый на кислородном ниппеле керосинореза.
...
зак пускают струю кислорода, открывая на 'Д—7г оборота вентиль кислорода подогревающего пламени. Затем открывают вентиль подачи горючего в испаритель и зажигают горючую смесь на выходе из мундштуков.
...
Предварительно корпус испарителя нужно подогреть паяльной лампой. Пока испаритель нагрет недостаточно, в пламени резака заметны искры, которые исчезают по мере нагревания корпуса испарителя и полного испарения поступающего в него керосина.
...
5. При прекращении работы керосинореза сначала закрывают вентиль режущего кислорода, а потом вентиль горючего и вентиль подогревающего кислорода. Затем открывают спускной кран на бачке для снижения давления в бачке до атмосферного.
...
При обратном ударе пламени немедленно закрывают сначала вентиль подачи кислорода на резаке, затем прекращают подачу кислорода от баллона или кислородопровода, после чего закрывают вентиль подачи горючего на резаке и бачке.
...
Иногда подогревающее пламя испарителя гаснет вследствие засорения сопла продуктами разложения керосина. В этом случае необходимо прекратить работу, вывернуть сопло из головки резака и прочистить его канал медной проволокой.
...
Пламя керосинореза может гаснуть или изменять свою форму также вследствие неправильной навивки асбестовой оплетки испарителя, образования на ней нагара, утечки воздуха из бачка с керосином. Если утечки воздуха нет, то для восстановления нормальной работы резака необходимо его разобрать, очистить испаритель от нагара и, если это необходимо, заменить асбестовую оплетку новой. Новую оплетку нельзя делать слишком слабой или плотной. При слабой оплетке пламя будет колебаться при изменении положения резака в пространстве, а при плотной — прохождение керосина будет затруднено.
...
ВНИИАвтогенмашем разработаны керосинорезы и керо сино-кислородные горелки с механическим распылением ке росина, которое происходит непосредственно в головке ре
...
мощью специального соп ла-распылителя (рис. 83) В керосинорезах мож но применять только осве тительный керосин по ГОСТ 4753-49. Перед заливкой в бачок керосин следует профильтровать через слой войлока и кускового каустика для очистки от механических примесей, остатков смолистых веществ и влаги.
...
При выполнении многих операций по кислородной резке целесообразно применять резаки специальной конструкции, соответствующие характеру выполняемых работ и повышающие производительность труда. К таким относятся, например, резаки: с плоскими мундштуками для срезки заклепок; для вырезки труб, имеющие короткие мундштуки, ось которых перпендикулярна оси резака; для вырезки отверстий небольшого диаметра. Эти резаки выполнены в виде вставных резаков, присоединяемых к рукоятке универсальной горелки (рис. 84).
...
Резаком (рис. 84, а) можно удалять головки заклепок диаметром до 40 мм в количестве до 100 заклепок в час. В зависимости от диаметра заклепки расход газов в м31ч: ацетилена от 0,6 до 0,8, кислорода от 4,3 до 7,3.
...

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