Приемы газовой сварки и резки

Газы, применяемые при сварке

Газовая сварка и резка

Различают два вида газовой сварки: сварку плавлением и газопрессовую сварку.

В первом случае кромки свариваемых частей (основной металл) и присадочный металл расплавляют и образуют общую ванну, которая застывает швом.

Источником тепла для расплавления металла является сгорание горючего газа в струе кислорода.

Газы. В качестве горючих газов используют ацетилен, водород и другие газы. Чаще других применяют ацетилен, дающий наибольшую температуру пламени.

Кислород необходим для сжигания горючего газа. При промышленном использовании его получают из воздуха, который в жидком состоянии разлагают на кислород и азот.

Ацетилен (С₂Н₂) получают из карбида кальция (СаС₂) в ацетиленовых генераторах. Из одного килограмма чистого карбида получают 250-300 л ацетилена.

Сварочное пламя служит для расплавления металла, а также для восстановления, науглероживания или окисления ванны. В средней части пламени температура достигает 3200 ⁰С. Получение пламени того или иного характера достигается изменением соотношения горючего газа и кислорода в смеси. Нормальное ацетиленовое пламя (С₂Н₂: О₂ = 1:1) восстановительное. Оно применяется для сварки стали и цветных металлов.

Пламя с избытком ацетилена является науглероживающим. Оно применяется при сварке чугуна, так как за счет пламени пополняется углерод, выгорающий при сварке, и понижается температура плавления металла в шве.

Окислительное пламя применяется при сварке латуни для получения окисной пленки, уменьшающей испарение цинка.

При сварке горелку продвигают вдоль шва, причем соблюдают необходимый угол наклона горелки к свариваемой поверхности. Этот угол a (рис.80) колеблется от 20 ⁰С (для сварки листов толщиной 1 мм) до 80 ⁰С (при толщине 15 мм и выше).

Рис.80. Схема левой (а) и правой (б) газовой сварки: 1-шов;

2-разделка шва

Различают левую и правую сварку. При левой сварке горелку передвигают справа налево (рис.80,а) и пламя направляется на еще не сваренный участок шва. При правой сварке (рис.80,б) горелку передвигают слева направо и пламя направляется на сваренную часть шва. Конец проволоки погружен в расплавленный металл.

Правая сварка применяется для деталей толщиной - более 5 мм, левая - до 5 мм. При правой сварке качество шва лучше вследствие более продолжительной защиты расплавленного и остывающего металла; однако на листах толщиной до 5 мм левая сварка оказывается производительнее, так как пламя подогревает впереди лежащие кромки.

Присадочный материал в виде прутков или проволоки продвигают в пламя горелки, он расплавляется и стекает в ванну, где смешивается с расплавленным основным металлом. Затвердевая металл образует сварной шов. Для сварки стали в качестве присадочного материала применяют стальную проволоку с содержанием до 0.18% С, а для легированных сплавов - проволоку, содержащую хром, марганец и другие легирующие элементы.

При сварке цветных металлов и сплавов применяют проволоку, близкую по своему химическому составу к основному металлу. Диаметр присадочной проволоки должен быть на 1-2 мм больше половины толщины свариваемых листов.

Сварка чугуна применяется для исправления дефектов литья. Она производится с подогревом свариваемых частей до 400-600 ⁰С. Подогрев нужен для предупреждения отбела и трещин вблизи сварочного шва, которые появляются вследствие больших местных напряжений, возникающих во время охлаждения. Для сварки чугуна с подогревом в качестве присадочного металла используют чугунные литые прутки диаметром 6-12 мм с повышенным содержанием углерода (3-3.6%) и кремния (3-4.8%), а при сварке без подогрева - латунную проволоку с содержанием 37-40% Zn.

Газовую сварку применяют для соединения тонкостенных стальных деталей, а также деталей из цветных металлов и сплавов. В этих случаях газовая сварка превосходит по качеству электродуговую. Газовую сварку используют также при наплавке твердых сплавов.

Газопрессовая сварка. Свариваемые части нагревают сварочным пламенем до пластического состояния и прикладывают усилие, сдавливающее эти части. Она применяется для соединения встык преимущественно труб больших диаметров (до 1000 мм). Стыки нагревают кольцевой многопламенной горелкой. Кроме сварки труб, этим способом пользуются для сварки рельсов, бурильного оборудования и инструментов.

Контроль сварки. Качество сварных швов проверяют внешним осмотром, рентгеноанализом, магнитным дефектоскопом, а также по выборочным образцам с определением макро- и микроструктуры и механических свойств.

Газовая резка в струе кислорода применима лишь для тех металлов, у которых температура воспламенения ниже температуры плавления: железа, стали с содержанием углерода до 0.7% и некоторых сортов легированной стали. Чугун, алюминий, а также медь и ее сплавы непосредственно струей кислорода не режутся, так как струя кислорода при плавлении быстро окисляет их, а при резке алюминия образуется тугоплавкая окись его. Для газовой резки этих металлов применяют порошковые флюсы, состоящие в основном из железа. Флюс сгорает в струе кислорода и повышает температуру в месте резки настолько, что образующиеся тугоплавкие окислы шлакуются с окислами железа и жидкий шлак выдувается струей.

Газовой резке поддаются детали большой толщины до 300 мм. Наряду с ацетиленом, резка которым производительнее, применяют водород или пары бензина.

Дата добавления: 2014-12-16