| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
|
39. Газова зварювання
§ 19. Сутність процесу
Газової зварюванням називається процес отримання нероз'ємного з'єднання, що полягає в нагріванні і розплавленні газокисневих полум'ям кромок зварюваних деталей і присадочного прутка, застосовуваного для заповнення оброблення та отримання необхідного перерізу шва.
Газова зварювання відрізняється простотою і дешевизною обладнання. Застосовується головним чином для зварювання кольорових металів, чавуну, маловуглецевих і легованих сталей невеликої товщини, для наплавлення твердих сплавів і особливо при ремонтних роботах, при прокладці та монтажі труб.
§ 20. Гази, що застосовуються для зварювання металів
Для газового зварювання і різання металів застосовують ацетилен (С₂Н₂), водень, нафтогаз, природний і світильний газ, пари бензину та гасу; найчастіше застосовується ацетилен, який виділяє велику кількість тепла і дає при згорянні в суміші з киснем високу температуру полум'я.
Ацетилен одержують з карбіду кальцію при впливі на нього води: СаС₂ + 2Н₂О = Са (ОН)₂ + С₂Н₂ + 30,4 ккал/г ∙ моль.
При розкладанні 1 кг карбіду кальцію утворюється 230 - 300 л ацетилену, який запалюється при температурі 420' З, вибухонебезпечний при стисненні понад 1,75 ат (0,175 МПа) і при тривалому контакті з міддю і сріблом.
Кисень застосовується при зварюванні та різанні в газоподібному стані. При температурі - 183' С і нормальному тиску кисень перетворюється на рідина блакитного кольору. При випаровуванні 1 л рідкого кисню утворюється 790 л газу. Кисень виходить у спеціальних розділових апаратах, охолоджують повітря до рідкого стану і відокремлюють кисень від азоту. На заводи кисень доставляється в газоподібному стані в балонах і в рідкому вигляді в спеціальних транспортних танках, з яких потім його переливають в газифікатори. З газификаторов кисень надходить по трубах у цех в газоподібному стані.
§ 21. Апаратура для газового зварювання
Газоподібний кисень зберігається і транспортується в балонах ємністю 40 л під тиском 150 ат (15 МПа). Балони для кисню і ацетилену складаються з суцільнотягнутої сталевого посудини з опуклим дном і верхній сферичній частиною. На нижню частину балона для стійкості насаджений у гарячому стані башмак.
В горловину балона ввертається запірний вентиль, призначений для випуску газу з балона і його наповнення. На горловині балона насаджено кільце з зовнішньої циліндричною різьбою, на яку навертається запобіжний ковпак.
Кисневий балон забарвлюється в синій колір, ацетиленовий - в білий. Ацетиленовий балон наповнюють ацетиленом під тиском 16 ат (1,6 МПа). Щоб уникнути вибуху балон наповнюють пористою масою (активованим вугіллям), просоченою ацетоном. У дрібних порах пористої маси ацетилен втрачає свої вибухові властивості. Для зниження і регулювання тиску кисню і ацетилену користуються редукторами. На рис. 19 наведена схема газозварювального посту.
Робочий тиск при зварюванні становить для кисню 1 - 5 ат (0,1 ÷ 0,5 МПа), для ацетилену 0,1 - 1,5 ат (0,01 ÷ 0,15 МПа). Редуктори (рис. 20) бувають одно - і двоступінчасті; останні знижують тиск з 150 ат (15 МПа) до 50 ат (5 МПа) і з 50 ат до робочого тиску.
Газ з балона надходить в камеру високого тиску 3 корпуси 1. Надходження газу в камеру низького тиску 5 здійснюється ввертыванием регулюючого гвинта 9, який стискає пружину 8; при цьому переміщуються гумова мембрана 7, шпиндель 6 з натискним диском запірної пружини 2, відкривається клапан 4 і газ переходить з камери високого в камеру низького тиску 5. При рівному надходженні і витраті газу мембрана знаходиться постійно в одному положенні. При зростанні витрат газу (зниження тиску в камері 5) мембрана піднімає вгору клапан і збільшується надходження газу.При зменшенні газу відбуваються опускання мембрани і перекриття клапана.
Застосовуються також редуктори зворотної дії, в яких клапан розташований так, що газ з балона притискує клапан до сідла.
Ацетиленові генератори: служать для отримання ацетилену шляхом розкладання карбіду кальцію водою.
Виготовляють генератори низького тиску до 0,1 кГ/см2 (0,01 МПа), середнього - 0,1 - 1,5 кГ/см2 (0,01 - 0,15 МПа) і високого - понад 1,5 кГ/см2 (0,15 МПа).
Залежно від способу взаємодії карбіду кальцію і води застосовуються різні генератори (рис. 21).
В генераторах «карбід у воду» шматки карбіду кальцію періодично закидаються невеликими порціями воду, при цьому відбувається повне розкладання карбіду кальцію з виділенням ацетилену. В генераторів «вода на карбід» карбід кальцію завантажують у реторти, в яких він змочується водою і виділяє ацетилен. Генератори цього типу мають найбільше застосування. В генераторах контактної системи карбід кальцію і вода періодично наводяться в зіткнення і знову роз'єднуються в залежності від тиску ацетилену в генераторі.
Генератори поділяються на переносні (продуктивністю до 3 м3/год ацетилену) і стаціонарні (продуктивністю понад 3 м3/год).
Для попередження вибуху при зворотному ударі полум'я киснево-ацетиленового суміші кожен генератор повинен мати водяний запобіжний затвор (рис. 22). При зворотному ударі полум'я газогенератор відділений від полум'я водяним затвором, в якому вода заповнює газоподводящую трубку, а вибухова суміш газів і вода викидаються через запобіжну трубку в атмосферу. При використанні газу від балонів запобіжником від зворотного удару служать редуктори.
Газогенератор типу РА (рис. 23) низького тиску 0,12 ат (0,012 МПа), продуктивністю 1 - 1,2 м3/год, що працює по системі «вода на карбід». Вода по гумовій трубці надходить у реторту, заповнену карбідом; відбувається утворення ацетилену який надходить під дзвін.При підвищенні тиску ацетилену дзвін піднімається разом з гумовою трубкою і надходження води в реторту припиняється. При зниженні тиску ацетилену дзвін опускається і вода знову надходить у реторту.
Газогенератор має водяний затвор 1, через який з-під дзвони ацетилен надходить в шланг і далі в пальник, а також дві реторти, які працюють поперемінно.
Зварювальні пальники призначені для змішування горючого газу з киснем у співвідношенні, що забезпечує отримання полум'я з заданими властивостями. Зварювальні пальники виготовляються інжекторні і безінжекторние. Інжекторні пальники працюють при тиску ацетилену 0,01 - 0,5 ат (0,001 - 0,05 МПа) і кисню 1 - 5 ат (0,1 - 0,5 МПа) і є універсальними (рис. 24).
У цих пальниках кисень з балонів надходить по шлангу до ніпеля 1 і потім по трубці 12 в сопло інжектора 10. Кисень з інжектора виходить з великою швидкістю, в результаті чого струмінь кисню створює розрідження в ацетиленової камері 2, що забезпечує підсмоктування ацетилену через ніпель 13 в змішувальну камеру 6. Отримана суміш по трубці наконечника 7 надходить в мундштук 8 і по виході з нього згорає. Регулювання складу суміші здійснюється вентилями 8 і 11, розташованими в корпусі 4.
Наконечник приєднується до корпусу накидною гайкою 5, а до мундштука - ніпелем 9. Пальники мають змінні наконечники, що застосовуються в залежності від товщини металу, що зварюється. Безінжекторние пальника застосовують при використанні підвищеного тиску ацетилену більше 0,5 ат (0,05 МПа).
§ 22. Будова зварювального ацетилено-кисневого полум'я
Ацетилено-кисневе полум'я (рис. 25) складається з трьох зон: зона 1 (ядро) оточена тонкою сліпуче світиться оболонкою, має вільний кисень і продукти розпаду ацетилену; зона 2 (відновна) має найвищу температуру і містить продукти неповного згоряння; зона 3 (зона повного згоряння) має довгий факел жовто-червоного кольору, в якому остаточно згорає ацетилен також за рахунок кисню повітря.
Зварювання проводять полум'ям другої зони. Полум'я регулюється при співвідношенні кисню до ацетилену (за обсягом), що дорівнює 1,1-1,2. Таке полум'я називають нормальним або нейтральним. При співвідношенні кисню до ацетилену більш ніж 1,2 - 1,3 полум'я при зварюванні звичайних сталей окислювальним і непридатним для зварювання. При надлишку ацетилену порівняно з киснем (понад 1,2) відбувається насичення металу вуглецем; полум'я при такому співвідношенні називається відновлювальним або науглероживающим.Полум'я з надлишком ацетилену застосовується при зварюванні чавуну, деяких кольорових металів, швидкорізальних сталей і для наплавлення твердих сплавів.
§ 23. Технологія газового зварювання
Газове зварювання застосовується для нероз'ємних з'єднань, аналогічних сполук, одержуваних електродуговим зварюванням встик, внахлестку, втавр та ін.
Зварювання внапусток товстостінних виробів не проводиться із-за сильного місцевого нагріву металу, що викликає значні внутрішні напруги і погіршують його структуру. Зварювання зазвичай провадять нормальним полум'ям. Щоб уникнути сильного навуглерожування металу ядро полум'я не повинно торкатися поверхні металу.
Зварювання тонких виробів здійснюється без оброблення кромок шляхом їх розплавлення, а виробів товщиною більш 5 - 6 мм - з обробленням шва і з застосуванням присадного прутка, який розплавляється і заповнює зазор між зварюваними виробами. Присадний пруток розміщують під кутом 45° до поверхні металу, причому кінець його повинен бути занурений в розплавлений метал. Для кращого перемішування металу кінець присадочного прутка надають різні зигзагоподібні коливальні рухи в залежності від технологічних особливостей процесу.
Нагрів металу залежить від кута нахилу пальника до поверхні металу: чим він більше, тим більше enter тепла і швидше відбувається нагрівання. Зварювання тонких виробів слід виконувати з меншим кутом нахилу пальника щоб уникнути пропалення металу. Зварювання виробів товщиною 1 - 3 мм проводиться під кутом нахилу мундштука пальника близько З0°, а товщиною 10 - 15 мм - при куті 70° (рис.26).
|
| Категорія: Технологія металів | Додав: 26.09.2016
|
| Переглядів: 4063
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
