Технология газовой сварки

Для получения качественного сварного соединения необходимо хорошо подготовить свариваемые кромки заготовок, правильно установить положение горелки, выбрать рациональный способ сварки, определить мощность горелки и диаметр присадочного прутка.

Подготовка кромок под сварку заключается в очистке их от масла, окалины, других загрязнений, разделке под сварку, прихватке короткими швами.

Очистка свариваемых кромок производится на ширину 20…30 мм с каждой стороны шва. Для этого используют пламя сварочной горелки. При нагреве, окалина отстает то основного металла, а краска и масла выгорают. Далее, поверхность свариваемых заготовок зачищают стальной щеткой до металлического блеска. При сварке алюминиевых сплавов свариваемые кромки травят в кислоте, затем промывают и сушат.

Для обеспечения полного провара металла, необходимо провести подгонку кромок свариваемых заготовок. Разделка кромок под сварку зависит от применяемого типа сварного соединения. Наиболее распространенным типом соединения при газовой сварке является стыковое. При толщине листов до 1, 5 мм их выполняют с отбортовкой кромок без зазора. При толщине деталей 1, 0–5, 0 мм сварку ведут без разделки кромок с зазором 1, 0–1, 5 мм. При сварке деталей толщиной 6–15 мм применяют V-образную разделку кромок, а при толщине деталей 15 мм применяют Х-образную разделку. Тавровые и угловые соединения при толщине листов до 5, 0 мм подготавливают без разделки кромок.Для обеспечения хорошего провара вершины шва угол скоса выбирают в пределах 70…90^о. При сварке заготовок малой толщины допустимо применение угловых и тавровых соединений. Нахлесточные соединения допустимы только при сварке заготовок толщиной менее трех мм, так как при больших толщинах неравномерный разогрев заготовок вызывает большие внутренние напряжения, деформации и трещины.

Перед сваркой заготовки предварительно соединяю друг с другом короткими швами (прихватками). При сварке тонких листов длина прихваток должна быть не более 5 мм, а расстояние между ними – 50…100 мм. При сварке толстых листов и при швах значительной длины длина прихваток берется в пределах 3…20 мм, а расстояние между ними – в пределах 300…500 мм.

При выполнении газосварочных работ необходима достаточная тепловая мощность сварочного пламени. Тепловая мощностьпламени определяется расходом (P)ацетилена, проходящего через горелку:

(7.1)

где: P- расход ацетилена в л/час; S – толщина свариваемого металла в мм; k - экспериментальный коэффициент (для низкоуглеродистыхсталей, алюминия и чугуна k=100–130, меди и ее сплавов k=150–200, высоколегированных сталей k=75).

Увеличение мощности пламени повышает производительность сварки, однако повышается опасность пережога металла.

Газовая сварка может выполняться во всех пространственных положениях. При сварке швов в нижнем положении процесс можно вести правым и левым способом(рис. 7.10).

Рис. 7.10. Левый (а) и правый (б) способы газовой сварки: 1 - заготовки; 2 – присадочный пруток; 3 – направление перемещения горелки; 4 – горелка; 5 – шов.

Левый способ (рис. 7.10, а) применяется для сварки тонких (до 5 мм) листов и легкоплавких сплавов. При этом, горелку держат в правой руке, присадочный пруток – в левой. Горелку 4 перемещают с права на лево, направляя сварочное пламя на присадочный пруток 2 и на не сваренную часть шва 5. Для обеспечения равномерного нагрева кромок и лучшего перемешивания металла в сварочной ванне, производятся зигзагообразные движения горелкой и присадочным прутком. Мощность сварочного пламени должна быть в пределах 100…130 л³/час.

Диаметр присадочного прутка выбирается по формуле:

(7.2)

где: d – диаметр присадочного прутка в мм.

При толщине металла более 5 мм, при сварке сплавов с большой теплопроводностью применяется правый способ сварки (рис. 7.10, б). При этом горелку держат в левой руке, присадочный пруток – в правой.

Горелку 4 перемещают с лева на право, направляя сварочное пламя на шов. Сварочное пламя обеспечивает лучшую защиту сварочной ванны от кислорода и азота воздуха и замедляет охлаждение металла шва в процессе кристаллизации. Поэтому качество шва лучше. Мощность сварочного пламени должна быть в пределах 120…150 л³/час. Диаметр присадочного прутка выбирается по формуле:

(7.3)

При выполнении вертикальных швов сварку ведут, как правило, левым способом снизу вверх, в потолочном и горизонтальном положениях – правым способом.

Пламя горелки необходимо направлять таким образом, чтобы кромки свариваемых заготовок находились в восстановительной зоне сварочного пламени (на расстоянии 4…6 мм от ядра). Если касаться концом ядра пламени металла заготовок или присадочного прутка, то произойдет науглероживание шва и возможен обратный удар. Скорость нагрева металла регулируется наклоном мундштука горелки относительно свариваемых заготовок.

Для сварки рекомендуют применять прихватки (на тех же режимах, что и сварка), чтобы положение детали и величина зазора при сварке не менялись.

Иногда сварка может осуществляться способом последовательного образования сварочных ванночек, который основан на периодическом введении в расплавленный металл сварочной ванны присадочной проволоки и ускорении тем самым ее кристаллизации. При получении сплошного сварного шва перекрытие составляет 0, 3 диаметра сварочной ванны (рис. 7.11).

Рис. 7.11. Схема сварки методом последовательногообразования сварочных ванночек: 1 – прихватка; 2 - сварочная ванночка.

В процессе сварки конец мундштука совершает два движения: основное (продольное) вдоль оси шва и дополнительное (поперечное), перпендикулярно оси шва. Поперечное движение необходимо для равномерного прогрева зоны сварки и для получения шва нужной ширины. Перемещение мундштука по спирали применяется для получения широкого шва или при сварке металла большой толщины. Перемещение «полумесяцем» применяется для сварки металла средней толщины. Передвижение по синусоиде применяется для сварки тонких листов.

Угол наклона пламени зависит в основном от толщины свариваемых листов и от теплофизических свойств металла. Чем больше толщина металла, тем больше угол наклона пламени. Например, для толщины металла 1–15 мм угол наклона пламени составляет 10–80°. Чем выше температура плавления металла и чем больше его теплопроводность, тем больше угол наклона пламени. Например, для меди угол наклона пламени составляет 60–80°, а для легковоспламеняющегося магниевого сплава и свинца – 10°. Наклон пламени может меняться и в процессе сварки. В начале сварки для лучшего прогрева и быстрого образования сварочной ванны угол наклона пламени наибольший (80–90°), а затем он должен соответствовать толщине и роду свариваемого металла.

Газовая сварка применяется для соединения металла малых толщин, сварки проката из цветных металлов, при получении соединений в монтажных условиях, как ремонтная сварка литых деталей из чугуна, бронзы, алюминиевых и магниевых сплавов. Она может применяться для соединения сталей толщиной до 30–40 мм. Однако уже при толщине металла 8–10 мм она становится экономически невыгодной.

В промышленности, главным образом, применяется ручная газовая сварка, так как она обычно используется для относительно мелких работ и получения сварных швов небольшой длины, где автоматизация не дает особенно больших выгод.

⇐ Предыдущая40414243444546474849Следующая ⇒

Поделиться: