Тема 5.1 Газовая сварка металлов

Для газовой сварки применяется пламя, получаемое сжиганием горючего (например, ацетилена) в технически чистом кислороде.

Производительность газовой сварки ниже, чем электродуговой (ниже температура - около 3000⁰С, больше площадь нагрева), больше сварочные деформации; применяется органиченно - свтали малой толщины, цветные металлы и споавы, чугун.

Сварочные материалы.

Кислород - чистота 98,5 - 99,5%. Получается из воздуха путем глубокого охлаждения и сжижения, затем - ректификация.

Ацетилен - С₂Н₂ - бесцветный газ с резким чесночным запахом, легче воздуха, вреден для здоровья, в определенных условиях (при повышенном давлении и температуре, в смеси с воздухом или кислородом при определенных концентрациях и др.) взрывоопасен. Получают при взаимодействии карбида кальция (СаС₂) с водой. СаС₂ -твердое кристаллическое вещество темно-серого цвета, получаемое сплавлением извести и кокса в электрических печах при температуре 1900 - 2300⁰С.

СаС₂ + 2Н₂О = С₂Н₂ + Са(ОН)₂

На 1 кг СаС₂ 5-20 л воды - получается 230 - 280 л ацетилена (С₂Н₂) и 1,1 кг гашеной извести (Са(ОН)₂).

Ацетиленовые генераторы бывают выполнены по трем системам:

- «карбид на воду» (разложение СаС₂ до конца);

- «вода на карбид» - проще, но возможен перегрев;

- «контактная» - наихудшая по выходу и качеству ацетилена.

Баллоны:

- Кислородные - 40 л; размеры (диаметр * высота): 219 * 1390 мм; тощина стенок - 8 мм; масса (без газа) - 67 кг. Давление в баллоне 150 атм. Испытательное давление 225 атм. Голубого цвета с черной надписью «КИСЛОРОД».

- Ацетиленовые - 60 л; белые с красной надписью, заполнены пористой массой, пропитанной ацетоном (в 1 л ацетона растворяется 23 л ацетилена - при нормальных условиях, при повышенном давлении - больше). При этом ацетилен невзрывоопасен даже при высоком давлении (15 - 16 атм.).

Редукторы - кислородные и ацетиленовые - аналогичны, но отличаютсятолько устройством для присоединения к баллону.

Устройство сварочной горелки показано на рисунке ……

При зажигании включается сначала кислород, затем ацетилен, при выключении - наоборот.

Технология газовой сварки

Присадочный материал - аналогичен по химическому составу свариваемому металлу. Мощность горелки (т.е. номер наконечника) выбирается в зависимости от толщины металла.

РИСУНОК «Сварочное пламя».

1- ядро, где происходит подогрев смеси до температуры воспламенения; в оболочке ядра происходит частичный распад ацетилена (С₂Н₂ = 2С + Н₂) - твердые частицы углерода при нагревании ярко светятся; 2 - сварочная зона (длина 2 - 4 мм), где происходит первая стадия сгорания ацетилена (С₂Н₂ + О₂ = 2СО + Н₂ +Q₁); 3 - факел - вторая стадия горения ацетилена (2СО + Н₂ + = 2СО₂ + Н₂О + Q₂).

Сварочное пламя бывает трех видов:

- нормальное (восстановительное) О₂ : С₂Н₂ = от 1:1 до 1:1,2. Ярко очерченное ядро белого цвета;

- окислительное - избыток кислорода ускоряет реакции окисления, ядро укорачивается , бледнеет, приобретает синеватую окраску;

- науглероживающее - очертания ядра размыты.

Техника газовой сварки.

Стыковые соединения лучше выполнять с отбортовкой или внахлестку - меньше сварочные деформации.

Сварочное пламя не только разогревает металл, но и защищает сварочную ванну, поэтому необходим правильный наклон оси пламени (10 - 80⁰ в зависимости от толщины металла: чем меньше толщина, тем меньше угол наклона).

Присадочный пруток - в левой руке под углом не более 45⁰ к поверхности металла. Движения горелки – прямолинейное (при сварке тонких листов или по отбортовке) или с колебательными движениями (при сварке с разделкой или при наплавке).

Направление движения определяется способом сварки: «левым способом» варят тонкий металл (снижается опасность прожогов) «правый способ» сипользуется при сварке металла большой толщины.

Контрольные вопросы:

Перечислите основные