Газове зварювання низьковуглецевої сталі

 

При газовому зварюванні для нагрівання присадного металу і кромок основного металу до розплавленого стану використовується тепло газового полум'я, що одержується від згоряння різних горючих газів в суміші з киснем.

Як горючий газ найбільше застосування має ацетилен, який при згорянні в кисні дає температуру полум'я достатню для зварювання сталей і більшості інших відомих металів та їх сплавів.

Для зварювання металів (свинцю, алюмінію і інших), температура плавлення яких нижче температури плавлення сталі, використовують і інші горючі гази, наприклад водень, природний газ і деякі інші, що мають більш низьку температуру плавлення.

Найбільш часто газове зварювання застосовують при виготовленні листових і трубчастих конструкцій з маловуглецевих і низьколегованих сталей товщиною до 3-5 мм, при виправленні дефектів у виливках із сірого чавуну і бронзи, а також для зварювання кольорових металів та їх сплавів.

 

 

Якісне утворення зварного з'єднання визначається властивостями зварюваних металів, їх хімічним складом, вибором електродного й присаджувального металу, режимами зварювання, температурою нагрівання та ін. На зварюваність значно впливає хімічний склад сталі. Зварюваність сталі змінюється залежно від вмісту вуглецю та легуючих елементів. Вплив окремих елементів проявляється по-різному, особливо в поєднанні з вуглецем.

Основні ознаки, що характеризують зварюваність сталей, – схильність до утворення тріщин і механічні властивості зварного з'єднання, які визначаються за допомогою зварювання контрольних зразків.

Знаючи хімічний склад сталі, можна визначити її зварюваність за еквівалентним вмістом вуглецю, який визначають за формулою:

де цифри 20, 15 і 10 є постійними величинами, а символи кожного елемента означають максимальний вміст його в даній марці сталі у відсотках.

Одержаний за цією формулою еквівалентний вміст вуглецю вказує про зварюваність сталей, які умовно поділяються на чотири групи (див. підрозділ 4. 7) :

-добре зварювані сталі (Секв не більше 0, 25%) ;

-задовільно зварювані сталі (Секв = 0, 25-0, 35%) ;

-обмежено зварювані сталі (Секв= 0, 35-0, 45%) ;

-погано зварювані сталі (Секв більше 0, 45%).

Добра зварюваність низьковуглецевих сталей характеризується міцним зварним з'єднанням з основним металом без зниження пластичності в біляшовній зоні і без тріщин у металі шва.

Газове зварювання – зварювання плавленням, при якому кромки, що з’єднуються, нагрівають полум’ям газів, що спалюють на виході пальника для газового зварювання.

Газове зварювання відноситься до групи зварювання плавленням. Цей метод зварювання простий, не вимагає складного обладнання і джерела електричної енергії. До недоліків зварювання відносяться менша швидкість і велика зона нагрівання, ніж при дуговому зварюванні.

Для здійснення процесу зварювання можливе застосування різних горючих, відповідно чому можна розрізняти зварювання воднево-кисневе, бензино-кисневе тощо. Переважне значення має ацетилено-кисневе зварювання; інші види горючих мають обмежене застосування.

Завдяки універсальності, порівняльній простоті і портативності необхідного обладнання газове зварювання дуже доцільне для багатьох видів ремонтних робіт. Порівняно повільне нагрівання металу газовим полум’ям швидко знижує продуктивність газового зварювання із збільшенням товщини металу, і при товщині 8-10 мм газове зварювання зазвичай економічно невигідне, хоча технічно ще можливе зварювання сталі товщиною 30-40 мм. При уповільненому нагріванні розігрівається великий об’єм осново металу, прилеглого до зварювальної ванни, що, у свою чергу, викликає значні деформації (викривлення) виробів. Ця важлива обставина робить газове зварювання технічно недоцільним, не кажучи вже про економічну невигідність для таких, наприклад, об’єктів, як будівельні металоконструкції, мости, вагони, корпуси суден, станини великих машин тощо. Уповільнений нагрів також викликає тривале перебування металу в зоні високих температур, що тягне за собою перегрів. Значні деформації металу, що виникають при газовому зварюванні, обмежують можливості виробу раціональних форм зварних з’єднань.

 

 

Ацетиленовим генератором називається апарат, призначений для розкладу карбіда кальція водою з метою отримання газоподібного ацетилена.

За продуктивністю – 0, 8; 1, 25; 2; 3, 2; 5; 10; 20; 40 і 80 м3/год ацетилену. Для деяких процесів газополум’яної обробки металів застосовують генератори продуктивністю 150 м3/год.

Генератори бувають: пересувні і стаціонарні.

 

 

Підготовка генератора до запуску виконується в такому порядку:

• заповняється водою запобіжний запір до рівня контрольного крану;
• заливають воду в корпус генератора до рівня контрольного крана;
• відкривають контрольний кран на реторті для доступу води;
• завантажують кошик карбідом кальцію грануляцією 25 х 50 чи 50 х 80 мм в кількості не більше 4 кг до рівня верхніх прутків і вставляють її в реторту, щільно закриваючи кришкою;
• обертають винт регулятора подачі води в реторту;
• продувають генератор, випускаючи перші порції ацетилена назовні через пробний кран реторти і кран водяного затвор;
• після підвищення тиску в генераторі до 0, 15-0, 2 кгс/см2 починають відбір газу в пальник через водяний затвору.

Для застереження від замерзання води в генераторі і водяному затворі при роботі в зимовий час генератор утепляють ватним брезентовим чохлом.

Зварювальний пальник є основним інструментом при ручному газовому зварюванні. У пальнику змішуються в потрібних кількостях кисень і ацетилен. Створюючи горючу суміш, що витікає з великою швидкістю з отвору мундштука пальника, запалюють і