Сварка

Категория:
Cлесарно-сборочные работы


Сварка

В настоящее время существует много различных способов сварки, причем число их непрерывно возрастает. Однако в области производства художественных изделий большинство из них не применяют или применяют очень редко.

Наиболее распространенными способами сварки, которые применяют в художественной промышленности, являются: газовая и электрическая сварка, автогенная резка, а также кузнечная (или горновая), еще сохраняющая свое значение при художественных ковочных работах.

Газовая сварка. В качестве горючих газов для газовой сварки применяют ацетилен, водород, пары бензина, светильный газ и др. Все эти газы горят на воздухе, но при этом не развивают высокой температуры, необходимой для сварки, поэтому при сварке они сжигаются в струе кислорода. Наиболее удобен и распространен ацетилен. Он образуется действием воды на карбид кальция. При сгорании ацетилена в струе кислорода температура пламени достигает 3200—3400°С. Карбид кальция получается сплавлением негашеной извести с коксом в дуговых электропечах. Его хранят и перевозят в железных запаянных бочках по 50—100 кг. Для получения ацетилена служат специальные устройства — генераторы.

Кислород подается из специального кислородного баллона (окрашенного в светло-синий цвет); баллоны хранят в лежачем положении.

Для нормальной работы необходимо, чтобы кислород подавался в сварочную горелку равномерно, под небольшим давлением. Для этого служит редуктор, который регулирует подачу газа.

Сварочная горелка представляет собой прибор, в котором ацетилен смешивается с кислородом, и эта смесь сгорает.

К горелке при работе подводят шланги — ацетиленовый (от генератора или белого баллона) и кислородный (от синего баллона). Кислород подают под давлением 340—400 кПа в центральный канал, и затем через отверстие малого сечения он вырывается наружу с ольшой скоростью. Струя его создает большое разрежение и за-асывает ацетилен, который попадает в горелку под меньшим давлением. Оба газа смешиваются между собой в смесительной камере оттуда через наконечник выходят наружу.

Наконечники на горелке можно менять в зависимости от толщи, ны свариваемого металла: чем металл толще, тем больше должен быть диаметр канала в наконечнике.

Перед сваркой производят подготовку шва. Для этого сварива. емые поверхности очищают от грязи, ржавчины, масла и краски и выполняют следующие операции.

Для сварки тонких деталей толщиной до 1,5 мм края отбортовы-вают, высоту бортов делают от 1,5 до 2,5 мм и отбортованные кромки устанавливают плотно без зазора.

Для сварки металла толщиной 1,5 мм отбортовку не производят, Между кромками оставляют зазор от 0,5 до 1 мм.

При толщине от 5 до 15 мм кромки скашивают с одной стороны.

При толщине более 15 мм кромки скашивают с двух сторон.

Угол раскрытия шва устанавливают от 40 до 90 °С. Скашивание кромок делают зубилом, на станке или газовой резкой. Между свариваемыми кромками оставляют зазор 1—3 мм.

Сварку производят так: кромки расплавляют горелкой, а затем в пламя вводят стальной присадочный пруток, который, расплавляясь, заполняет зазор. Двигая постепенно горелку вдоль шва, производят сварку.

При сварке тонких отбортованных деталей присадочный пруток не применяют, а оплавляют отогнутые кромки.

При сварке длинных полос сначала прихватывают шов в нескольких местах, а затем его проваривают. Это делается для того, чтобы избежать коробления изделия.

Автогенная резка стали. Этот процесс основан на свойстве стали, нагретой до высокой температуры, сгорать в струе кислорода. Для резки применяют специальную горелку — резак; устройство ее почти такое же, как и сварочной горелки, но режущий кислород выходит под большим давлением; иногда применяется «бензорез», основанный на горении паров бензина в струе кислорода; он удобен в переноске. Медь, а также алюминий, температура плавления которых ниже, чем температура плавления их окислов, не поддаются газовой резке.

Газовая резка и сварка стали в последнее время приобрела широкое распространение в области изготовления художественных изделий главным образом экстерьерного характера — различных декоративных и парковых скульптур, витражей и т. п. (рис. 1).

При изготовлении «Мужской маски» (рис. 2) применена кроме листовой также и прутковая сталь, из которой выполнены глаза.

Изображенный на рис. 3 декоративный кораблик осуществлен также техникой резки и сварки, но здесь поверхность стального листа частично обогащена наплавкой, которая придает поверхности некоторую рельефность.

Интересно новое применение газовой резки — обработка поверхности кислородным пламенем вместо строгания, фрезерования и обточки. Оно заключается в снятии металла окислением. Процесс очень производителен, а „случаемые поверхности Характеризуются чистотой и гладкостью.

Рис. 1. Решетка, собранная на сварке Автор Ю. И. Югов, 1977 г. МВХПУ

При постоянном токе на электродах вольтовой дуги выделяется неодинаковое количество тепла: на положительном электроде (аноде) температура достигает 4000°С, а на отрицательном (катоде) — 3500°С. При переменном токе температура на обоих электродах 3500°С. При сварке постоянным током положительный электрод (анод) присоединяется к детали, а отрицательный — к электроду.

Для возбуждения дуги необходимо электродом коснуться поверхности изделия — получается короткое замыкание, затем отвести его на небольшое расстояние (2—4 мм), при этом нагретый воздух становится проводником,

Для получения высокого качества работы пользуются обмазанными электродами. Назначение обмазки — давать шлак с металлическими окислами и защищать металл шва от соприкосновения с воз-Духом во время сварки.

Рис. 2. «Вождь крестьянской войны» Художник Янош Перц, 1962 г. Венгрия

Рис. 3. Декоративный кораблик Художник Н. П. Лимонов

Кроме того, обмазка пополняет убыль элементов, выгорающих в вольтовой дуге, а также вводит в шов новые элементы. Наконец, обмазка повышает устойчивость дуги. Кроме того, шлаковый покров замедляет остывание металла, что способствует выделению из него газов, и шов получается более плотным.

При дуговой сварке создается сильный накал, поэтому коробление здесь меньше, чем при газовой сварке. Благодаря этому дуговая сварка допускает большее разнообразие сварных швов по сравнению с газовой.

Наиболее распространенный способ — сварка встык. Подготовка кромок для этой сварки производится так же, как и для газовой сварки.

Для усиления стыковых соединении в ответственных конструкциях меняют накладки с одной или с двух сторон. Накладки делают в лорме вытянутого шести- или восьмиугольника. Накладки прямо-ольные не рентабельны, так как в углах получается большое напряжение. Накладка должна перекрывать сварной шов не меньше чем на 100 мм. При установке накладок с двух сторон их следует брать разной величины, чтобы кромки их не совпадали и одна из них перекрывала другую на 20—30 мм.

При сварке внахлестку величина перекрытия должна быть не менее пятикратной толщины свариваемого металла. Часто употребляется сварка в тавр со скосом кромок и без него. Кроме сварки при сборке отдельных элементов применяют приемы клепки и сборки на резьбе. Причем головкам заклепок или винтов часто придают декоративную форму (звездчатую, пирамидальную и т. п.).


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум