Газовая сварка используется для нагрева пламенем горючих газов, сжигаемых в специальных сварочных горелках, и выполняется с расплавлением металла. Среди других способов сварки плавлением она занимает второе место по масштабам применения, уступая лишь дуговой электросварке. При этом методе применяются горючие газы: ацетилен, водород, природный газ, пропан-бутан, пары бензина, керосина и т. д. Наибольшее значение имеет ацетилен, дающий в смеси с кислородом наивысшую температуру сварочного пламени — до 3200°С; применение других газов незначительно. Чтобы повысить температуру пламени, сжигание производят в технически чистом кислороде. Сжигание газов в воздухе, содержащем всего 21% кислорода по объему, дает слишком низкую температуру, и газовоздушное пламя в большинстве случае непригодно для
сварки.
Горючий газ и кислород по резиновым шлангам подаются к штуцерам газосварочной горелки и попадают в камеру смешения внутри горелки. Наружу из мундштука
вытекает готовая газокислородная смесь, поступающая в сварочное пламя. Пламя горелки расплавляет как основной, так и дополнительный присадочный металл, подаваемый в зону сварки, и образует сварочную ванну.
Применение газовой сварки
Газосварочное пламя используется для соединения листов черных и цветных металлов толщиной до 5—6 мм, для сварки чугуна, при небольших ремонтных работах, пайке и т. д. К преимуществам газовой сварки относятся универсальность, возможность работы в полевых условиях. Экономически она обычно менее выгодна, чем дуговая электросварка, и имеет меньшую производительность. Газовая сварка мало механизирована и выполняется почти исключительно вручную, требуя высокой квалификации рабочего-сварщика. Недостатком ее является повышенная опасность работы со сжатыми газами (при нарушении установленных правил возможны разрушительные взрывы).
Газосварочное пламя кроме сварки имеет и другие применения, из которых особенно важна газокислородная резка углеродистых и низколегированных сталей, основанная на способности железа гореть в технически чистом кислороде. Для зажигания железа нужно нагреть его в начальной точке до белого каления (1200—1300° С) и направить на нагретый участок струю технически чистого кислорода. Реакция сгорания железа экзотермична и идет со значительным выделением тепла. Резка производится специальными режущими горелками, или резаками, объединяющими в себе подогревательную часть, по устройству аналогичную газосварочной горелке, и канал для подачи режущего кислорода.
Изучив мой мастер-класс и ответив на контрольные вопросы, вы сможете: выполнять стыковые сварочные соединения пластин из низкоуглеродистой стали с разделкой и без разделки кромок в нижнем положении.
«Сварка стыковых соединений пластин из низкоуглеродистой стали в нижнем положении».
Вы освоите сварку стыковых соединений пластин в нижнем положении, выполняя сварные соединения без разделки и с разделкой кромок. Качественного выполнения сварных соединений вы достигнете только путем многократного повторения усвоенных навыков.
Сварка стыковых соединений в нижнем положении, так же как и наплавка, может быть выполнена как левым, так и правым способом.
Левый способ сварки стыкового соединения без разделки кромок
Наиболее эффективен этот способ сварки для тонкого металла. Он прост и не требует от сварщика большой квалификации.
Чтобы выполнить левую сварку возьмите две пластины из низкоуглеродистой стали марки СтЗ размером 3x125x300 мм без разделки
кромок.
Примите к сведению, что сварка стыковых соединений без разделки
кромок целесообразна при толщине деталей не более 5 мм.
Подготовьте пластины под сварку.
Выберите диаметр (D) присадочной проволоки марки Св-08. Для сварки левым способом деталей толщиной t=3 мм возьмите присадочную проволоку диаметром D=2,5 мм (t/2+l мм).
Подготовьте проволоку к сварке.
Положите на рабочий стол обе пластины с зазором 1—2,5 мм. Для фиксации зазора вставьте в него в нескольких местах проволоку или пластины соответствующей толщины.
Установите на горелку наконечник № 3 (расход ацетилена 100—120 дм3/ч на 1 мм толщины металла).
Зажгите и отрегулируйте нормальное пламя. Прогрейте пластины перед выполнением прихваток, проведя пламенем несколько раз вдоль кромок.
Выполните 4 прихватки длиной по 5—8 мм каждая, равномерно распределяя их от середины к краям вдоль соединения. Четвертую прихватку (крайнюю правую) можете не выполнять, т.к. с этого края начнется сварка.
Для прихваток используйте ту же проволоку, что и для сварного шва — прихватки являются частью будущего шва.
Положите горелку на стойку, не гася пламени. Зачистите прихватки металлической щеткой.
Осмотрите прихватки для выявления дефектов в них
При обнаружении дефекта удалите прихватку абразивным кругом и выполните новую, сместив ее относительно удаленной.
Возьмите горелку и проволоку и прогрейте правый край соединения, с которого вы начнете сварной шов. Для этого мундштук установите под углом 80—90° к оси шва. Рукоятку горелки лучше располагать почти перпендикулярно кромкам.
Запомните: начинать сварку нужно только на кромках, не выходя за пределы будущего шва.
В момент начала плавления кромок уменьшите угол наклона мундштука к оси шва до 30°—40° во избежании прожога. При левом способе пламя направлено на еще не сваренные кромки и подогревает их, формируя шов равномерный по высоте и ширине.
Обратите внимание, что чем больше толщина свариваемого металла, тем больше угол наклона мундштука к оси шва.
Введите в зону сварки присадочную проволоку под углом 30—40° к оси шва.Выполните сварку левым способом. Траекторию движения мундштука выберите любую из указанных на рисунке. Наиболее распространенная — движение полумесяцем.Концом присадочной проволоки совершайте движения, противоположные движениям мундштука, чтобы присадка всегда находилась на кромке, противоположной той, где находится пламя.
Заканчивая сварку у левого края соединения, наклоните мундштук почти параллельно оси шва, плавно отведите проволоку и горелку, погасите пламя.
Не забывайте, что заканчивать сварку нужно только в разделке, не допуская выведения пламени на околошовную зону.
Зачистите и осмотрите шов, оценивая его.
Левый способ сварки стыкового соединения с разделкой кромок
Заметьте, что разделка кромок производится при сварке деталей толщиной более 5 мм для обеспечения провара по всей толщине.
Возьмите две пластины из низкоуглеродистой стали марки СтЗ размером 4x125x300мм. с разделкой кромок. Зачистите кромки и соберите стыковое соединение, зафиксировав его 3—4 прихватками длиной 5—8 мм, толщиной 3 мм.
Подготовьте к сварке проволоку марки Св-0,8 диаметром 3 мм (t/2+l мм). Наконечник горелки возьмите № 3. Зажгите и отрегулируйте нормальное пламя. Выполните сварку туевым способом аналогично тому, как вы это делали на пластинах без разделки кромок
Следите за тем, чтобы шов по всей длине имел ширину от 8 до 10 мм, высоту усиления от 0,5 до 3 мм и гладкую мелкочешуйчатую поверхность.
Стремитесь формировать корень без непроваров и прожогов.
Зачистите и осмотрите шов, оценивая его.
Правый способ сварки стыкового соединения с разделкой кромок
Этот способ сварки наиболее эффективен при толщине металла более 3 мм.
Возьмите две пластины из низкоуглеродистой стали марки СтЗ размером 5x125x300мм с разделкой кромок и соберите стыковое соединение аналогично тому, как вы это делали при левом способе сварки.
Подготовьте к сварки проволоку марки Св-0,8 диаметром 3 мм (= t/ 2). Наконечник горелки установите № 4 в соответствии с таблицей шага 1,5 (из расчета расхода ацетилена 120—150 дм3/ч на 1 мм толщины).
Прогрейте левый край соединения и проведите сварку правым способом, перемещая горелку без поперечных колебаний под углом 35—45° к оси шва, совершая серповидные или спиралевидные движения проволоки. Проволоку держите под углом 40—50° к оси шва. При этом способе сварки пламя направлено на формирующейся шов, что способствует получению качественного наплавленного металла.
Сварку выполните за один проход.
Стремитесь сформировать шов шириной 9— 12 мм с высотой усиления 0,5—3 мм.
Зачистите и осмотрите шов, оценивая его.