Оборудование для газовой сварки.

План.

1. Сущность газовой сварки и область применения.

2. Оборудование газосварочного поста.

3. Сварочное пламя.

4. Типы соединений, выполняемые газовой сваркой.

5. Газокислородная резка металлов.

1. Газовая сварка представляет собой процесс, в котором распла­вление металла изделия и присадочного металла осуществляется за счет теплоты, получаемой при сгорании горючего газа в кисло­роде. При этом способе сварки горючий газ является не только источником теплоты, но и средством защиты от проникновения азота и кислорода воздуха в сварочную ванну.

Газовую сварку применяют при изготовлении изделий из цвет­ных и черных сплавов толщиной до 3 мм. Ее также применяют в производстве наплавного и паяного режущего инструмента при выполнении ремонтных работ и в литейных цехах при восстановле­нии отбракованных отливок из серого чугуна и бронзы.

2. Для образования сварочного пламени при газовой сварке ис­пользуют различные горючие газы или пары горючих жидкостей: ацетилен, пропан, бутан, природный газ, водород, пары бен­зина, керосина и др. Однако из всех горючих наиболее широко применяют ацетилен (С₂Н₂), так как он обеспечивает получение пламени с более высокой температурой (3200 °С), чем другие горю­чие газы и жидкости.

Ацетиленовые генераторы взрывоопасны и нуждаются в спе­циальном обслуживании. По этой причине для работы одного-двух постов используют преимущественно баллонный ацетилен. Ацетиле­новый баллон емкостью 40 л предварительно заполняется активи­рованным углем и на ¹/₃ объема заливается ацетоном. Хорошая раст­воримость ацетилена в ацетоне позволяет наполнять баллон аце­тиленом до емкости 5500 л при давлении 1,5 МПа. Ацетиленовый баллон всегда окрашивается в белый цвет. Хранение и эксплуатация таких баллонов безопасны.

Технический кислород, используемый при газовой сварке, полу­чают на заводах из жидкого воздуха. К месту потребления его до­ставляют в специальных металлических баллонах, окрашенных в синий цвет, с черной надписью «Кислород».

Один баллон емкостью 40 л, наполненный кислородом под дав­лением 15 МПа, содержит 6000 л кислорода в свободном состоянии.

Питание газосварочного поста (горелки или резака) кислородом и ацетиленом осуществляется от ацетиленового и кислородного баллонов;

кислородного баллона и ацетиленового генератора; ацетиленовой и кислородной рамп (централизованное снабжение). Последний способ питания применяют при значительном количестве постов газовой сварки ирезки.

Питание газосварочного поста от баллонов представлено на

рис. 16.15, а.

В указанных выше схемах процесса горелку используют для получения смеси из горючего газа и кислорода с последующим образованием сварочного пламени. Горелка должна быть безопасной в работе и давать устойчиво горящее пламя постоянного состава и мощности.

Пи рис. 16.15, б представлена схема инжекторной горелки. Она предназначенадля сварки черных и цветных металлов толщиной 0,5-30мм. По шлангу к вентилю 5, через него в инжектор 4 посту­пает кислород. Вытекая с большой скоростью из инжектора в смесительную камеру 3, струя кислорода создает уменьшение плотности, вызывающее подсос ацетилена. Ацетилен поступает по шлангу к соединительному ниппелю 6, а затем через корпус горелки в смесительную камеру, где образует с кислородом горючую смесь. Полученная смесь по трубке наконечника 2, через мундштук 1 выходит в атмос­феру. При воспламенении смесь образует сварочное пламя.

3. На рис. 16.16 показано ацетилено-кислородное пла­мя. Оно имеет три зоны: 1 -ядро голубого цвета; 2— ра­бочая зона, окрашенная в фиолетовый цвет; 3 — факел.

Рабочая зона состоит из продуктов неполного сгора­ния ацетилена (СО и Н₂). В этой зоне выделяется большое количество теплоты, а обра­зующаяся газовая среда имеет восстановительный характер и надежно защищает металл сварочной ванны от окисле­ния и азотирования.

Пламя, получаемое при указанном ниже соотношении кислорода и ацетилена, называется нормальным. Для его полу­чения необходимо, чтобы в смеси газов на один объем химиче­ски чистого кислорода приходился один объем ацетилена. Однако на практике для питания горелки используют технический кисло­род, содержащий небольшое количество примесей. Этим и объ­ясняется, что практически для получения нормального пламени соотношение газов смеси составляет:

β= О₂/С₂Н₂=1,1- 1,2.

Нормальное пламя используют для сварки низкоуглеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей, а также сварки меди, магниевых сплавов, алюминия, цинка, свинца и др. При сварке цветных металлов, окислы которых не восстанавливаются газами пламени, необходимо применять флюсы, содержащие хими­ческие растворители этих окислов.

Окислительное пламя образуется при β = 1,3 - 1,5. Окисли­тельным пламенем сваривают латуни. Науглероживающее пламя получается при

β = 1. Такое пламя используют при сварке высоко­углеродистых сталей, чугуна и при наплавке твердых сплавов.

Для выполнения процесса газовой сварки необходимо иметь ацетилен, кислород, сварочную горелку, присадочный пруток и соответствующий вспомогательный инструмент.

4. При использовании газовой сварки для изготовления металли­ческих изделий предпочтительным типом соединения является стыковое. Нахлесточное и тавровое соединения вследствие возникнове­ния в изделии значительных собственных напряжений нежела­тельны, а при сварке изделий большой толщины недопустимы.

Сварка сталей толщиной до 2 мм осуществляется без скоса кромок и без зазора между листами или с отбортовкой кромок. При толщине листа 2—5 мм соединение встык выполняют без скоса кромок, но с соответствующим зазором.

Сталь толщиной более 5 мм сваривают только встык с примене­нием одностороннего или двустороннего скоса кромок.

5.Газокислородная резка металлов заключается в сжигании нагретого металла в струе чистого кислорода. Для осуществления процесса резки необходимы следующие условия. Теплопроводность металла не должна быть слишком высокой (для концентрации теплоты на кромке реза). Температура плавления шлаков должна быть ниже температуры горения металла в кислороде. Количество теплоты, выделяемой при резке, должно поддерживать непрерывность процесса. Температура плавления металла должна быть выше температуры его горения в кислороде.

Наиболее полно этим условиям удовлетворяют низкоуглеродистые и низколегированные стали.

Газовый резак отличается от газовой горелки наличием дополнительного кислородного вентиля. Процесс резки осуществляется в два этапа. Первый этап — нагрев зоны резки до температуры горения металла в кислороде (характеризуется появлением большого числа искр); второй — собственно резка (отключаются ацетилен и кислород из основной магистрали, дополнительным вентилем подключается кислород).

Вопросы:

1. Что такое газовая сварка?

2. Где применяют газовую сварку?

3. Оборудование газосварочного поста?

4. Какие зоны имеет ацетилено-кислородное пламя?

5. Какие типы соединений можно получить при использовании газовой сварки?

6. Что собой представляет газокислородная резка металлов?

Челноков Н.М.стр.228-232

ЧерепахинА.А.стр.74-76.