Газы, сварочная аппаратура

Категория:
Сварка различных металлов


Газы, сварочная аппаратура

Различают два вида газовой сварки: сварку плавлением и газопрессовую сварку.

При газовой сварке плавлением кромки свариваемых частей (основной металл) и присадочный металл расплавляются и сливаются в общую ванночку; после затвердевания металл ванночки образует шов.

Источником теплоты, необходимой для расплавления металла, является пламя, образующееся при сгорании горючего газа в струе кислорода.

Газы. В качестве горючих газов при газовой сварке используют ацетилен, водород и другие газы. Чаще других применяют ацетилен, дающий наибольшую температуру пламени.

Кислород необходим для сжигания горючего газа. Для промышленного использования кислород получают из атмосферного воздуха или из воды путем электролиза. Наиболее распространен первый способ, по которому воздух сначала подвергают многократному сжатию, до перехода его в жидкое состояние, затем производят разделение воздуха на кислород и азот, используя более высокую температуру кипения кислорода (при атмосферном давлении температура кипения кислорода равна— 183°, а жидкого азота — 196°).

Ацетилен (С2Н2) получают из карбида кальция (СаС2) при действии на него водой в специальных аппаратам — ацетиленовых генераторах.

Сварочное пламя. Сварочное пламя служит для расплавления металла, а также для восстановления, науглероживания или окисления ванны. Получение пламени того или иного характера достигается изменением соотношения горючего газа и кислорода в смеси.

Нормальное ацетилено-кислородное пламя (С2Н2 : 02 =1:1) является восстановительным.

На рис. 1 приведена схема нормального ацетилено-кислородного пламени с указанием распределения температуры по различным зонам.

Рис. 1. Зоны ацетилено-кислородного пламени:

Раскаленные продукты (СО и Н2) заполняют темную зонуЗ. В средней части этой зоны (4—6 мм от конца ядра) пламя имеет наивысшую температуру (3200°). Эта часть пламени и используется для сварки металла 5. Окись углерода и водород предотвращают поглощение ванной жидкого металла азота и кислорода из воздуха.

Нормальное восстановительное пламя применяется для сварки стали и цветных металлов.

Пламя с избытком ацетилена является науглероживающим и применяется при сварке чугуна, чтобы пополнить выгорающий углерод и понизить температуру плавления металла шва.

Окислительное пламя (с избытком кислорода) применяется при сварке латуни для получения окисной пленкй, уменьшающей испарение цинка.

Генераторы. Ацетиленовые генераторы по ГОСТ классифицируются следующим образом:
1) по производительности — на генераторы с нормальной производительностью 0,8; 1,25; 2; 3,2; 5; 10; 20; 40; 80 м3/час\
2) по роду установки — на стационарные и передвижные генераторы,
3) по дэвлению ацетилена — на генераторы низкого давления (до 0,1 кг/см2), среднего давления (0,1—1,5 кг/см2) и высокого давления (свыше 1,5 кг 1см2)-,
4) по способу взаимодействия карбида с водой и по способу регулирования выработки ацетилена — на четыре системы: «карбид в воду», «вода на карбид», «вытеснения воды», «погрукения карбида».

На рис. 2 приведена схема генератора, работающего по наиболее распространенной системе — «вода на карбид». Корпус генератора заполняется водой, на которой плавает колокол, определяющий своим весом давление газа. В нижней части корпуса находится реторта, в которую вставляют ящик с карбидом кальция. Вода, необходимая для разложения карбида, поступает в реторту по трубе. Подача воды регулируется краном. Ацетилен, образующийся в реторте, подается под колокол по трубе через колпак. Приваренная к колоколу труба служит для отвода газа, в атмосферу в случае переполнения колокола. Ацетилен выдается из генератора по трубке и, прежде чем поступить в трубопроводы и шланги, проходит через газоочиститель и водяной затвор. Водяной затвор препятствует обратному движению газа в генератор.

Рис. 2. Схема ацетиленового генератора, работающего по системе «вода на карбид»

Баллоны. Кислород обычно хранится и транспортируется в специальных стальных баллонах емкостью 40 л, которые при давлении 250 ати вмещают 6 м3 кислорода. Для понижения давления до рабочего кислород проходит через редуктор, после чего по специальному шлангу из вулканизированной резины поступает к газовой горелке. Ацетилен подводится к горелке от генератора или от баллонов. В баллонах ацетилен хранится и транспортируется растворенным в ацетоне, которым пропитана пористая масса, заполняющая внутренность баллона. Это необходимо потому, что ацетилен в больших объемах при давлениях 2 атм и более взрывоопасен.

Рис. 3. Схема поста газовой сварки с питанием газом от баллонов: 1 — кислородный баллон; 2 — кислородный редуктор; 3 — шланги; 4 — горелка; 5 — баллон с растворенным ацетиленом

Растворенный ацетилен хранится в баллоне под давлением 15—16 ати. Для выпуска ацетилена из баллона открывают вентиль, снабженный редуктором; при этом давление газа в баллоне понижается и ацетилен выделяется из растворителя. Кислородные баллоны окрашивают в синий цвет, ацетиленовые — в белый.

На рис. 3 приведена схема поста газовой сварки с питанием газом от баллонов.

Газовые горелки. Газовые горелки служат для смешивания кислорода и горючего газа и их дозировки с целью получения устойчивого и концентрированного газового пламени.

По принципу действия горелки разделяются на инжекторные (всасывающие) — низкого давления и безынжекторные — высокого или среднего давления.

В инжекторную горелку (рис. 4, а) ацетилен или другой горючий газ подается по шлангу. Количество поступающего ацетилена регулируется краном. Кислород к горелке подается под давлением 2—3 ати. Вытекая из сопла инжектора, струя кислорода создает разрежение в канале и засасывает ацетилен в смесительную камеру, откуда эта смесь через трубку и мундштук выталкивается в атмосферу и образует сварочное пламя. Скорость истечения горючей смеси из горелки должна превышать скорость ее воспламенения, чтобы пламя не проникло в горелку. Давление ацетилена для сжигания в инжекторных горелках может быть весьма незначительным (100—200 мм вод. ст.).

Горелки инжекторного типа применяются для использования ацетилена, поступающего непосредственно от генераторов низкого давления.

Рис. 4. Схемы устройства газовых горелок: а — инжекторная горелка; б — безынжекторная горелка

На рис. 4, б приведена схема безынжекторной горелки. Кислород и горючий газ подаются по шлангам при повышенном давлении. Дозировка осуществляется кранами. Безынжекторные горелки могут работать только при давлении горючего газа 1,0—1,5 ати, поэтому они применяются преимущественно при питании от баллонов. Кроме однопламенных горелок с одним мундштуком, применяют многопламенные горелки с несколькими мундштуками, дающие лучшее сварочное соединение и повышающие производительность сварки.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум