Практична робота № 5 Технологія газового зварювання
Мета роботи :Ознайомитися з обладнанням, застосовуваними матеріалами і технологією газового зварювання.
5.1. Основні положення
При газовому зварюванні розплавлення кромок і присадочного дроту здійснюється теплом, що виділяється при спалюванні газу в суміші з киснем. Газове зварювання застосовують при виготовленні зварних виробів з тонколистової сталі, мідних і алюмінієвих сплавів, при виправленні дефектів у чавунних і бронзових відливах, а також при різних ремонтних роботах. Кисень, який використовується для зварювальних робіт, отримують з повітря методом глибокого охолодження і постачають до місця використання в сталевих балонах блакитного кольору з чорним написом "Кисень". Водяна ємність балона 40 літрів і при тиску 15 МПа він вміщує 6 м3 газоподібного кисню. В якості горючих газів можуть бути використані ацетилен, водень, природний і нафтовий газ, пари бензину і гасу. Найбільше застосування отримав ацетилен, так як він дає при горінні в технічно чистому кисні найвищу температуру полум'я, що досягає 3150 ° С. Ацетилен (С2Н2) - безбарвний газ з характерним запахом, запалюється при 420 ° С, стає вибухонебезпечним при стисненні понад 0,18 МПа, а також при тривалому зіткненні з міддю і сріблом. Ацетилен отримують в ацетиленових генераторах при взаємодії карбіду кальцію з водою:
СаС2 + 2Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2
До місця зварювання ацетилен поставляється в сталевих балонах місткістю 40 літрів, в яких при максимальному тиску 1,9 МПа міститься приблизно 5,5 м3 газу. Для забезпечення безпечного зберігання та транспортування ацетилену, балон заповнений пористим активованим вугіллям, яке просякнуте ацетоном. В одному обсязі ацетону розчиняється 23 обсяги ацетилену. Балон пофарбований у білий колір з написом "Ацетилен" червоного кольору. Схема газового поста з живленням від балонів показана на рисунку 5.1.
1 - зварювальний пальник, 2 - гнучкий шланг, 3 - редуктор;
4 - балон з ацетиленом; 5 - балон з киснем.
Рисунок 5.1- Схема газозварювального поста з живленням від балонів
До вентилів балонів кріпляться газові редуктори, які призначаються для зниження тиску газу, що надходить з балона до пальника, і підтримання сталості встановленого тиску під час роботи. Газові редуктори мають зазвичай два манометра, один з яких вимірює тиск газу на вході в редуктор, другий - на виході з нього. Редуктори для різних газів відрізняються лише будовою приєднувальної частини, яка відповідає будові вентиля відповідного балона і виключає помилкову установку, наприклад, ацетиленового редуктора на кисневий балон. Корпус редуктора фарбують в певний колір, наприклад, блакитний для кисню, білий для ацетилену. До зварювального пальнику кисень і ацетилен від редукторів подаються через спеціальні гумові шланги.
Газозварювальні пальники служать для змішування в необхідній пропорції кисню і ацетилену, подачі горючої суміші до місця зварювання та створення концентрованого полум'я необхідної потужності. За принципом дії пальники підрозділяються на інжекторні і безінжекторні (рисунок 5.2). В інжекторних пальниках надходження горючого газу (ацетилену) відбувається за рахунок підсосу його струменем кисню, який, витікаючи з великою швидкістю із сопла інжектора, створює розрядження в каналах, по яких надходить ацетилен. Тиск кисню повинен бути при цьому рівним 0,2 - 0,4 МПа, а тиск ацетилену на вході в пальник може бути 0,001 - 0,002 МПа.
а - інжекторні; б - безінжекторні; 1 - ствол пальника; 2 - гайка;
3 - наконечник; 4 - мундштук, 5 - змішувальна камера, 6 - інжектор;
7 - вентиль; 8 - штуцер приєднувальний
Рисунок 5.2- Схеми ацетиленових пальників
Залежно від співвідношень обсягів ацетилену і кисню, що подаються в пальник, змінюється склад полум'я. Полум'я складається з трьох зон: ядра полум'я 1, відновної зони 2 і факела 3 (рисунок 5.3).
1 - ядро; 2 - відновлювальна зона; 3 - факел полум'я.
Рисунок 5.3- Будова зварювального ацетилено-кисневого полум'я
Ядро сліпучо білого кольору, має форму конуса з заокругленим кінцем. В ядрі відбувається поступовий нагрів до температури займання газової суміші, що надходить з мундштука. Відновлювальна зона має значно темніший колір, ніж ядро, і найбільш високу температуру на відстані 3 - 5 мм від краю ядра. В факелі протікає горіння ацетилену за рахунок атмосферного кисню. Нормальне полум'я використовують для зварювання маловуглецевих, низьколегованих і високолегованих сталей, а також міді, магнієвих сплавів, алюмінію, цинку, свинцю та ін. При збільшенні вмісту кисню (О2 / С2Н2> 1,2) полум'я набуває блакитний відтінок і має загострену форму ядра. Таке полум'я називається окислювальним і може бути використано тільки при зварюванні латуні. У цьому випадку надмірний кисень утворює з цинком, що містяться в латуні, тугоплавкі оксиди, плівка яких перешкоджає подальшому випару цинку. При збільшенні вмісту ацетилену (О2 / С2Н2 <1) полум'я має червонуватий відтінок. Таке полум'я називають навуглецьовуючим і застосовують для зварювання високовуглецевих сталей, чавуну, кольорових металів і наплавленні твердих сплавів, так як в цьому випадку компенсується вигоряння вуглецю і відновлюються оксиди кольорових металів.