Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

I СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ строчного поста Для газовой сварки необходимо иметь материалы горю

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-06-06


РАБОТА №I

ГАЗОВАЯ СВАРКА

Цель работы: изучение технологий и ознакомление о оборудованием сварочного поста газовой сварки.

Газовая сварка - сварка плавлением, при которой нагрев кромок соединяемых частей производится газовым пламенем сварочной горелки.

I. СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

строчного поста

Для газовой сварки необходимо иметь материалы, горючий газ и кислород; присадочную сварочную проволоку; флюсы. Для оборудования сварочного поста требуются: ацетиленовый генератор (или ацетиленовый баллон с редуктором); кислородный баллон с редуктором; сварочная горелка, шланги.

I.I Горючие газы, кислород и оборудование сварочного поста

Б качестве горючего газа применяют ацетилен и его заменители (водород, природный газ, пропанобутановые смеси я др.). Заменители дешевле ацетилена, но его применяют чада, так как он даёт наиболее высокую температуру плавления (3150°С) и выделяет наибольшее количество тепла.

Ацетилен получают непосредственно на местах сварочных работ из карбида кальция (СаС2) в ацетиленовых генераторах или доставляют в ацетиленовых баллонах. Карбид кальция получают сплавлением извести и кокса в электропечах, транспортируют в закрытых стальных барабанах. В генераторах при воздействии воды на карбид кальция получают ацетилен (С2Н2) по реакции:

СаС2 + 2Н2О = С2Н2 + Са(0Н)2                  (I)

Ацетиленовые генераторы по способу применения и производительности могут быть передвижными о малой производительности) до 3 м3/ч и стационарные о большей производительностью. По давлению вырабатываемого ацетилена: низкого -0,01 МПа (0,1ати) и среднего - 0,01...0,15 МПа (0,1...1,5ати) давления. Генераторы низкого давления более отвечают требовании, техники безопасности, но повышение давления газа улучшает технологические условия сварки. Но способу взаимодействия с водой различают три основные системы генераторов.

В генераторах КВ - "карбид в воду" куски карбида кальция забрасываются небольшими порциями в воду. При этом происходит полное разложение карбида кальция с выделением хорошо очищенного от примесей и охлажденного ацетилена. Генераторы обеспечивают наибольший выход ацетилена и выпускаются в основном стационарными.

В генераторах ВК - "вода на карбид" - карбид кальция загружают в реторты, в которые подается вода. В контактной системе ВВ - "вытеснением вода" - карбид кальция периодически вступает в контакт с водой в зависимости от расхода ацетилена. Системы "вода на карбид" и контактная используются преимущественно в генераторах передвижных малой производительности.

Для предохранения генератора от взрыва при обратном ударе служит предохранительный водяной затвор. Обратный удар, или воспламенение горючей смеси в каналах горелки и распространение пламени по шлангу от горелки к генератору, может произойти при перегреве наконечника, засорении горелки и др. Водяные затворы, аналогично генераторам, могут быть низкого и среднего давления.

Ацетилен на места сварочных работ поставляют в баллонах белого цвета вод давлением 1,9 МПа (19атп). Ацетилен взрывоопасен при сжатии свыше 0,175 МПа (1,75ати), а также при одновременном повышении температуры и давления до определенных значений и в других случаях. Для уменьшения взрывоопасности сжатого ацетилена баллоны заполняются пористой массой активированного угля или пемзы и заливаются ацетоном, в котором растворяется ацетилен. Использование ацетилена из баллонов более целесообразно, так как по сравнению с ацетиленом, полученным из генераторов на местах сварки, он более чист, сварочная установка компактнее, проще и др. Рабочее давление ацетилена 0,01... 0,15МПа (0,1,...1,5ати)..Для понижения давления отбираемых из баллонов газов до рабочего и для поддержания этого давления постоянным во время работе применяются редукторы.

Редукторы различаются по конструкции (одно-, двухкамерные и др.) и по применяемым газам (кислородные, ацетиленовые и др.). Снижение давления газа в камерах низкого давления редуктора происходит  путем его расширения в одной или последовательно в двух камерах. Большее применение имеют редукторы однокамерные, как более простые по конструкции. Давление газа измеряется манометрами, один из которых измеряет давление газа в баллоне, а второй - давление на выходе из редуктора (рис.1).

Рис.1. Схема устройства (а) и общий вид

редуктора (б)

Редукторы для различных газов отличаются устройством присоединительной части, соответствующим устройству вентиля баллонов

данного газа. Кислород получают из воздуха методом глубокого охлаждения, хранят и транспортируют в баллонах синего или голубо-! го цвета под давлением 15 МПа (150ати). Баллоны взрывоопасны при нагреве (не допускается ставить их ближе 5 м от открытых источников нагрева), при ударе; при соприкосновении с маслом происходит их самовозгорание, которое может привести к взрыву. Рабочее давление кислорода при сварке составляет 0,3...0,5 МПа (3...5атя), понижается и поддерживается постоянным при работе кислородным редуктором, который устанавливается на баллон.

Для регулируемого смешения газов и создания направленного сварочного пламени применяется сварочная  горелка. Горелки разделяются на инжекторные и безинжекторные, для газообразных горючих и жидких (пары керосина), на одноплеменные и многопламенные, универсальные и специализированные, ручные л машинные. Наибольшее распространение имеют горелки инжекторные одноплеменные универсальные для ацетиленокислородной сварки. В инжекторных горелках поступление ацетилена в смесительную камеру осуществляется посредством инжектирующего действия ((подсоса) кислорода. Такие горелки (рис.2 а) состоят из постоянной части - ствола I и сменной части- наконечника 2. Ствол 1 имеет кислородную и ацетиленовую трубки (3, 4) и вентили для регулирования подачи газов (5, 6). Наконечник состоит из инжектора 7 и трубки 8 со смесительной камерой 9. Кислород из баллона под давлением 0,3...0,5 МПа (3...5ати) через трубку 3, расположенную внутри ствола I, поступает в сопло инжектора 7. Выходя из сопла с большой скоростью, кислород создает разрежение в смесительной камере а, в которую засасывается ацетилен, поступающий через трубку 4. Образовавшаяся смесь выходит из наконечника 2 горелки и, сгорая, образует сварочное пламя. Регулировку подачи газов осуществляют вентилям 5 и 6, устройство инжекторной части горелки показано на рис. 2б. При горелке имеется набор сменных наконечников, номер которого подбирается по справочным таблицам (табл.1) в соответствии с требуемым расходом ацетилена (л/ч) или с толщиной свариваемого металла (стали)

1.2. Сварочная проволока и флюсы

Сварочная проволока используется как присадочный материал. Поставляется в виде мотков ( бухты, катушки и др.) в прутков. Химический состав сварочной проволоки выбирается, как правило, того же состава и свойств, что и свариваемый металл.

Для сварки сталей применяют (по ГОСТ 2246-70) проволоку диаметром 0,3...12 мм с содержанием углерода до 0,20% трёх групп марок (всего около 80):

Рис.2. Схема инжекторной горелки (а) и разрез инжекторного устройства (б):

I - ствол; 2 - сменный наконечник; 3 и 4 - трубки для кислорода и ацетилена; 5 и 6 - вентили для кислорода и ацетилена; 7 - инжектор; 8 - трубка наконечника; 9 - смесительная камера

       Таблица I

Техническая характеристика сварочных горелок  малой и средней мощности типа Г2 и ГЗ

Параметры

Номера наконечников для Г2 с 0 до 3,

ГЗ - с I до 7

0

I

2

3

4

5

6

7

Толщина сва-риваемой низкоуглеро-дистой стали,

мм

0,3-0,6-

0,5-1,5

1,0-2,5

2,5-4,0

4-7

7-II

10-18

17-30

Расход, л/т кислорода

ацетилена

28-70

25-60

55-135

50-125

130-260

120-240

250-440

230-400

430-750

400-700

740-1200

660-1100

1150-1950

10502-1750

1900-3100

1700-2800

Давление на входе в горел-ку 10МПа(ати)

кислорода

ацетилена

08-4

1-4

1,5-4

2-4

2-4

2-4

2-4

2-4

0,01-1,0

  1.  низкоуглеродистая - Св-08, Се-08А, Св-О8АА, Св-08ГА и др.;
  2.  легированная - Св-08ГС, Св- 2СГСТЮА и др.;

3) высоколегированная - CB-I2XI3, Св-07Х18Н9ТЮ и др.      
В обозначении марки: Св- сварочная, перше цифры - -содержание ;
углерода в сотых долях процента (обычно 0,08-0,20% и меньше,
чем в свариваемой стали ), буквы с последующими цифрами - на-
личие легирующего элемента в процентах; цифра не ставится, ее-
ли содержание элемента не превышает 1,5%, А - сталь высокока-
чественная с пониженным содержанием серн и фосфора. Например:
Св-08Г2С - сварочная проволока из качественной стали с содер-
жанием углерода 0,08%, марганца
2% и кремния до 1,5%. Для сварки
других металлов и сплавов выпускается проволока, соответствую-
щая составам промышленных сплавов: для чугуна по ГОСТ 2671-70,
алюминия и его сплавов по ГОСТ 7871-73, меди и её сплавов по
ГОСТ 16130-72 и др.

Сварочная проволока располагается под утлом к по-верхности свариваемого металла. Диаметр сварочной проволоки (d) определяется в зависимости от способа сварки, толщины заготовки и для сварки низкоуглеродистой стали толщиной до 16мм определяется по формулам: левым способом - d= S/2+1,мм правым способом - d=S/2,мм, где S - толщина металла, мм. При толщине металла свыше 16 мм диаметр проволоки берут равным 8 да*.

Флюсы применяются для защиты металла от окисления, для легирования, раскисления металла ива при сварке сплавов  алюминия, меди, специальных сталей, чугуна и др. Для сварки алюминиевых сплавов Флюс состоит из бескислородных хлористых и фтористых солей натрия, калия; для медных сплавов - из буры, борной кислоты; для чугуна и специальных статей - из кремнезёма, соды, ферросплавов. При сварке хорошо сваривающихся низкоуглеро-дистых сталей ( до 0,22%С) флюсы не используются, металл ют второй зоной пламени.

2. ТЕХНОЛОГИЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ

Основное технологическое отличие газовой сварки от
способов сварки - плавный и медленный нагрев металла. Газовой
сваркой можно сваривать почти все металлы, применяемые в техни-
ке, но по сравнению с электродуговой она малопроизводительна и
дорога. Целесообразно применять газовую сварку при ремонте, ис-
правлении дефектов я изготовлении тонкостенных листовых и
 труб-
чатых конструкций из стали толщиной 0,2-5мм
 (технически возмож-
но а до 30мм, но экономически невыгодно), изделий из цветных и
легкоплавких сплавов, чугуна.

Для осуществления процесса газовой сварки необходимо правильно выбрать ацетилено-кислородное пламя, технику и режим сварки, сварочную проволоку и флюсы, типы сварных соединение и подготовку металла под сварку.

2.1. Ацетилено-киолородное пламя

Виды пламени. Свойства ацетилено-кислородного  пламени зависят от состава исходной горючей смеси, то есть соотношения в ней кислорода и ацетилена. Изменяя соотношение, можно . получить три вида пламени: нормальное, науглероживающее

и окислительное. Нормальное пламя образуется при соотношении Объемов.

Этим пламенем производится сварка большинства металлов и сплавов (сталей, цветных металлов).Науглероживающее пламя получается при соотношении объемов  , то есть при избытке ацетилена. Применяется для сварки чугуна,высокоуглеродистых сталей, сплавов алюминия, магния. Окислительное пламя имеет соотношение объемов , то есть избыток кислорода. Применяется при сварке латуней.   Строение пламени. В нормальном сварочном
пламени различают три зоны (рис.3): ядро, восстановительную и факел-окислительную зону.

В ядре пламени происходят нагрев смеси до температуры воспламенения и диссоциация ацетилена. Ядро состоят из диссициированного ацетилена и кислорода ( 2С + Н2 + О2). Горение за счёт кислорода из горелки происходит во второй восстановительной зоне по реакции:

2С + Н2 + 02  —  2С0 + Н2          (2)

В третьей зоне - факеле происходит догорание ацетилена за счёт кислорода воздуха по реакции:

2С0 + Н2 + 1,502  —  2С02 + Н20 (3)

Для полного сгорания одного объема ацетилена требуется два с половиной объема кислорода: один объем поступает из кислородного баллона и полтора объема - из воздуха. При сварке нагревают и расплавляют металл второй зоной, так как в этой зоне максимальная температура ( 3150°С на расстоянии 2-6 мм от ядра) и восстановительные свойства образующихся здесь газов (СО + Н2) защищают свариваемый металл от окисления.

2.2. Техника и режим сварки

Техника сварки (расположение горелки и сварочной проволоки, направление их движения, угол наклона по отношению к свариваемому металлу) и р е ж и м сварки (мощность пламени, скорость сварки) определяют эффективность выполнения процесса газовой сварки.

Газовая сварка может выполняться левым и правым способами (рис.4).

При ловом способе пламя направляется вперед на ещё не сва-ренные кромки основного металла (рис.4а). Горелка и сварочная проволока перемещаются справа налево. При правом способе пламя направлено в сторону уже сваренного шва, процесс ведется слева направо (рис.4б). Способ сварки выбирается в зависимости от толщины заготовки и расположения шва в пространстве. Левый способ применяется для нижних швов при толщине стальных заготовок до 5 мм и для легкоплавких сплавов. При правом способе лучше исполь-зуется тепло пламени, лучше защита металла от воздуха, но при малых толщинах увеличивается опасность прожогов, способ аффективен при сварке нижних швов заготовок толщиной более 5 мм. Верти-кальные швы свариваются левым способом (снизу вверх): а горизон-тальные и потолочине - только правым способом независимо от тол-щины металла.

Рис.4. Левый (а) и правый (б) способы сварки: I - свариваемый металл, 2 - шов, 3 - горелка, 4 - сварочная ванна, 5 - пламя, 6 - сварочная проволока

Угол наклона наконечника горелки  влияет на глубину проплавления кромок, на скорость нагрева и зависит от толщины листов и теплофизических свойств металла. Чем тоньше металл и ниже его теплопроводность, тем меньше угол наклона горелки и наоборот. На рис.5 показаны утлы наклона при сварке стали в зависимости от толщины заготовки.

Рис.5. Углы наклона наконечника горелки в зависимости от толщины стальной заготовки

Тепловая мощность пламени определяется количеством сжигаемого в единицу времени газа и характеризуется часовни расходом ацетилена. Необходимую мощность пламени (Q,л/ч) подбирают в зависимости от толщины, способа сварки и теплофизических свойств металла по формула: Q = КS, л/ч, где К- удельная мощность пламень, то есть часовой расход ацетилена в литрах, отнесенный к I мм толщины свариваемого изделия, а S - толщина металла, мм. Для сварки стали левым способом - К = 100 л/ч.мм, правым способом - К = 150 л/ч.мм. Для сварки чугуна, цветных сплавов К = 150-200 л/ч, мм. Зная мощность пламени, подбирают горелку и номер наконечника по техническим характеристикам горелок (табл.1).

Скорость сварки определяют по формуле

где К - коэффициент, зависящий от свойств металла, равный для левой сварки - 12, для правой - 15, S - толщина металла, мм.

2.3. Сварные соединения и швы

Сварные соединения и швы разделяются на различные типы по следующим основным признакам (рис.6):

1.По типу соединения -стыковые, угловые, тавровые, нахлёсточные,
и по форме подготовленных кромок - с отбортовкой, без скоса
кромок, со скосом кромок.

2.По выполнению шва: стыковые и угловые ( применяют в угловых,
тавровых а нахлесточиых соединениях).

3.По форме выполнения швов: выпуклый, нормальный и вогнутый.

4.По расположению швов в пространстве: нижний, вертикальный, по-
толочный и горизонтальный.

5.По расположению шва относительно направления приложенной силы:
лобовой, фланговый, косой, комбинированный. Швы рассчитываются

на прочность при сжатии или растяжении (лобовой), или на срез
(фланговый).

6.По участию в работе: рабочий о указанием направления силы и
связующий.

7.По числу слоёв: однослойный и многослойный.

8.По протяженности: непрерывные (без промежутка по длине), то-
чечные ( связь между сваренными частями осуществляется в от-
дельных точках), прерывистые ( цепные и шахматные в угловых
швах).

1.11 Соединение деталей и выполнение швов. Стыковые соединения и швы.  Угловые соединения и швы.

 Рис.6. Типы сварных соединений и швов 

Основным типом сварного соединения при газовой сварке является стыковое; угловые, тавровые и нахлёсточные соединения применяются только для небольших толщин, так как газовая сварка вызывает деформации. Швы свариваются в различных пространственных положениях , однослойные при толщине до 5 мм и многослойные. Толщина слоя многослойной сварки составляет 3-8 мм в зависимости от толщины и размеров изделия.

Газовая сварка применяется главным образом для сварки заго-товок небольшой толщины практически всех сплавов, при наплавке и особенно при ремонтных работах, при монтаже труб малых диаметров.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1.  Какие горючие газы применяют при газовой сварке?. Почему наи-
    более распространен ацетилен?
  2.  Какие меры по технике безопасности должны приниматься при об
    ращении с кислородными и ацетиленовыми баллонами?
  3.  Для чего при газовой сварке применяются редукторы? Чем отли-
    чается кислородный редуктор от ацетиленового?
  4.  Начертите и объясните схемы конструкций ацетиленовых генера-
    торов.
  5.  Какие горелки применяются для газовой сварки? Почему при га-
    зовой сварке преимущественно применяются инжекторные горелки?
  6.  Назовите виды пламени. Почему при сварке низкоуглеродистых
    сталей применяется только нормальное пламя?
  7.  Начертите график распределения температуры по длине пламени.
    В какой зоне температура пламени максимальна?
  8.  Напишите реакции, протекающие в ацетилено-кислородном пламени.
    Почему проводят сварку второй зоной пламени ?

  1.  Объясните роль флюсов при сварке. Почему при сварке алюминия
    применяются бескислородные флюсы?

  1.  Как подбирается состав сварочной проволоки? Почему содержание
    углерода в сварочной проволоке меньше, чем в свариваемых ста
    лях?
  2.  В чем сущность правого и левого способов сварки? Почему левый
    способ рекомендуется применять при малых толщина и легкоплав-
    ких сплавах ?

  1.  Как определяется мощность пламени? Почему для сварки цветных
     металлов применяется более мощное пламя, чем для сварки ста-
     лей?
  2.  Какие типы сварных соединений применяются при газовой сварке?

 

ЗАДАНИЕ

По одному :из вариантов задания таблица 2 разработать техно-
логический процесс сборки и газовой сварки листовой конструкции
из низкоуглеродгсгой стали.

Таблица 2

№ Варианта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Толщина заготовки,S,мм

0,5

0,7

1

1,5

2

3

4

5

6

8

10

12

15

20

30

Вид шва

Нижний или вертикальный.

Нижний, горизонтальный или потолочный.

Тип соединения

Угловое

Нахлёст-ное

Стыковое

     I. Определить:
  1) вид пламени (стр. 9);

  1.  способ сварки (стр. II );
  2.  угол наклона горелки ,  (стр. 12 );
  3.  мощность пламени,Q, л/ч (стр. 13  );
  4.  скорость сварки, , м(стр. 13  );

 6) сварочную проволоку (материал,угол наклона,диаметр)   
       (стр. 6  );  
    7) способ защита металла
от окисления (стр. 9 );

 8) сварочную горелку, номер наконечника по табл.1 (стр.8 ).
       
II. Начертить схему сварного соединения с требуемой формой подго-
товленных кромок заготовок и с произвольно выбранной формой *
шва. Схему чертить крупно, указать назвония подготовленных
кромок и шва по форме и числу слоев (рис.6)

  III. Построить график зависимости скорости сварки от толщины изде-
лия и сделать заключение об этой зависимости.

Отчет  по  работе  включает:

1) Краткий конспект справочного материала методических указаний

со схемой строения пламени (рис.3).

2) Выполненный по указанию преподавателя один из вариантов зада-

даняя на сборку и сварку листовой конструкции.




1. варианту 6 4
2. А г
3. Мероприятие команды New Tem Extreme далее по тексту Организатор при этом четко отдаю себе отчет в следующем-1
4. Участие защитника в предварительном следствии
5. Лабораторная работа 5 ИЗУЧЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЕВЫХ ТРАНЗСТОРОВ Цель работы- получить вол
6. Детский сад 143 города Дзержинска Нижегородской области КВН по правилам дорожного движения в п
7. Реформирование системы контроля платежеспособности страховых компаний в странах ЕС
8. Корчма 01030 м Київ вул
9. Продукт труда предназначенный для обмена путем куплипродажи обладающий потребительной стоимостью и мено
10. Типи організаційних структур бухгалтерії (лінійна, ступінчата, комбінована)
11. Статья Биологическая рекультивация и ремедиация техногенно нарушенных земель
12. Канашская основная общеобразовательная школа Выступление агит
13. Реферат по дисциплине Введение в языкознание Устная и письменная формы речи Выпол
14. на тему- Сущность государства- общечеловеческое и классовое начала Выполнил- студент группы 68ЮРи631
15. Международные и европейские классификации автотранспортных средств
16. Хранение и трпнспортировка сельскохозяйственной продукции.html
17. тематические модели для описания основных свойств жидкостей и газов
18.  ПРЕДМЕТ ЗАДАЧИ И ФУНКЦИИ СОЦИАЛЬНОЙ ПСИХОЛОГИИ
19. ВВЕДЕНИЕ Брак и семья на протяжении многих столетий являются неотъемлемыми элементами социальной структ
20. Реформы Гая Гракха