Газовая сварка и резка металлов

Листать книгу

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

скачать книгу Газовая сварка и резка металлов

л у, что приводит к повышению давления в рабочей камере и шланге, а при неисправном предохранительном клапане может привести к разрыву мембраны. Причинами, вызывающими утечку, могут быть попадание под клапан посторонних частиц (стружки, окалины и пр.); неровная поверхность клапана; поломка и усадка запорных пружин; заедание клапана в направляющих; перекос поверхности клапана.
...
Для предупреждения утечки газа необходимо аккуратно обращаться с редукторами, следить чтобы внутрь редуктора не попала пыль и грязь. Особенно опасна утечка горючего газа, образующего в соединении с воздухом взрывоопасную смесь.
...
Неплотности выявляют обмазыванием присоединительных частей редуктора мыльным раствором — в местах утечки появляются мыльные пузырьки.
...
Манометры. Для измерения избыточного давления газа применяют приборы, которые называются манометрами. На кислородных и ацетиленовых редукторах используют пружинные манометры. Основной частью манометра является изогнутая запаянная трубка, по которой пропускается газ. Под давлением газа трубка выпрямляется тем больше, чем выше давление. Трубка соединяется со стрелкой, перемещение трубки передается и стрелке. Манометры рассчитаны на определенное давление. На каждом манометре имеется красная черта, соответствующая наибольшему допускаемому давлению. Категорически запрещается нагружать манометры давлением, превышающим их верхний предел измерения.
...
Не разрешается пользоваться манометрами, когда отсутствует пломба или клеймо; просрочен срок проверки; стрелка манометра при включении редуктора не возвращается на нулевую отметку; разбито стекло или имеются другие повреждения. Манометры проверяют не реже одного раза в год.
...
Манометры присоединяют к камерам высокого и рабочего давления гаечным ключом, для уплотнения применяют прокладки из свинца, фибры и кожи.
...
л у, что приводит к повышению давления в рабочей камере и шланге, а при неисправном предохранительном клапане может привести к разрыву мембраны. Причинами, вызывающими утечку, могут быть попадание под клапан посторонних частиц (стружки, окалины и пр.); неровная поверхность клапана; поломка и усадка запорных пружин; заедание клапана в направляющих; перекос поверхности клапана.
...
Для предупреждения утечки газа необходимо аккуратно обращаться с редукторами, следить чтобы внутрь редуктора не попала пыль и грязь. Особенно опасна утечка горючего газа, образующего в соединении с воздухом взрывоопасную смесь.
...
Неплотности выявляют обмазыванием присоединительных частей редуктора мыльным раствором — в местах утечки появляются мыльные пузырьки.
...
Манометры. Для измерения избыточного давления газа применяют приборы, которые называются манометрами. На кислородных и ацетиленовых редукторах используют пружинные манометры. Основной частью манометра является изогнутая запаянная трубка, по которой пропускается газ. Под давлением газа трубка выпрямляется тем больше, чем выше давление. Трубка соединяется со стрелкой, перемещение трубки передается и стрелке. Манометры рассчитаны на определенное давление. На каждом манометре имеется красная черта, соответствующая наибольшему допускаемому давлению. Категорически запрещается нагружать манометры давлением, превышающим их верхний предел измерения.
...
Не разрешается пользоваться манометрами, когда отсутствует пломба или клеймо; просрочен срок проверки; стрелка манометра при включении редуктора не возвращается на нулевую отметку; разбито стекло или имеются другие повреждения. Манометры проверяют не реже одного раза в год.
...
состоят из двух коллекторов, гибких присоединительных трубопроводов для баллонов и рампового редуктора. Каждый коллектор имеет по запорному вентилю, позволяя производить замену баллонов на одном коллекторе, не нарушая непрерывной работы. Давление газа понижают рамповым редуктором для кислорода, азота и воздуха с 150 до 3—15 кгс/см2, а для ацетилена, пропэн-бутана и других горючих газов — с 19 до 0,1 кгс/см2.
...
Наша промышленность выпускает кислородные газораспределительные рампы на 2ХЮ и 2X5 баллонов, ацетиленовые—на 2X6, 2X9, 2X12 баллонов. Наряду со стационарными применяют передвижные рампы.
...
Для ацетиленовых трубопроводов используют стальные бесшовные трубы по ГОСТ 8732—70, соединенные сваркой. Фланцевые и резьбовые соединения допускаются только в местах присоединения к арматуре. Ацетиленопроводы в цехах окрашивают в белый цвет. Для ацетиленопроводов низкого давления диаметр труб не ограничивается, среднего давления — не должен превышать 50 мм, высокого давления — 20 мм.
...
В цехах ацетиленопроводы прокладывают открыто по стенам и колоннам здания на высоте не менее 2,2 м. При сдаче в эксплуатацию ацетиленопроводы подвергают пневматическому и гидравлическому испытаниям. Перед пуском в эксплуатацию ацетиленопроводы продувают ацетиленом.
...
среднего давления —от 16 до 64 кгс/см2; высокого давления — свыше 64 кгс/см2. Кислородопроводы низкого давления изготовляют из стальных бесшовных труб (усиленных). Кислоредопро-
...
воды высокого давления изготовляют только из красно-медных или латунных труб, на которые устанавливается только латунная или бронзовая арматура, специально предназначенная для кислорода. Трубы для кислородо-проводов соединяют между собой сваркой, для медных труб применяют также и пайку.
...
При монтаже арматуры сальниковая набивка на кислородопроводах выполняется из прокаленного асбестового шнура. Устанавливаемая арматура предварительно обезжиривается и просушивается. В качестве растворителей применяют четыреххлористый углерод, три-хлорэтилен и водные моющие растворы по рецептуре ВНИИКИМАШа. Прокладываемые кислородопроводы окрашивают в голубой цвет, перед пуском в эксплуатацию они подвергаются пневматическому испытанию и продуваются кислородом.
...
Рукава служат для подвода газа к горелке или резаку. Рукава, применяемые при газовой сварке и резке, должны обладать достаточной прочностью, выдерживать определенное давление, быть гибкими и не стеснять движений сварщика.
...
Согласно ГОСТ 9356—75 рукава изготовляют из вулканизированной резины с тканевыми прокладками. Кислородные рукава имеют внутренний и наружный слой из вулканизированной резины и несколько слоев из льняной или хлопчатобумажной ткани.
...
В зависимости от назначения резиновые рукава для газовой сварки и резки металлов подразделяются на следующие классы: I —для подачи ацетилена, городского газа, пропана и бутана под давлением до 6,3 кгс/см2;
...
Внутренний диаметр рукавов равен 6,3; 8,0; 9,0; 10,0; 12,0; 12,5; 16,0 мм. Рукава поставляются длиной 10 и 14 м. В зависимости от назначения наружный слой рукава окрашивают в следующие цвета: красный — рукава I класса для ацетилена, городского газа, пропан-бутана; желтый — рукава II класса для жидкого топлива; синий — рукава III класса для кислорода.
...
Рукава предназначаются для работы при температуре от -4-50 до —35° С, для более низкой температуры изготовляют рукава из морозостойкой резины, выдержи-
...
§ 19. Сварочные горелки, их назначение и устройство
...
Нагрев наконечника горелки уменьшает инжекцию кислорода и снижает разрежение в камере инжектора, что уменьшает поступление ацетилена в горелку. Так как поступление кислорода в горелку при этом остается постоянным, то уменьшается содержание ацетилена в газовой смеси и, следовательно, усиливается окислительное действие сварочного пламени. Для восстановления нормального состава сварочного пламени сварщик, по мере нагревания наконечника горелки, должен увеличивать поступление ацетилена в горелку, открывая ацетиленовый вентиль горелки.
...
При засорении мундштука горелки увеличивается давление горючей смеси в смесительной камере, горючая смесь обогащается кислородом, что ведет к усилению окислительного действия сварочного пламени.
...
ввертываемым в трубку наконечника горелки. Схема безынжекторной горелки приведена на рис. 30. Кислород по резиновому рукав\ через ниппель 4,
...
Перед присоединением ацетиленового рукава необходимо проверить наличие разряжения (подсоса) в ацетиленовом канале горелки. Нормальное пламя устанавливается при неполном открывании вентиля горелки и имеет ядро ярко очерченной правильной формы. В случае неправильной формы ядра необходимо прочистить и продуть выходной канал мундштука. Прочищать мундштуки можно только медной илн алюминиевой (а не стальной) иглой. По мере нагрева мундштука горелки периодически необходимо производить регулировку пламени, не прекращая работы. Также необходимо очищать* мундштуки от нагара и брызг. Прилипшие к мундштуку металлические брызги можно снимать мелкой наждачной шкуркой или мелким личным напильником.
...
малой мощности ГС-2 и «Звездочка», относящиеся к инжекторному типу. Конструкции горелок «Звездочка» и ГС-2 аналогичны горелкам «Звезда» и ГС-3, отличаются эти горелки только габаритными размерами и размерами присоединительных штуцеров.
...
игольчатыми ацетиленовыми и кислородными вентилями, которые обеспечивают точную регулировку газов. Для подсоединения горелок используются рукава с внутренним диаметром 6,3 мм. Техническая характеристика инжекторных горелок ГС-2 н «Звездочка» приведена в табл. 13.
...
Горелка ГС-4 (рис. 33) отличается от других инжекторных горелок тем, что у нее узел инжекции
...
центральный канал распылителя. Выходя из боковых каналов распылителя, кислород разбивает струю керосина, направляя распыленную смесь во внутреннюю полость мундштука. Чем глубже рассверлены отверстия для пламени, тем сильнее нагревается мундштук. При использовании керосина отверстия сверлятся на большую глубину, а бензина — на меньшую, так как бензин испаряется при более низкой температуре, чем керосин. Для зажигания пламени горелки открывают сначала вентиль кислорода, а затем вентиль горючего.
...
Горелка ГВП-4 (рис.35) предназначена для пайки деталей. Горелка изготовляется на базе ацетилено-кие-
...
дородной горелки «Звезда» и отличается от нее увеличенными сечениями в инжекторах и смесительных камерах, а также установкой на сменных наконечниках стабилизаторов вместо мундштуков. Горелка комплектуется двумя сменными наконечниками. При истечении горючей смеси из трубки наконечника в стабилизатор давление потока падает, что создает инжекцию воздуха из атмосферы через боковые отверстия стабилизатора, благодаря чему уменьшается количество воздуха, подаваемого из компрессора. Давление воздуха компрессора составляет 1—5 кгс/см2. Максимальная температура пламени 1600° С.
...
Сварочные горелки работают на ацетилене и газач-заменителях ацетилена, которые образуют взрывоопасные смеси с кислородом и воздухом, поэтому при обращении со сварочными горелками необходимо соблюдать все правила обращения с ними. Не допускается эксплуз-
...
центральный канал распылителя. Выходя из боковых каналов распылителя, кислород разбивает струю керосина, направляя распыленную смесь во внутреннюю полость мундштука. Чем глубже рассверлены отверстия для пламени, тем сильнее нагревается мундштук. При использовании керосина отверстия сверлятся на большую глубину, а бензина — на меньшую, так как бензин испаряется при более низкой температуре, чем керосин. Для зажигания пламени горелки открывают сначала вентиль кислорода, а затем вентиль горючего.
...
Горелка ГВП-4 (рис.35) предназначена для пайки деталей. Горелка изготовляется на базе ацетилено-кие-
...
дородной горелки «Звезда» и отличается от нее увеличенными сечениями в инжекторах и смесительных камерах, а также установкой на сменных наконечниках стабилизаторов вместо мундштуков. Горелка комплектуется двумя сменными наконечниками. При истечении горючей смеси из трубки наконечника в стабилизатор давление потока падает, что создает инжекцию воздуха из атмосферы через боковые отверстия стабилизатора, благодаря чему уменьшается количество воздуха, подаваемого из компрессора. Давление воздуха компрессора составляет 1—5 кгс/см2. Максимальная температура пламени 1600° С.
...
Исправная горелка дает нормальное и устойчивое сварочное пламя. Если горение неровное, пламя гаснет или отрывается от мундштука и происходят обратные удары; необходимо отрегулировать и проверить все узлы
...
Для проверки инжектора горелки к кислородному, ниппелю подсоединяют рукав от кислородного редуктора, а к корпусу горелки — наконечник. Накидную гайку наконечника затягивают ключом, открывают ацетиленовый вентиль и кислородным редуктором устанавливают необходимое давление кислорода, соответственно номеру наконечника. Пускают кислород в горелку, открывая кислородный вентиль. Кислород, проходя через инжектор, создает разрежение в ацетиленовых каналах горелки и ацетиленовом ниппеле, которое можно обнаружить, приставляя палец руки к
...
Величина подсоса зависит от зазора между концом инжектора и входом в смесительную камеру. Если зазор мал, то разрежение в ацетиленовых каналах будет недостаточным, в этом случае следует несколько вывернуть инжектор из смесительной камеры.
...
Засоренные каналы мундштука, смесительной камеры и ацетиленовой трубки прочищают медной или алюминиевой иглой.
...
Если горелка исправна, перекрывают вентили горелки и подсоединяют ацетиленовый рукав, закрепляя его на ниппеле специальным хомутиком. Устанавливают необходимое рабочее давление на кислородном и ацетиленовом редукторах. Вначале немного открывают кислородный вентиль горелки, создавая тем самым разрежение в ацетиленовых каналах. Затем открывают ацетиленовый вентиль и зажигают горючую смесь. Пламя регули-
...
Исправная горелка дает нормальное и устойчивое сварочное пламя. Если горение неровное, пламя гаснет или отрывается от мундштука и происходят обратные удары; необходимо отрегулировать и проверить все узлы
...
Для проверки инжектора горелки к кислородному, ниппелю подсоединяют рукав от кислородного редуктора, а к корпусу горелки — наконечник. Накидную гайку наконечника затягивают ключом, открывают ацетиленовый вентиль и кислородным редуктором устанавливают необходимое давление кислорода, соответственно номеру наконечника. Пускают кислород в горелку, открывая кислородный вентиль. Кислород, проходя через инжектор, создает разрежение в ацетиленовых каналах горелки и ацетиленовом ниппеле, которое можно обнаружить, приставляя палец руки к
...
ацетиленовым вентилем при полностью открытом кислородном. Если при зажигании пламени возникает хлопок, необходимо проверить, хорошо ли затянута накидная гайка наконечника, достаточно ли давление кислорода и нет ли препятствий для прохождения ацетилена в горелку. При хлопках необходимо сначала перекрыть ацетиленовый, а потом кислородный вентили. Хлопки могут наблюдаться и у исправных горелок после продолжительной работы при сильном нагреве мундштука горелки.
...
этом случае горелку необходимо погасить и охладить ее водой. Следует помнить, что отверстие мундштука разрабатывается при частой прочистке его иглой (особенно стальной), а также при обгорании его в процессе сварки. При чрезмерной разработке мундштук следует заменить.
...
оно имеет высокую температуру (3150° С) и обеспечивает концентрированный нагрев. Однако в связи с дефицитностью ацетилена в настоящее время получили широкое распространение (особенно при резке металлов) газы-заменители ацетилена — пропан-бутан, метан, природный и городской газы,
...
От состава горючей смеси, т. е. от соотношения кислорода и горючего газа, зависит внешний вид, температура и влияние сварочного пламени на расплавленный металл. Изменяя состав горючей смеси, сварщик тем самым изменяет основные параметры сварочного пламени.
...
образуют сварочное пламя, которое имеет три ярко различимые зоны: ядро, восстановительную зону и факел (рис. 36). Водородное пламя ярко различимых зон не имеет, что затрудняет его регулировку по внешнему виду.
...
Процесс сгорания ацетилена в кислороде можно условно разделить на две стадии. Сначала под влиянием нагрева происходит распад ацетилена на элементы:
...
В зависимости от соотношения между кислородом и ацетиленом получают три основных вида сварочного пламени: нормальное, окислительное и науглероживающее. Нормальное пламя
...
Ядро имеет резко очерченную форму (близкую к форме цилиндра), плавно закругляющуюся в конце, с ярко светящейся оболочкой. Оболочка состоит из раскаленных частиц углерода, которые сгорают в наружном слое оболочки. Размеры ядра зависят от состава горючей смеси, ее расхода и скорости истечения. Диаметр канала мундштука горелки определяет диаметр ядра пламени, а скорость истечения газовой смеси — его длину.
...
Площадь поперечного сечения канала мундштука горелки прямо пропорциональна толщине свариваемого металла. Сварочное пламя не должно быть слишком «мягким» или «жестким». Мягкое пламя склонно к обратным ударам и хлопкам, жесткое — способно выдувать расплавленный металл из сварочной ванны. При увеличении давления кислорода скорость истечения горючей смеси \ величивается и ядро сварочного пламени удли-
...
няется, при уменьшении скорости истечения — ядро укорачивается. С увеличением номера мундштука размеры ядра увеличиваются. Температура ядра достигает 1000° С.
...
Рис 37 Схема образования пламени, распределение температуры по зонам и размеры ядра пламени для мундштуков разных номеров
...
На рис. 37 приведены длина и диаметр ядра пламени г(чм) для различных номеров мундштуков, соответствующие им диаметры канала сопла (мм) и расход ацетилена, дм3/ч.
...
няется, при уменьшении скорости истечения — ядро укорачивается. С увеличением номера мундштука размеры ядра увеличиваются. Температура ядра достигает 1000° С.
...
Рис 37 Схема образования пламени, распределение температуры по зонам и размеры ядра пламени для мундштуков разных номеров
...
На рис. 37 приведены длина и диаметр ядра пламени г(чм) для различных номеров мундштуков, соответствующие им диаметры канала сопла (мм) и расход ацетилена, дм3/ч.
...
Рис 37 Схема образования пламени, распределение температуры по зонам и размеры ядра пламени для мундштуков разных номеров
...
заметно отличается от него Длина ее зависит от номера м\ндштука и достигает 20 мм Зона состоит из продуктов неполного сгорания ацетилена — окиси углерода и водорода. Она называется восстановительной, так как окись углерода и водорода раскисляют расплавленный метал ч, отнимая кислород от его окислов Если в процессе сварки расплавленный металл сварочной ванны находится в средней зоне, то сварочный шов получается без пор, газовых и шлаковых включений. Этой зоной пламени и производится сварка Восстановительная зона имеет наиболее высокую температуру (3150°С) в точке, отстоящей на 3—6 мм от конца ядра Схема нормальною аце-тнлено-кислородного пламени и график распределения температур по его длине, а также состав пламени по зонам представлены на рис 37.
...
располагается за восстановительной зоной. Она состоит из углекислого газа, паров воды и азота, которые образуются в пламени при сгорании окиси углерода и водорода восстановительной зоны за счет кислорода окружающего воздуха Температура этой зоны значительно ниже, чем температура восстановительной, и колеблется от 1200 до 2500° С
...
Окислительное пламя (рис. 36, а) получается при избытке кислорода, при подаче в горелку на один объеут ацетилена более 1,3 объема кислорода. При этом ядро приобретает конусообразную форму, значительно сокращается по длине, становится с менее резкими очертаниями и приобретает более бледную окраску. Сокращакн-ся по длине также восстановительная зона и факел. Все пламя приобретает синевато-фиолетовую окраску Пламя горит с шумом, уровень которого зависит от давления кислорода Температура окислительного пламени выше нормального, однако сваривать стали таким пламенем нельзя из-за наличия в пламени избытка кислорода Избыток кислорода приводит к окислению металла шва, шов получается пористым и хрупким. Окислительное пламя можно применять при сварке латуни и панке твердыми припоями
...
получается при избытке ацетилена, когда в горелку на один объем ацетилена подается 0,95 и менее объема кислорода. Ядро такого пламени теряет резкость своего очертания, на конце его появляется зеленый венчик, по которому
...
об избытке ацетилена. Восстановительная зона значн-тельно светлее и почти сливается с ядром, а факел приобретает желтоватую окраску. При большом избытке ацетилена пламя начинает коптить, так как в нем ощущается недостаток кислорода, необходимого для полного сгорания ацетилена. Находящийся в пламени избыточный углерод легко поглощается расплавленным металлом и ухудшает качество металла шва. Температура науглероживающего пламени ниже, чем нормального и
...
окислительного. Уменьшая подачу ацетилена в горелку до полного исчезновения зеленого венчика на конце ядра, ацетиленовое пламя превращается в нормальное. Слегка науглероживающее пламя применяют для сварки чугуна и при наплавке твердыми сплавами.
...
Характер сварочного пламени сварщик определяет на глаз по форме и окраске пламени. При регулировании пламени необходимо обращать внимание на правильность подбора расхода горючего газа и кислорода.
...
Вытекающая из мундштука горючая смесь оказывает механическое воздействие на расплавленный металл сварочной ванны и формирует валик шва. Жидкий металл отжимается к краям ванны. Характер формообразования металла зависит от угла наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла (рис. 38,а,б).
...
Давление газов оказывает влияние на жидкий металл, перемещая его к задней стенке сварочной ванны, образуя чешуйки шва (рис. 38,в).
...
Качество наплавленного металла и прочность сварного шва зависят от состава пламени, поэтому во время сварки сварщик должен следить за его характером, регулировать ею состав в течение всего процесса сварки. Характер пламени подбирают в зависимости от свариваемого металла и его свойств. Для сварки сталей требуется
...
В процессе сварки расплавленный металл сварочной ванны взаимодействует со сварочным пламенем. Это взаимодействие определяется свойствами свариваемого металла и составом сварочного пламени. Сварочная ванна характеризуется малым объемом расплавленного металла, высокой температурой в месте сварки и большой скоростью расплавления и кристаллизации металла.
...
Сварку производят восстановительной зоной пламени, состоящей в основном из окиси углерода и водорода. Расплавленный металл ванны вступает во взаимодействие с газами сварочного пламени, в результате чего происходят реакции окисления и восстановления. Взаимодействие газов с различными металлами различно. Наиболее легко окисляются металлы, обладающие большим сродством к кислороду. Окисление расплавленного металла происходит как за счет окислов, находящихся на поверхности свариваемого металла и присадочной проволоки, так и за счет кислорода окружающего воздуха. С увеличением содержания кислорода в свариваемом металле ухудшаются механические свойства сварного соединения. Поэтому при газовой сварке для большинства металлов и сплавов для устранения окислительных процессов в присадочные материалы и флюсы вводят специальные раскислители.
...
Раскислители — это такие вещества, которые имеют большее сродство к кислороду, чем металл шва. При сварке стали раскисляющее действие оказывают угле-
...
род, окись углерода и водород, образующиеся при горении газовой смеси, подаваемой в сварочную горелку. Поэтому углеродистые стали можно сваривать без флюсов
...
Закись железа (FeO) растворяется в расплавленном металле и взаимодействует с элементами, находящимися в сварочной ванне В первую очередь закись железа вступает во взаимодействие с углеродом, кремнием, » марганцем и окисляет их
...
Образующаяся в процессе реакции окись углерода вызывает кипение и разбрызгивание металла. Кипение сварочной ванны до начала кристаллизации способствует удалению посторонних металлических включений. Если металл кипит во время кристаллизации шва, то образующиеся пузыри окиси углерода не успевают выделяться и остаются в шве в виде газовых пор. Для уменьшения образования окиси углерода в сварочную ванну вводят раскислители (марганец и кремний).
...
Образующиеся в процессе реакций окиси кремния и марганца не растворяются в металле, всплывают на поверхность жидкого металла и переходят в шлаки. В жидком металле шва находится много разнородных окислов, между которыми происходят химические реакции В результате этич реакций образуются соединения с более низкой температурой плавления, чем сами оьнс-лн, чю
...
род, окись углерода и водород, образующиеся при горении газовой смеси, подаваемой в сварочную горелку. Поэтому углеродистые стали можно сваривать без флюсов
...
коплавких соединений Раскисление сварочной ванны частично осуществляется углеродом, окисью углерода и" водородом, имеющимися в сварочном пламени. При этом сварочное пламя не только восстанавливает окислы, но и защищает расплавленный металл от кислорода и азота' воздуха.
...
Нормальное ацетилено-кислородное пламя в средней (восстановительной) зоне содержит 60% окиси углерода, 20% молекулярного и 20% атомарного водорода. Восстановителем железа из закиси железа в основном является атомарный водород. Он растворяется в расплавленной металле, а с понижением температуры стремится выделиться из сварочной ванны. Если затвердение происходит достаточно быстро, то водород в виде газовых пузырей может остаться в сварном шве.
...
Следовательно, водород с одной стороны защищает расплавленный металл от окисления, а также восстанавливает его из окислов, а с другой стороны может явиться причиной образования пористости и трещин. Процесс газовой сварки характеризуется относительно медленным охлаждением металла, поэтому водород и другие газы успевают выделиться из сварочной ванны и металл шва получается без пор. Поступающий в сварочную ванну азот воздуха снижает пластические свойства свариваемого металла, а также вызывает пористость в металле шва.
...
Сварное соединение можно разделить на три основные зоны, имеющие различную микроструктуру: зону основного металла, зону термического влияния и зону
...
Зона термического влияния (рис. 39) состоит из следующих участков: / — неполного расплавления, 2 —перегрева, 3
...
коплавких соединений Раскисление сварочной ванны частично осуществляется углеродом, окисью углерода и" водородом, имеющимися в сварочном пламени. При этом сварочное пламя не только восстанавливает окислы, но и защищает расплавленный металл от кислорода и азота' воздуха.
...
§ 23. Влияние нагрева сварочного пламени на структуру сварного шва и зону термического влияния
...
является переходным от наплавленного металла к основному. Он представляет собой область основного металла, нагретого несколько выше температуры плавления, и находится в твердо-жидком состоянии. Характер этого участка определяет качество сварного соединения, так как в нем происходит сплавление кристаллов металла шва с зернами основного металла.
...
— область основного, сильно нагретого (от 1100 до 1500° С) металла с крупнозернистым строением и пониженными механическими свойствами. Металл в этой зоне имеет структуру крупных перлитных зерн с ферритной сеткой. В сталях с большим содержанием углерода на участке перегрева возможно образование закалочных структур.
...
— это область основного металла, нагретого в пределах от 930 до 1100° С. Металл при этих температурах находится сравнительно недолго и в процессе охлаждения при последующей перекристаллизации приобретает мелкозернистую структуру с наиболее высокими механическими свойствами.
...
Рис. 39. Строение зоны термического влияния сварного соединения из малоуглеродистой стали
...
— область основного металла, нагретого в пределах 720—930°С. Этот участок характеризуется неполной перекристаллизацией, при которой вокруг крупных зерен феррита, не прошедших перекристаллизацию, располагаются мелкие зерна феррита и перлита, образовавшиеся в результате перекристаллизации.
...
— область основного металла, нагретого в пределах от 450 до 720° С. Участок характерен восстановлением формы и размеров разрушенных зерен металла, ранее подверженного прокатке или обработке давлением.
...
лежащий в интерзале температур от 200 до 450° С, видимых структурных изменений не получает. Однако характеризуется снижением пластических свойств.
...
Общая протяженность околошовной зоны при газовой сварке в зависимости от толщины металла составляет примерно от 8 до 28 мм. Для улучшения структуры и свойств металла шва и зоны термического влияния, выполненных газовой сваркой, применяют горячую проковку металла шва, термообработку нагревом сварочной горелкой и общую термообработку сварного изделия нагревом в печах и медленным охлаждением.
...
При газовой сварке не вся тепловая мощность сварочного пламени идет на плавление основного и присадочного металла, часть тепла рассеивается в окружающее пространство. Сварочное пламя, соприкасаясь с участком поверхности свариваемого металла, нагревает этот участок, который называется пятном нагрева. Характер распределения теплового потока пламени зависит от угла наклона газового пламени к поверхности свариваемого металла, расстояния от конца мундштука до пятна нагрева, скорости истечения горючей смеси и скорости сварки.
...
Эффективная тепловая мощность сварочного пламени — это количество тепла, вводимое сварочным пламенем в металл за единицу времени. На эффективную тепловую мощность сварочного пламени в наибольшей степени влияет расход горючего газа, применяемого для сварки.
...
Эффективный коэффициент полезного действии — это отношение эффективной мощности сварочного пламени
...
Повысить эффективную тепловую мощность можно увеличением количества кислорода в горючей смеси. Од- * нако, в результате этого действия пламя становится окислительным, а окислительное пламя нельзя применять при всех видах газопламенной обработки. Другой способ повышения тепловой эффективности пламени — разделение потока горючей смеси на несколько отдельных потоков.
...
Чем выше температура пламени, тем больше его эффективная тепловая мощность. Температура пламени зависит от рода горючего, наибольшую температуру дает сгорание ацетилена в кислороде. Повысить температуру пламени газов-заменителей ацетилена можно добавкой к пропану или метану ацетилена в количестве свыше 30%.
...
Газовая сварка применяется при изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой стали толщиной 1—Змм, монтаже труб малого и среднего диаметров, сварке соединений и узлов, изготовляемых из тонкостенных труб, сварке изделий из алюминия н его сплавов, меди, латуни и свинца, сварке чугуна с применением в качестве присадки чугунных, латунных и бронзовых прутков, наплавке твердых сплавов и латуни на стальные и чугунные детали.
...
Газовой сваркой могут соединяться почти все металлы и сплавы, применяемые в настоящее время в промышленности. Наиболее широкое применение газовая сварка получила при строительно-монтажных работах, в сельском хозяйстве и при ремонтных работах. \) Для выполнения сварочных рабог необходимо, чтобы сварочное пламя обладало достаточной тепловой мощностью. Мощность пламени горелки определяется количеством ацетилена, проходящего за один час через ю-релку, и регулируется наконечниками горелки. Мощность пламени выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и его свойств. Количество ацетилена в час, необходимое на 1 мм толщины свариваемого металла, устанавливается практикой. Например, при сварке низкоуглеродистой стали на 1 мм толщины свариваемого металла требуется 100—130 дм3 ацетилена в час. Чтобы узнать требуемую мощность пламени, надо умножить удельную мощность на толщину свариваемого металла в миллиметрах.
...
Пример Для сварки низкоуглеродистой стали толщиной 4 мм минимальная мощность сварочной горелки составит 100X4== =400 дм3/ч, наибольшая — 130X4 = 520 дм3/ч.
...
Для сварки различных металлов требуется определенный вид пламени — нормальное, окислительное, науглероживающее. Газосварщик регулирует и устанавливает вид сварочного пламени на глаз. При ручной сварке сварщик держит в правой руке сварочную горелку, а в левой — присадочную проволоку. Пламя горелки сварщик направляет на свариваемый металл так, чтобы свн-риваемые кромки находились в восстановительной зоне на расстоянии 2—6 мм от конца ядра. Конец присадочной проволоки должен находиться в восстановительной зоне или в сварочной ванне.
...
Газовая сварка применяется при изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой стали толщиной 1—Змм, монтаже труб малого и среднего диаметров, сварке соединений и узлов, изготовляемых из тонкостенных труб, сварке изделий из алюминия н его сплавов, меди, латуни и свинца, сварке чугуна с применением в качестве присадки чугунных, латунных и бронзовых прутков, наплавке твердых сплавов и латуни на стальные и чугунные детали.
...
Газовой сваркой могут соединяться почти все металлы и сплавы, применяемые в настоящее время в промышленности. Наиболее широкое применение газовая сварка получила при строительно-монтажных работах, в сельском хозяйстве и при ремонтных работах. \) Для выполнения сварочных рабог необходимо, чтобы сварочное пламя обладало достаточной тепловой мощностью. Мощность пламени горелки определяется количеством ацетилена, проходящего за один час через ю-релку, и регулируется наконечниками горелки. Мощность пламени выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и его свойств. Количество ацетилена в час, необходимое на 1 мм толщины свариваемого металла, устанавливается практикой. Например, при сварке низкоуглеродистой стали на 1 мм толщины свариваемого металла требуется 100—130 дм3 ацетилена в час. Чтобы узнать требуемую мощность пламени, надо умножить удельную мощность на толщину свариваемого металла в миллиметрах.
...
Пример Для сварки низкоуглеродистой стали толщиной 4 мм минимальная мощность сварочной горелки составит 100X4== =400 дм3/ч, наибольшая — 130X4 = 520 дм3/ч.
...
Для сварки различных металлов требуется определенный вид пламени — нормальное, окислительное, науглероживающее. Газосварщик регулирует и устанавливает вид сварочного пламени на глаз. При ручной сварке сварщик держит в правой руке сварочную горелку, а в левой — присадочную проволоку. Пламя горелки сварщик направляет на свариваемый металл так, чтобы свн-риваемые кромки находились в восстановительной зоне на расстоянии 2—6 мм от конца ядра. Конец присадочной проволоки должен находиться в восстановительной зоне или в сварочной ванне.
...
Скорость нагрева регулируется изменением угла наклона (ос) мундштука к поверхности свариваемого металла (рис. 40, а).
...
свариваемого металла. В начале сварки для лучшего прогрева металла угол наклона устанавливают больше, затем по мере прогрева свариваемого металла его уменьшают до величины, соответствующей данной толщине металла, а в конце сварки постепенно уменьшают, чтобы лучше заполнить кратер и предупредить пережог металла.
...
Рукоятка горелки может быть расположена вдоль оси шва или перпендикулярно к нему. То или иное положение выбирается в зависимости от условий (удобства) работы газосварщика, чтобы рука сварщика не нагревалась теплом, излучаемым нагретым металлом.
...
В процессе сварки газосварщик концом мундштука горелки совершает одновременно два движения: поперечное— перпендикулярно коси шва и продольное—■ вдоль оси шва. Основным является продольное движение. Поперечное движение служит для равномерного прогрева кромок основного и присадочного металла и получения шва необходимой ширины.
...
Скорость нагрева регулируется изменением угла наклона (ос) мундштука к поверхности свариваемого металла (рис. 40, а).
...
Рис 40 Угол наклона (а) и способы перемещения мундштука горелки (б)
...
вой сварке не рекомендуется, так как при этом возможно окисление расплавленного металла кислородом воздуха. Способ 2
...
Присадочной проволокой можно совершать такие же колебательные движения, но в направлении, обратном движениям конца мундштука горелки.
...
Конец присадочной проволоки не рекомендуется извлекать из сварочной ванны и особенно из восстановитель-нон зоны пламени. Движения, совершаемые концом мундштука горелки и концом присадочной проволоки в процессе сварки, зависят от положения шва в пространстве, толщины свариваемого" металла, рода металла и требуемых размеров сварного шва. Для сварки швов в нижнем положении наиболее распространено движение полумесяцем.
...
называется такой способ, при котором сварка производится справа налево, сварочное пламя направляется на еше несваренные кромки металла, а присадочная проволока перемещается впереди пламени. Левый способ наиболее распространен и применяется при сварке тонких и легкоплавких металлов. При левом способе сварки кромки основного металла получают предварительный подогрев, что обеспечивает хорошее перемешивание сварочной ванны. При этом способе сварщик хорошо видит свариваемый шов, поэтому внешний вид шва лучше, чем при правом способе.
...
расход газов на 15—20 меньше, чем при левом. Правый способ целесообразно применять при сварке деталей толщиной более 5 мм и при сварке металлов с большой теплопроводностью. Прн сварке металла толщиной до 3 мм более производительным является левый способ.
...
Мощность сварочной горелки для стали при правом способе выбирается из расчета 120—150 дмэ/ч ацетилена, а при левом — 100—130 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла.
...
Диаметр присадочной проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки. При левом способе сварки диаметр присадочной проволоки d=s/2-f 1 мм, а при правом d=sj2
...
Перед газовой сваркой кромки свариваемого металла и прилегающие к ним участки должны быть очищены от ржавчины, окалины, краски и других загрязнений. Очищают свариваемые кромки металлической щеткой и пламенем сварочной горелки с последующей зачисткой металлической щеткой.
...
Перед сваркой детали соединяют друг с другом сваркой в отдельных местах короткими швами с тем, чтобы в процессе сварки зазор между ними оставался бы постоянным. Эти соединения называются прихватками.
...
При сварке тонкого металла и коротких швах длина прихваток не должна превышать 5 мм, а расстояние между ними —50—100 мм. При сварке толстолистовой стали и швов значительной длины длина прихваток может составлять 20—30 мм при расстоянии между ними 300— 500 мм. Прихватки выполняют на тех же режимах, что и сварку. Во время сварки особое внимание необходимо обращать на тщательное проваривание участка прихватки во избежание непровара в этих местах.
...
Стыковые швы можно сваривать и без прихваток, в этом случае для сохранения постоянного зазора в процессе сварки листы укладывают так, чтобы они образовывали между собой небольшой угол. По мере сварки листы стягиваются за счет поперечной усадки шва и,таким образом, величина зазора остается постоянной но всей длине шва.
...
Мощность сварочной горелки для стали при правом способе выбирается из расчета 120—150 дмэ/ч ацетилена, а при левом — 100—130 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла.
...
Диаметр присадочной проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки. При левом способе сварки диаметр присадочной проволоки d=s/2-f 1 мм, а при правом d=sj2
...
§ 26. Сборка изделий под сварку, сварка в различных пространственных положениях
...
Нижние швы сваривать наиболее легко, так как расплавленный присадочный металл под действием силы тяжести стекает в кратер и не вытекает из сварочной ванны. Кроме того, наблюдение за сваркой нижнего шва наиболее удобно. Нижние швы свариваются как левым, так и правым способами в зависимости от толщины свариваемого металла.
...
в этом отверстии и постепенно поднимаясь снизу вверх, оплавляет верхнюю часть отверстия. Шов формируется на всю толщину, а усиление получается с обеих сторон стыка. Затем перемещают пламя выше, оплавляя верхнюю кромку отверстия и накладывая следующий
...
Горизонтальные швы, при сварке которых металл стремится стечь на нижнюю кромку, сваривают правым способом, держа конец проволоки сверху, а мундштук горелки снизу ванны (рис. 44,
...
Сварочная ванна располагается под некоторым углом к оси шва, что облегчает формирование шва и удерживание жидкого металла от стенания.
...
в этом отверстии и постепенно поднимаясь снизу вверх, оплавляет верхнюю часть отверстия. Шов формируется на всю толщину, а усиление получается с обеих сторон стыка. Затем перемещают пламя выше, оплавляя верхнюю кромку отверстия и накладывая следующий
...
Основными параметрами режима газовой сварки являются характер и мощность сварочного пламени, диаметр присадочной проволоки, скорость сварки Выбор режима зависит от вида и толщины свариваемого металла и конструкции изделия На характер газовой сварки большое влияние оказывает техника наложения сварочных швов
...
Многослойная сварка выполняется короткими участками, стыки валиков в различных слоях не должны совпадать При наложении каждого последующего слоя поверхность предыдущего тщательно очищается металлической щеткой до блеска
...
К недостаткам многослойной сварки относятся малая производительность и большой расход газов Поэтому многослойная сварка применяется при сварке ответственных конструкции и при сварке металла большой толщины
...
изводительность труда повышается на 10—15% Диаметр присадочной проволоки берется о—8 мм Сварка ведется правым способом. При этом способе увеличивается производительность сварки, но требуется высокая квалификация сварщика, так как можно перегреть металл шва, что снизит его прочностные свойства
...
При сварке газами-заменителями ацетилена в качестве горючего газа используется пропан-бутан Для сварки низкоуглеродистой стали в качестве присадочной проволоки используется марганцово-кремнистая сварочная проволока Св-12ГС или Св-08ГС. Диаметр присадочной проволоки берется на 1 мм больше половины толщины свариваемого металла. Присадочный пруток наклоняют к поверхности свариваемого металла на 35—40°.
...
Коэффициент замены ацетилена пропан-бутаном при сварке стали гр = 0,6. Соотношение кислорода и пропан-бутана в пламени р = 3,5—4.
...
Сварку с применением сжиженных газов можо вести во всех пространственных положениях Сварка производится специальными или ацетилено-кислородными горелками. Для получения пламени нормальной мощности наконечник горелки выбирают на два номера больше, чем при ацетилено-кислородной сварке
...
Сварку городским газом производят горелкой ГЗУ с применением присадочной проволоки Св-12ГС. Сварка ведется окислительным пламенем. Мощность сварочного пламени для сварки стали выбирается из расчета 180 дм3/ч на 1 мм толщины свариваемого металла Прочность сварного соединения ниже, чем при сварке ацетиленом.
...
Деформации и напряжения возникают при газовой сварке вследствие неравномерного нагрева свариваемого металла. При нагреве металл начинает расширяться, расширению препятствуют более холодные части металла, в результате препятствий расширению возникают внутренние напряжения.
...
Вторичной причиной возникновения напряжении и деформаций при сварке является усадка металла шва при переходе из жидкого состояния в твердое. Усадкой
...
изводительность труда повышается на 10—15% Диаметр присадочной проволоки берется о—8 мм Сварка ведется правым способом. При этом способе увеличивается производительность сварки, но требуется высокая квалификация сварщика, так как можно перегреть металл шва, что снизит его прочностные свойства
...
При сварке газами-заменителями ацетилена в качестве горючего газа используется пропан-бутан Для сварки низкоуглеродистой стали в качестве присадочной проволоки используется марганцово-кремнистая сварочная проволока Св-12ГС или Св-08ГС. Диаметр присадочной проволоки берется на 1 мм больше половины толщины свариваемого металла. Присадочный пруток наклоняют к поверхности свариваемого металла на 35—40°.
...
Коэффициент замены ацетилена пропан-бутаном при сварке стали гр = 0,6. Соотношение кислорода и пропан-бутана в пламени р = 3,5—4.
...
Величина расширения металла и связанная с этим степень деформации зависят от температуры нагрева и коэффициента линейного расширения материала. Чем больше коэффициент линейного расширения и выше температура нагрева металла, тем больше деформации. Форма детали, размеры и положение швов также влияют на величину деформаций при сварке. Чем сложнее форма детали, больше в ней несимметричных швов и жестче конструкция, тем скорее можно ожидать появления деформаций и напряжений при сварке.
...
Газовая сварка дает большую зону нагрева по сравнению с другими видами сварки, поэтому она вызывает и большие деформации свариваемых изделий.
...
Для уменьшения деформаций при газовой сварке необходимо стремиться к равномерному распределению объема наплавляемого металла, более равномерному нагреву детали при сварке, а также применять определенный порядок наложения швов. Важно правильно выбрать режим сварки. При сборке изделий под сварку зазор должен быть равномерным по всей длине шва. Прихватывать детали необходимо в меньшем числе точек.
...
ной формы. Детали закрепляют в специальных приспособлениях (кондукторах), в которых производят сварку и вынимают их только после полного охлаждения. Однако прн этом способе могут возникнуть внутренние напряжения, для снятия которых сваренный узел подвергают последующей термообработке.
...
следовательно, будут уменьшаться деформации от нагрева в процессе сварки. Данный способ нашел широкое применение при ремонте изделий из чугуна, алюминия, бронзы, высокоуглеродистых и легированных сталей. Изделия подогревают в специальных горнах, печах, индукторах.
...
В некоторых случаях рекомендуется проковывать шов. Проковку проводят как в горячем, так и в холодном состоянии. Проковка металла шва улучшает механические свойства наплавленного металла и в значительной степени уменьшает усадку.
...
Кроме того, для снятия возникших при сварке напряжений и улучшения структуры металла шва и зоны термического влияния применяется термическая обработка.
...
В термическую обработку сварных изделий входит термическая подготовка деталей перед сваркой, термическая обработка в процессе сварки и термическая обработка готового сварного изделия. Термическая подготовка деталей перед сваркой выполняется для улучшения свариваемости металла. Поэтому свариваемую сталь
...
Рис. 47 Порядок сварки и последовательность наложения швов, обеспечивающая наименьшую деформаци.о:
...
Выбор теплового режима сварки зависит от свойств свариваемых металлов и сплавов, жесткости конструкции и состояния ее при сварке При сварке черных металлов термический режим состоит в подогреве сваривае мых деталей. Приче\1
...
Термическая обработка после сварки проводится для снятия напряжений, полученных в результате сварки и для улучшения механических свойств При сварке применяют следующие виды термическоп обработки
...
Для каждой марки стали существуют свои режимы отпуска и скорости охлаждения, которые указываются в технических условиях на термообработку.
...
Нагрев для термической обработки может производиться в печах, горнах, ямах, а также с помощью индукторов. Для местного нагрева применяют сварочные горелки. Местный нагрев пла
...
менем сварочной горелки используют также для правки изделий после сварки. Мощность горелки берут из расчета 300 дм3/ч на 1
...
стремится расшириться, но этому препятствуют его холодные части, в металле возникают напряжения сжатия, вызывающие деформацию сжатия. При охлаждении на этом участке возникают обратные напряжения растяжения, которые и выпрямляют изделие.
...
Подогревают стальные изделия до 650—900° С, что соответствует темно-красному цвету. Скорость перемещения пламени при нагреве — 500—600 мм/мин. Чем быстрее выполняется нагрев, тем успешнее проводится процесс правки изделия.
...

Променеві методи обробки: Навч. посібник
Сварные базовые детали станков и машин. Обзор
Руководство по пайке металлов
Газовая сварка и резка металлов
Металловедение сварки стали и сплавов титана
Справочник по сварке и склеиванию пластмасс
Контактная сварка. В помощь рабочему-сварщику

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

admin

Газовая сварка и резка металлов