Строение ацетиленового пламени

В зависимости от соотношения кислорода и ацетилена, поступающих из горелки, различают три основных вида ацетиленокислородного пламени:

1 – науглероживающее при соотношении кислорода к ацетилену (О₂/С₂Н₂) меньше 1 (0, 8…0, 9).

Применяется главным образом для наплавки, а также для сварки чугуна и цветных сплавов.

2 – окислительное при соотношении кислорода к ацетилену (О₂/С₂Н₂) больше 1, 2 (1, 2…1, 5).

Применяется для сварки латуни

3 - нормальное при соотношении кислорода к ацетилену (О₂/С₂Н₂) равное 1, 0…1, 2.

Применяется при сварке большинства сталей и сплавов.

Рис. 7.10. Схема строения ацетиленокислородного пламени

Ацетиленокислородное пламя состоит из трех зон: ярко очерченного ядра (1) (температура около 1000 °С), сварочной (2) (температура 3050…3150 °С) и факела (3) (температура около 1200 °С) (рис. 7.10).

Способы проведения газовой сварки

Различают два основных способа газовой сварки: левый и правый. При левом способе пламя горелки перемещается справа налево и направлено на еще не сваренные кромки, а при правом - слева направо и направлено в сторону уже готового шва. Левый способ применяют при сварке стальных изделий толщиной до 5 мм и легкоплавких металлов, для которых не требуется накапливание большого количества тепла в месте сварки. Правый способ обеспечивает более глубокий провар, поэтому его применяют при сварке металла толщиной более 5 мм. Однако при выборе способа сварки учитывают не только толщину свариваемых изделий, но и расположение сварного шва в пространстве. Так вертикальные швы сваривают только левым способом, а потолочные - только правым.

Термическая резка металлов

Газокислородная резка заключается в сжигании (окислении) металла в струе кислорода. При резке металл нагревается в начальной точке реза. Для газокислородной резки используют резак, подающий газовую смесь для подогрева металла, и кислород - для его горения. Сначала резаком работают как сварочной горелкой и только после нагрева металла подают кислород, который окисляет металл и выдувает окислы, появляющиеся в процессе резания. Горение (окисление) металла начинается при достижении определённой температуры (для углеродистых сталей 1000…1200 °С) и сопровождается выделением значительного количества теплоты, которая определяет высокую скорость разделения металла.

По характеру и направленности кислородной струи различают следующие способы резки:

4. разделительная резка - режущая струя направлена нормально к поверхности металла и прорезает его на всю толщину;

5. поверхностная резка - режущая струя направлена под очень малым углом к поверхности металла и обеспечивает его грубую строжку или обдирку.

Термическая резка может быть ручной и машинной. Для ручной резки характерна невысокая точность поверхности резания.

Машинная резка используется при серийном изготовлении деталей и обеспечивает высокое качество поверхности.

Для сплавов, у которых на поверхности образуются тугоплавкие пленки окислов, нельзя использовать кислородную резку. Для таких сплавов применяют кислородно-флюсовую резку.

Суть кислородно-флюсовой резки заключается в том, что в зону реза вместе с режущим кислородом подается порошковый флюс, который состоит из железа, кварцевого песка и других добавок. Порошок железа сгорает в струе кислорода и выделяется дополнительное тепло, благодаря которому расплавляются тугоплавкие окислы.

Контрольные вопросы

1. В чем суть газовой сварки?

2. Как и где получают ацетилен?

3. Для чего предназначена сварочная горелка?

4. Каков принцип работы сварочной горелки?

5. Перечислите основные виды ацетиленокислородного пла­мени.

6. Из каких зон состоит ацетиленокислородное пламя?

7. Какие Вы знаете способы проведения газовой сварки?

8. В чем заключается газокислородная резка металла?

9. Что представляет собой газовый резак?

10. Какие Вам известны способы резки?

11. Для каких сплавов используется кислородно-флюсовая рез­ка?

12. В чем суть кислородно-флюсовой резки?

Глава 4. Контактная сварка

Контактная сварка - сварное соединение образуется нагревом свариваемых изделий и дополнительным приложением механических усилий сжатия. Суть контактной сварки заключается в том, что через детали, которые свариваются, пропускают ток большой силы. За счет Джоулевого тепла (Q = 0, 24 I² R t), которое выделяется при прохождении тока, металл в месте контакта свариваемых изделий нагревается до пластического или жидкого состояния, что при приложении давления облегчает соединение изделий.

Различают следующие виды контактной сварки: стыковую, точечную, шовную.

Стыковая сварка

Стыковая сварка - это вид контактной сварки, при которой заготовки свариваются по всей поверхности соприкосновения (рис. 7.11).

Рис. 7.11. Схема стыковой сварки

Стыковая сварка с разогревом стыка до пластического состояния и последующей осадкой называется сваркой сопротивлением, а при разогреве торцов до оплавления - сваркой оплавлением.

При стыковой сварке свариваемые детали (2) закрепляют в медных зажимах машины. Зажим (3) установлен на неподвижной плите (1), зажим (4) - на подвижной плите (5), которая перемещается по направляющим станины. Вторичный виток трансформатора соединён с плитами. Трансформатор предназначен для регулирования сварочного тока. Сжатие свариваемых деталей осуществляется перемещением подвижной плиты (5).

При сварке сопротивлением тщательно обработанные торцы деталей доводят до соприкосновения и включают электрический ток. После нагрева металла в месте контакта до пластического состояния сила давления увеличивается. Сварку сопротивлением применяют для соединения изделий небольшого сечения из малоуглеродистых сталей и цветных металлов.

При сварке оплавлением после подачи тока изделия доводят до соприкосновения, затем их разводят и оставляют зазор, в результате чего на торцах возникают дуговые разряды, которые оплавляют металл. После этого производится сдавливание изделий. Этот вид сварки применяют для рельсов, трубопроводов, режущего инструмента, материалов с различным химическим составом (например, углеродистой и быстрорежущей сталей).

Точечная сварка

Точечная сварка заключается в том, что заготовки соединяют в отдельных точках, причем одновременно могут свариваться одна, две или несколько точек (рис. 7.12). Точечная сварка бывает двусторонняя (рис. 7.12, а) и односторонняя двухточечная (рис. 7.12, б). Для получения сварной точки двусторонней сваркой листы (2) и (3) размещают между электродами (1) и (4) и сжимают давлением. Затем подают ток, в результате чего металл в месте контакта расплавляется. После образования сварной точки подача тока прекращается и давление снимается. При односторонней сварке электроды располагают с одной стороны свариваемых листов (1) и (2), а с другой стороны подкладывают токопроводящие шины (5).

Рис. 7.12. Принципиальная схема точечной сварки

На рис. 7.14 показана циклограмма точечной сварки. Цикл состоит из таких стадий: сжатие свариваемых заготовок между электродами; включение тока и разогрев в месте контакта до температуры плавления; выключение тока; для улучшения структуры сварной точки увеличение сжатия; снятие сжатия.

Шов при точечной сварке негерметичный. Точечная сварка широко применяется в автомобилестроении для сварки кузовов.

Точечную сварку применяют для изделий из низкоуглеродистых, углеродистых, низколегированных, высоколегированных сталей, алюминиевых сплавов. В автомобильной промышленности применяют для точечной сварки, как правило, машины, производительность которых очень высока.

В грузовом автомобиле насчитывается 7-8 тысяч сварных точек, а в легковом - до 15-18 тысяч.

Шовная сварка

Шовная (роликовая) сварка также бывает двусторонняя (рис. 7.14, а) и односторонняя (рис. 7.14, б).

Рис. 7.12. Принципиальная схема шовной сварки

При односторонней шовной сварке (рис. 7.14, б) ролики (2) (электроды) располагаются по одну сторону свариваемых листов (1), токопроводящие шины (3) - с другой.

При двухсторонней шовной сварке между вращающимися роликами (2) пропускают заготовки (1), подлежащие сварке (рис. 7.14, а). При этом образуются сварные точки, которые перекрывают друг друга, в результате чего получают сплошной и герметичный шов.

Существует три способа выполнения шовной сварки: непрерывная, прерывистая и шаговая.

Непрерывная шовная сварка осуществляется при непрерывном движении деталей и непрерывном протекании сварочного тока. Толщина свариваемых листов, как правило, не превышает 1 мм. Применяется редко из-за перегрева сварочных роликов и свариваемых деталей, невысокого качества сварки и относительно низкой стойкости электродов. Используется для сварки неответственных изделий из малоуглеродистых сталей.

Прерывистая шовная сварка осуществляется при непрерывном движении деталей и прерывистом включении сварочного тока. Герметичность швов, обеспечиваемая перекрытием сварных точек, достигается сбалансированным соотношением скорости вращения роликов и частоты импульсов тока. Толщина свариваемых листов — до 3 мм. Способ прерывистой шовной сварки получил наибольшее распространение благодаря меньшему перегреву роликов и заготовок.

Шаговая шовная сварка осуществляется в ходе прерывистого движения деталей (на шаг), с помощью больших величин сварочного тока, включаемого в момент остановки роликов. Характеризуется наименьшим перегревом роликов и заготовок. Толщина свариваемых листов — до 3 мм. Применяется для сварки алюминиевых сплавов и плакированных металлов.

Желательный диаметр электродов 150…200 мм, так как при меньшем диаметре увеличивается их износ. При сварке металлов толщиной менее 0, 5 мм применяют электроды диаметром 40…50 мм. Для изготовления электродов для точечной и роликовой сварки используется медь марки M l, кадмиевая, хромистая, бериллиевая бронзы и другие сплавы.

Шовную сварку применяют в массовом производстве для соединения листов толщиной 0, 3…3 мм, при изготовлении различных емкостей, где требуются герметичные швы — бензобаки, трубы, бочки, сильфоны и др.

Контрольные вопросы

1. В чем суть контактной сварки?

2. Какие Вам известны виды стыковой сварки?

3. В чем заключается точечная сварка?

4. Какая последовательность операций точечной сварки?

5. Какие существуют виды точечной сварки?

6. Какие существуют виды шовной сварки?

⇐ Предыдущая12

Поделиться: