Газове зварювання

Газове зварювання

Зміст

Вступ

. Матеріали, застосовувані при газовому зварюванні

1.1 Кисень, його одержання, транспортування і зберігання

1.2 Ацетилен, його властивості і одержання

1.3 Гази - замінники ацетилену

1.4 Зварювальні дроти і флюси

1.5 Вибір і підготовка зварювальних матеріалів

2. Апаратура і устаткування для газового зварювання

.1 Зварювальні пальники

.2 Водяні запобіжні затвори та балони для стислих газів

.3 Газові редуктори та ацетиленові генератори

.4 Кисневі редуктори

. Експлуатація газового обладнання

. Ацетиленово-кисневе полум'я і технологія газового зварювання

.1 Будова ацетиленово-кисневого полум’я

.2 Технологічний процес газового зварювання

.3 Особливості і режими зварювання різних металів

Використана література

Вступ

Зварюванням називається процес отримання нероз'ємних з'єднань шляхом встановлення міжатомних зв'язків між зварювальними частинами при їх місцевому або загальному нагріванні або пластичному деформуванні, або спільній дії того <#"604096.files/image001.gif">

Рис. 1 Кисневий балон:

а - розріз; б - зовнішній вигляд

Транспортують і зберігають газоподібний кисень звичайно в кисневих балонах. Найбільш поширені балони місткістю 40 л. В такому балоні при тиску 150 Мн/м² (150 ат) вміщується 6000 л кисню.

Кисневий балон (рис. 1) являє собою циліндричну посудину, виготовлену із сталевих суцільнотягнутих труб. У верхній його частині є горловина 4 з внутрішньою конічною різьбою, куди вкручується запірний латунний вентиль 2. На горловину насаджують кільце 3 для нагвинчування запобіжного ковпака 1.На випуклому днищі 5 насаджений башмак 6, що надає стійкості балону. Фарбують кисневі балони в голубий або синій колір.

1.2 Ацетилен, його властивості і одержання

Як пальне газу для газового зварювання набув поширення ацетилен - з'єднання кисню з воднем. При нормальній температурі і тиску ацетилен знаходиться в газоподібному стані.

Ацетилен безбарвний газ. У ньому присутні домішки сірководню та аміак.

Ацетилен є вибухонебезпечний газ. Чистий ацетилен здатний вибухати при надлишковому тиску понад 1.5 кгс / см ², при швидкому нагріванні до 450-500С. Суміш ацетилену з повітрям вибухати при атмосферному тиску, якщо в суміші міститься від 2.2 до 93% ацетилену за обсягом. Ацетилен для промислових цілей отримують розкладанням рідких горючих дією електродугового розряду, а так само розкладанням карбіду кальцію водою.

Ацетилен С₂Н₂ являє собою хімічну сполуку вуглецю з воднем. Хімічно чистий ацетилен безбарвний і має слабкий ефірний запах. Технічний ацетилен забруднений різними домішками - сірководнем, аміаком і іншими, які надають ацетилену різкого і неприємного запаху. При тиску вище 0,2 Мнім² (1,75 ат) і одночасному нагріванні понад 500° С відбувається вибуховий розпад ацетилену за рівнянням:

С₂Н₂ -> 2С + Н₂.

При нагріванні ацетилену вище 150-180° С відбувається процес його полімеризації, що полягає в утворенні нових сполук - бензолу С₆Н₆, стиролу С₈Н₈ і інших. Цей процес супроводиться виділенням значної кількості тепла, що також при недостатньому його відведенні може призвести до вибуху ацетилену.

При наявності ацетилену в повітрі від 2,2 до 88% або в суміші з киснем (ацетилену від 2,3 до 93%) утворюються вибухові суміші, які вибухають від іскри чи полум'я. Ацетилен добре розчиняється в ацетоні. В одному об'ємі ацетону при тиску 0,1 Мн/м² (1 ат) розчиняється 23 об'єми ацетилену. З підвищенням тиску розчинність ацетилену зростає пропорціонально тиску. У розчиненому стані ацетилен не вибухає при тиску 1,6 Мн/м² (16 ат), а при наявності пористої маси - і при більш високому тиску. Цією властивістю користуються при заповненні ацетиленових балонів до тиску 1,6 Мнім² (16 ат). Ацетиленові балони попередньо заповнюють пористими матеріалами, просоченими ацетоном, деревним вугіллям, пемзою, інфузорною землею та ін.

Основним способом одержання ацетилену є розкладання карбіду кальцію водою за рівнянням

СаС₂ + 2Н₂0 = С₂Н₂ + Са(ОН)₂.

При розкладанні 1 кг хімічно чистого карбіду кальцію виділяється близько 340 л ацетилену і 1675 кдж (400 ккал) тепла. З технічного карбіду кальцію, залежно від його сорту і грануляцій, вихід ацетилену становить від 230 до 300 л/кг.

Карбід кальцію одержують в електродугових печах сплавленням коксу або антрациту з випаленим вапняком:

газовий зварювання кисень ацетилен

СаО + ЗС = СаС₂ + СО.

Розплавлений карбід виливають з печі в чавунні виливниці і після остигання подрібнюють на куски розміром 2-120 мм. Транспортують карбід кальцію в герметично закритих барабанах вагою від 50 до 130 кг.

1.3 Гази - замінники ацетилену

При зварюванні металів можна застосовувати інші гази і пари рідин. Для ефективного нагрівання і розплавлення металу при зварюванні необхідно, щоб t _o полум'я приблизно у два рази перевищувала t _o плавлення зварювального металу.

Для згоряння горючих різних газів потрібно різну кількість кисню подавати в пальник.

Гази замінники ацетилену застосовують у багатьох галузях промисловості. Тому їхнє виробництво і видобуток у великих масштабах і вони є дуже дешевими, в цьому їх основна перевага перед ацетиленом.

Внаслідок більш низької температури полум'я цих газів застосування їх обмежене деякими процесами нагрівання і плавлення металів.

При зварюванні ж сталі з пропаном або метаном доводиться застосовувати зварний дріт, який містить підвищену кількість кремнію і марганцю, використовуваних як розкислювачів, а при зварюванні чавуну і кольорових металів використовувати флюси.

Гази - замінники з низькою теплопровідної здатністю не економічно транспортувати в балонах. Це обмежує їх застосування для газополум'яної обробки.

Таблиця 1. Горючі гази для зварювання та різання.

.4 Зварювальні дроти і флюси

У більшості випадків при газовій зварці застосовують присадні дроти близькі за своїм хімічним складом до зварюваного металу.

Не можна застосують для зварювання випадкову дріт невідомої марки.

Поверхня дроту повинна бути гладкою і чистою без слідів окалини, іржі, масла, фарби й інших забруднень. Температура плавлення дроту повинна бути рівна або трохи нижче t _o плавлення металу.

Дріт повинен плавиться спокійно і рівномірно, без сильного розбризкування і скипання, утворюючи при застиганні щільний однорідний метал без сторонніх включень і інших дефектів.

Для газового зварювання кольорових металів (міді, латуні, свинцю), а так само нержавіючої сталі в тих випадках, коли немає відповідного дроту, застосовують у вигляді виключення полоси нарізані з листів тієї ж марки, що і зварювальний метал.

Мідь, алюміній, магній та їх сплави при нагріванні в процесі зварювання енергійно вступають в реакцію з киснем повітря або зварювального полум'я (при зварюванні окислювальним полум'ям), утворюючи оксиди, які мають більш високу температуру плавлення, ніж метал. Окисли покривають краплі розплавленого металу тонкою плівкою і цим сильно ускладнюють плавлення частинок металу при зварюванні.

Склад флюсів вибирають в залежності від виду і властивостей металу, що зварюється.

Як флюси застосовують прокалену буру, борну кислоту. Застосування флюсів необхідно при зварюванні чавуну і деяких спеціальних легованих сталей, міді та її сплавів. При зварюванні вуглецевих сталей не застосовують.

1.5 Вибір і підготовка зварювальних матеріалів

Від вибору зварювальних матеріалів, знання їх властивостей, характеристик і особливостей залежить не тільки міцність і надійність трубопроводу, а виконання зварювально-монтажних робіт.

Ацетилен (хімічна формула С₂Н₂) є хімічним з’єднанням вуглецю з воднем. Це безколірний газ гарячий, що має різкий характерний запах. Ацетилен є вибухонебезпечним газом, особливо в суміші чи чистим повітрям.

Широке розповсюдження отримав новий спосіб виробництва ацетилену - з природного газу (метану) термо окислюючим піролізом його з киснем. Ацетилен легкий за повітря - 1м³ ацетилену при 20⁰С і атмосферному тиску важить 1,09 кг.

Ацетилен получають при розкладі карбіду кальцію водою. Карбід кальцію - це тверда речовина сірого кольору з об’ємною масою 2,22 г/см³. Карбід кальцію дістають плавленням коксу і негашеної суміші в електричних дугових печах при температурі 1900-2300⁰С, при якій протікає слідуюча реакція:

СаО = 3С = СаС₂ + СО.

При взаємодії з водою карбід кальцію скоро розкладається, виділяючи газоподібний ацетилен і утворюючи в залишку гашену суміш, що є відходом.

Реакція розкладання карбіду кальцію водою виконується по такі схемі:

Карбід кальцію жадібно впитує воду. Достатньо присутності парів вологи в повітрі, щоб карбід почав розкладатись і виділяти ацетилен.

Гази - замінники ацетилену. Крім ацетилену. При зварюванні і різці металів можна використовувати також ряд других горючих газів і парів горючих рідин. Гази - замінники ацетилена: метан, пропан-бутан, водень, бензин, керосин і інші. Взагалі гази дешевші від ацетилена, але температура полум’я цих газів в суміші з киснем значно нижча.

Таблиця 2. Характеристика горючих газів при 760 мм рт. ст.

2. Апаратура й устаткування для газового зварювання

2.1 Зварювальні пальники

Зварювальний пальник служить основним інструментом при ручному газовому зварюванні. У пальнику змішують в потрібних кількостях кисень і ацетилен. Горюча суміш витікає з каналу мундштука пальника із заданою швидкістю і, згораючи, дає стійку зварювальне полум'я, яким розплавляють основний і присадочний метал у місці зварювання. Пальник служить також для регулювання теплової потужності полум'я шляхом зміни витрати пального газу і кисню.

За способом подачі горючого газу в камеру змішування розрізняють пальники інжекторні, або низького тиску, і без інжекторні, або рівного тиску. В промисловості використовують переважно пальники інжекторного типу.

Служать для зварювання, паяння, наплавлення, підігріву сталі, чавуну і кольорових металів. Найбільшого поширення набули пальники інжекторного типу. Пальник складається з мундштука, з'єднувального ніпеля, трубки наконечника, змішувальної камери, накидної гайки, інжектора, корпусу, рукоятки, ніпеля для кисню та ацетилену.

Пальники діляться на потужності полум'я:

1.      Мікро малої потужності (лабораторні) Г-1;

2.      Малої потужності Г-2. Витрата ацетилену від 25 до 700 л. на годину, кисню від 35 до 900 л. на годину. Комплектуються наконечниками № 0 до 3;

.        Великий потужності Г-4.

Рис.2. Схема зварювального пальника інжекторного типу

- мундштук; 2 - наконечник; 3 - камера змішування; 4 - інжектор; 5 - регулювальні вентилі; 6 - приєднувальні штуцери.

В інжекторних пальниках (рис. 2) кисень під тиском 0,2-0,4 Мн / м (2-4ат) подається через ніпель 7 і регулюючий вентиль в інжектор 4. Інжектор має вузький центральний отвір - сопло і поздовжні прорізи по циліндричній поверхні. Виходячи з отвору сопла з великою швидкістю, кисень створює в камері змішування З сильне розрідження. Внаслідок цього розрідження ацетилен, що має більш низький тиск, засмоктується через ніпель 8, регулювальний вентиль для ацетилену 9, внутрішній канал рукоятки 5, поздовжні пази інжектора 4 в камеру змішування 3. Тут кисень і ацетилен утворюють горючу суміш, яка з камери змішування 3 трубкою 2 надходить в мундштук 1. При виході з мундштука і запалюванні цієї суміші утворюється зварювальне полум'я. Потрібне співвідношення газів у пальнику регулюється кисневим 6 і ацетиленовим 9 вентилями.

Пальники інжекторного типу мають сім змінних наконечників, які дають змогу провадити зварювання металу товщиною від 0,5 до 30 мм. Наконечник до рукоятки пальника приєднується за допомогою накидної гайки.

Крім одно соплових зварювальних пальників в промисловості застосовують багато соплові пальники, призначені для поверхневого загартування, паяння та інших робіт.

2.2 Водяні запобіжні затвори та балони для стислих газів

Водяні затвори захищають ацетиленовий генератор і трубопровід від зворотного удару полум'я з зварювального пальника і різака. Зворотним ударом називається запалення ацетиленово-кисневої суміші в каналах пальника або різака.

Водяний затвор забезпечує безпеку робіт при газовій зварці та різанні і є головною частиною газозварювального посту. Водяний затвор повинен міститися завжди в справному стані, і бути наповнений водою до рівня контрольного крана.

Водяний затвор завжди включається між пальником або різаком і ацетиленовим генератором або газопроводом.

Балонами для кисню та інших стислих газів є сталеві циліндричні посудини. У горловині балона зроблено отвір з конусним різьбленням, куди ввертається запірний вентиль. Балони безшовні для газів високих тисків виготовляють з турбо вуглецевої і легованої сталі. Балони забарвлюють з зовні в кольори, в залежності від роду газу. Наприклад, кисневі балони в блакитний колір, ацетиленові в білий, водневі в жовто-зелений для інших горючих газів в червоний колір.

Верхню сферичну частину балона не фарбують і на ній вибивають паспортні дані балона.

Балон на зварювальному посту встановлюють вертикально і закріплюють хомутом.

Вентилі кисневих балонів виготовляють з латуні. Сталь для деталей вентиля застосовувати не можна так як вона сильно кородує в середовищі стисненого вологого кисню. Ацетиленові вентилі виготовляють зі сталі. Забороняється застосовувати мідь і сплави, що містять понад 70% міді, так як з міддю ацетилен може утворювати вибухове з'єднання - ацетиленові міді.

2.3 Газові редуктори та ацетиленові генератори

Відповідно до ГОСТ 13861-89 редуктори для газополуменевої обробки класифікуються:

за принципом дії: на редуктори прямої і зворотної дії;

за призначенням і місцем установки: балонні (Б), рампові (Р), мережеві (С);

за редукованим газом: ацетиленові (А), водневі (В), кисневі (К) пропан-бутанові (П), метанові (М);

за кількістю ступенів редукування і способу завдання робочого тиску: одноступінчаті з пружинним завданням тиску (О), двоступеневі з пружинним завданням тиску (Д), одноступінчаті з пневматичним задавачем тиску (З).

Редуктори відрізняються один від одного кольором забарвлення корпусу і приєднувальними пристроями для кріплення їх до балона. Редуктори, за винятком ацетиленових, приєднуються накидними гайками, різьба яких відповідає різьбі штуцера <#"604096.files/image004.gif">

Рис.3. Газові балони з редукторами

Редуктори слугують для пониження тиску газу, відібраного з балонів (або газопроводу), і підтримки цього тиску постійним незалежно від зниження тиску газу в балоні. Принцип дії і основні деталі у всіх редукторів приблизно однакові.

За конструкції бувають редуктори однокамерні та двокамерні. Двокамерні редуктори мають дві камери редукування, що працюють послідовно, дають більш постійне робоче тиск і менш схильні до замерзання при великих витратах газу.

Рукава (шланги) служать для підведення газу в пальник. Вони повинні мати достатню міцність, витримувати тиск газу, бути гнучкими і не утрудняти рухів зварника. Шланги виготовляють з вулканізованої гуми з прокладками з тканини. Випускаються рукави для ацетилену і кисню. Для бензину і гасу застосовують шланги з бензостійкої гуми.

Апарати, в яких одержують технічний ацетилен, називаються ацетиленовими генераторами. Залежно від принципу взаємодії карбіду кальцію з водою розрізняють такі системи генераторів: «карбід у воду», «вода на карбід», а також контактного тиску «зануренням» і «витісненням».

У генераторах системи «карбід у воду» (рис. 4,а) карбід кальцію в резервуар з водою 1 подається із завантажувального бункера 2 за допомогою автоматичних пристроїв, які працюють залежно від витрачання і величини тиску ацетилену. Генератори цієї системи мають найбільшу потужність. Вони забезпечують найповніший розпад карбіду кальцію і одержання чистого та охолодженого ацетилену. Такі генератори найменше вибухонебезпечні.

ацетилен газовий зварювання метал

          а                     б                     в                          г

Рис. 4. Схеми основних систем ацетиленових генераторів.

В генераторах системи «вода на карбід» (рис. 4, б) карбід кальцію завантажують в одну чи дві реторти 1, в які з окремого резервуара З трубкою 2 подається вода. Ацетилен, що утворюється при розкладі карбіду кальцію, з реторти 1 трубою 6 надходить у нижню частину генератора, де він збирається під перегородкою 4.

Вода, що знаходиться тут, під тиском ацетилену витискується циркуляційною трубою 5 у верхню частину корпуса генератора. Відводиться ацетилен з генератора по трубі 7.

Генератори системи «вода на карбід» випускають невеликої продуктивності, низького тиску і в більшості випадків переносними.

Генератори контактної системи «зануренням» (рис. 4, в) або витісненням (рис. 4, г) характеризуються тим, що в них карбід кальцію з водою, залежно від величини тиску, стикається періодично. В першому випадку (рис. 4 ,б) при збільшенні тиску вище граничного відбувається підйом газгольдера 2 і виймання карбіду кальцію з води. В другому випадку (рис.4, г) при надмірному тиску ацетилену вода витискується в сполучену посудину, і розпад карбіду кальцію теж припиняється. При зниженні тиску відбуваються зворотні явища.

Генератори контактної системи витісненням інколи будують в поєднанні з генераторами системи «вода на карбід», і випускають як переносні генератори невеликої продуктивності.

За величиною тиску ацетиленові генератори поділяють на три типи: низького - від 0,001 до 0,01 Мн/м² (0,01-0,1 ат), середнього - від 0,01 до 0,15 Мн/м² (0,1-1,5 ат) і високого - вище 0,15 Мн/м² (вище 1,5 ат). Залежно від продуктивності і роду установки генератори бувають стаціонарними і переносними.

При нагріванні мундштука зварювального пальника вище 500° С в середині наконечника пальника можливе спалахування ацетилену і утворення зворотного удару полум'я.

Для захисту ацетиленових генераторів від вибуху на генераторах, а в окремих випадках і на робочих місцях зварювальників встановлюють запобіжні затвори. Найбільш поширені водяні затвори, які залежно від величини тиску ацетилену в генераторах, бувають відкритого і закритого типів.

Рис.5. Схема водяного затвора.

Затвори відкритого типу встановлюють на генераторах низького тиску, а затвори закритого типу - на генераторах середнього і високого тиску.

На рис.5,а, б показані схеми водяних затворів відкритого типу.

При нормальній роботі (рис. 5,а) ацетилен надходить у водяний затвор через трубку 1, що занурена у воду глибше відкритої трубки 2. При зворотному ударі полум'я (рис.5, б) під тиском вибухової хвилі частина води і полум'я викидаються в атмосферу через запобіжну трубку 2. Шлях же полум'я до генератора лишається закритим рештою води у затворі і зануреним в неї кінцем трубки 1. На рис.5, в, г зображені схеми водяних затворів закритого типу. При нормальній роботі (рис.5, в) газ вільно проходить через зворотний клапан 1, газорозподільник 2, крапле відбійник З і штуцер 4. При зворотному ударі (рис.5,г) тиск вибухової хвилі передається на воду і клапан закриває доступ полум'я через трубку 6 до генератора. В цей же момент відбувається розрив тонкої алюмінієвої або олов'яної мембрани 5, і вибухова суміш викидається в атмосферу.

.4 Кисневі редуктори

Кисневі редуктори (рис.6) призначені для зниження високого тиску кисня, що знаходиться в балоні, до робочого 0,2-0,4 Мн/м² (2-4 ат) при зварюванні і до 1,2-1,4 Мн/м^2, (12-14 ат) при різанні і для підтримання його постійної величини незалежно від витрати кисню з балона і зниження в ньому тиску.

Принцип роботи редуктора такий.

Після приєднання редуктора до балона і відкриття на балоні вентиля кисень з балона через штуцер 7 підходить до клапана 6, який у початковий момент притиснутий до сідла клапана пружиною 8. Для того щоб відкрити клапан і пропустити кисень в камеру низького тиску 5, користуються регулюючим гвинтом 1. Загвинчуючи регулюючий гвинт у корпус 3, натискують через головну пружину 2 і мембрану 4 на штифт 11, який і відкриває клапан 6. Як тільки тиск кисню в камері низького тиску подолає зусилля головної пружини 2, мембрана знову переміститься в початкове положення і пружина 8 знову закриє клапан 6. При відборі газу з редуктора через вентиль 10 тиск кисню в камері 5 знизиться і під дією головної пружини 2 клапан 6 знову відкриється. Таким пристроєм і забезпечується саморегулююча дія редуктора. Кисневі редуктори постачають манометрами високого і низького тиску і запобіжним клапаном 9, який захищає мембрану 4 від розриву в разі підвищення тиску кисню в камері низького тиску вище допустимого.

Рис.6. Схема кисневого редуктора: а - неробоче положення; б - робоче положення

3. Експлуатація газового обладнання

Балони. Склади для зберігання балонів обладнуються вентиляцією. Освітлення <#"604096.files/image008.gif">

Рис.7. Схема нормального ацетиленово-кисневого полум'я і розподіл температур по довжині полум'я

В більшості випадків при газовому зварюванні застосовують нормальне полум'я, яке одержується при співвідношенні кисню і ацетилену як (1,1-1,2) : 1.

Нормальне ацетиленово-кисневе полум'я складається з трьох зон (рис.7). В першій зоні, яка називається ядром полум'я, проходить екзотермічний розпад ацетилену на його складові елементи:

С₂Н₂ + 20₂ = 4С + 2Н₂ + 20₂.

Розжарені частинки вуглецю надають цій зоні яскравого освітлення. Температура в ядрі полум'я досягає 1000°С.

В другій зоні, що називається зварювальною, відбувається неповне згоряння вуглецю за реакцією

С + 2Н₂ + 20₂ = 4СО + 2Н₂.

Завдяки відновному характеру другої зони внаслідок присутності в ній окису вуглецю і водню, а також високої температури цієї частини полум'я, яка досягає 3150° С, метал зварюють другою зоною.

Третя зона називається факелом. В ній за рахунок кисню повітря проходить згоряння окису вуглецю і водню за рівнянням

СО 4- 2Н₂ + 30₂ = 4С0₂ + 2Н₂0.

Температура третьої зони - приблизно 1200° С.

При співвідношенні кисню і ацетилену, більшому 1,2, полум'я має зайвий кисень і стає окислювальним.

Якщо ж це співвідношення буде меншим 1, то полум'я матиме надлишок ацетилену і стане навуглецьованим. Обидва ці види полум'я інколи використовують при зварюванні.

4.2 Технологічний процес газового зварювання

Основними видами з'єднань при газовому зварюванні є стикові. Інші з'єднання (наприклад, внапусток, таврові) застосовуються рідко внаслідок великих деформацій, що утворюються в цьому випадку газозварювальним полум'ям.

Стикові з'єднання при товщині металу до 2 мм зварюють без зазору і без розробки кромок, а іноді з відбортовуванням кромок без присадного металу. Листи товщиною від 2 до 5 мм зварюють без скосу кромок, але з відповідним зазором. При великих товщинах виконують одно-або двосторонній скіс кромок. Кут скосу приймають рівним від(.0 до 90°).

При газовому зварюванні застосовують два способи переміщення пальника: лівий і правий.

Рис.8. Способи газового зварювання: а - лівий; б - правий

При лівому способі (рис.8,а) полум'я пальника переміщується справа наліво і напрямлене на холодний метал, а при правому (рис.8, б) - зліва направо і напрямлене на гарячий метал.

В першому випадку присадний дріт рухається попереду пальника, а в другому - позаду.

При товщині сталі до 3 мм більш продуктивним є лівий спосіб, а для великих товщин - правий.

Однак при виборі способу газового зварювання керуються не тільки товщиною зварюваного металу, а й положенням шва в просторі. Нижні шви залежно від товщини листів зварюють лівим або правим способом. Вертикальні шви незалежно від товщини з'єднуваних листів виконують тільки лівим способом, а стельові - тільки правим способом.

Як присадний метал при газовому зварюванні сталі використовують той же дріт, що й при дуговому зварюванні (ГОСТ 2246-60).

У практиці застосовують два способи зварювання - правий і лівий (див. рис.8) При правому способі зварювання ведуть зліва на право, зварювальне полум'я направляють на зварену ділянку шва, а присадні дріт переміщують слідом за пальником. Так як при правому способі полум'я направлено на зварену шов, то забезпечується кращий захист зварювальної ванни від кисню та азоту повітря, велика глибина плавлення, уповільнене охолодження металу шва в процесі кристалізації. Теплота полум'я розсіюється менше, ніж при лівому способі, тому кут оброблення крайок робиться не 90 °, а 60-70 °, що зменшує кількість наплавленого металу і викривлення. При правому способі продуктивність на 20-25% вище, а витрата газів на 15-20% менше, ніж при лівому. Правий спосіб доцільно застосовувати при зварюванні металу товщиною понад 5 мм і металів з великою теплопровідністю.

При лівому способі зварювання ведуть справа наліво, зварювальне полум'я направляють на ще не зварені кромки металу, а присадні дріт переміщують попереду полум'я. При лівому способі зварювальник добре бачить зварюваний метал, тому зовнішній вигляд шва краще, ніж при правому способі; попередній підігрів кромок зварюється металу забезпечує гарне перемішування зварювальної ванни. Завдяки цим властивостям лівий спосіб найбільш поширений і застосовується для зварювання тонколистових матеріалів і легкоплавких металів.

Потужність зварювального пальника при правому способі вибирають з розрахунку 120-150 дм ^ 3 / год. ацетилену, а при лівому -100-130 дм ^ 3 / год на 1 мм товщина металу, що зварюється.

Діаметр припадочного дроту вибирають в залежності від товщини металу, що зварюється і способу зварювання. При правому способі зварювання діаметр припадочного дроту d = S / 2 мм., Але не більше 6 мм, при лівому d = S / 2 + 1 мм, де S - товщина металу, що зварюється, мм

Швидкість нагріву регулюють зміною кута нахилу a мундштука до поверхні металу, що зварюється (рис. 9, а).

Чим більша товщина металу і більша його теплопровідність, тим більше кут нахилу мундштука до поверхні металу, що зварюється.

У процесі зварювання газозварник кінцем мундштука пальника здійснює одночасно два рухи: поперечний (перпендикулярно осі шва) і поздовжнє (вздовж осі шва) (рис. 9) Основним є поздовжнє рух. Поперечний рух служить для рівномірного прогріву крайок основного металу і одержання шва необхідної ширини.

Газовим зварюванням можна виконувати нижні, горизонтальні (на вертикальній площині), вертикальні і стельові шви. Горизонтальні і стельові шви зазвичай виконують правим способом зварювання, вертикальні знизу вгору - лівим способом.

4.3 Особливості і режими зварювання різних металів

Зварювання вуглецевих сталей

Низьковуглецеві сталі можна зварити будь-яким способом газового зварювання. Полум'я пальника має бути нормальним, потужністю 100-130дм 3 / год. при правою зварюванні.

При зварюванні вуглецевих сталей застосовують дріт з мало вуглецевої сталі св-8 св-10га. При зварюванні цієї дротом частина вуглецю, марганцю і кремнію вигорає, а метал шва отримує грубозернисту структуру і його межа міцності такого для основного металу. Для отримання наплавленого металу рівно протяжного основному, використовують дріт Св-12ГС, що містить до 0.17% вуглецю; 0.8-1.1 марганцю і 0.6-0.9% кремнію.

Зварювання легованих сталей

Леговані сталі гірше проводять тепло ніж низько вуглецеві сталь, і тому більше коробляться при зварюванні.

Низьколеговані сталі (наприклад XCHД) добре зварюються газовим зварюванням. При зварюванні застосовують нормальне полум'я і дріт СВ-0.8, СВ-08А або СВ-10Г2

Хромонікелеві нержавіючі сталі зварюють нормальним полум'ям потужністю 75дм3 ацетилену на 1 мм товщини металу. Застосовують дріт СВ-02Х10Н9, СВ-06-Х19Н9Т. При зварюванні жароміцної нержавіючої сталі, застосовують дріт містить 21% нікелю 25% хрому. Для зварювання корозійностійкої стали містить молібден 3%, 11% нікелю, 17% хрому.

Зварювання чавуну

Чавун зварюють при виправленні дефектів виливків, а так само відновлення і ремонт деталей: заварці тріщин, раковин, при варінні відкололися, і пр.

Зварювальне полум'я повинне бути нормальним або насичуватися вуглецем, так як окисне викликає місцеве вигоряння кремнію, і в металі шва утворюються зерна білого чавуну.

Зварювання міді

Мідь має високу теплопровідність, тому при її зварюванні до місця розплавлення металу доводиться проводити велику кількість тепла, ніж при зварюванні стали.

Однією з властивостей міді утрудняє зварювання, є її підвищена плинність у розплавленому стані. Тому при зварюванні міді не залишають зазору між кромками. У якості присадочного металу використовують дріт з чистої міді. Для розкислення міді і видалення шлаку застосовують флюси.

Зварювання латуні.

Газове зварювання широко використовують для зварювання латуні, яка важче піддається зварці електричною дугою. Основне утруднення при зварюванні полягає в значному випаровуванні з латуні цинку, яке починається при 900С. Якщо латунь перегріти, то внаслідок випаровування цинку, шов вийде пористим. При газовому зварюванні може випаровується до 25% міститься в латуні цинку.

Для зменшення випару цинку зварювання латуні ведуть полум'я з надлишком кисню до 30-40%. У якості присадочного металу використовують латунну дріт. Як флюси застосовують прокалену буру або газоподібний флюс БМ-1

Зварювання бронзи

Газове зварювання бронзи застосовують при ремонті литих виробів із бронзи, наплавленні працюють на тертя поверхонь деталей шаром антифрикційних бронзових сплавів та ін.

Зварювальне полум'я повинне мати відновлювальний характер, тому що при окисному полум'ї збільшуються вигоряння з бронзи олова, кремнію, алюмінію. У якості присадочного матеріалу використовують прутки або дріт, близькі за складом до зварюваного металу. Для розкислення в присадні дріт вводять до 0.4% кремнію.

Використана література

1. Соколов И.И. «Газовая сварка и резка металлов», М. «Высшая школа», 1978

. Глизманенко Д.А. Газовая сварка и резка металлов. - М.: Высша школа, 1969.-304с.

. Никифоров Н.И., Нешумова С.П., Антонов И.А. «Справочник газосварщика и газорезчика» М. «Академия», 1999

. Ширшов И.Г., Котиков В.Н. «Плазменная резка», М. «Машиностроение», 1987