Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 116
Текст из файла (страница 116)
27). Газокислородная резка основана на сгорании металла в струе кислорода и вьщувании окислов и металла из полости реза. Она возможна только при постоянном существовании газового пузыря вокруг подогревающего пламени (рис, ! 10). Создание газового пузыря возможно за счет продуктов сгорания подо- гревающего пламени, для которого используют ацетилен, водород, другие углеводороды и бензин. Устойчивость пузыря обеспечивается специальной конструкцией наконечника подводного резака и подачей защитного газа — воздуха или кислорода.
В воде металл интенсивно охлаждается и поэтому для его подогрева требуется пламя в 10 — 15 раз большее, чем для аналогичных работ на воздухе. Рис. 111. Схема установки для подводной бензокислородной резки; 1 — баллоны с кислородом; г — змеевик для кислорода; 8 — змеевик для азота; 4— кислородная рамка; 6 — пульт управления; 6 — к резаку; 7 — батарея аккумуляторов; 8 — к алектрозажигалке; 8 — кислород йодогретый; 10 — азот; 11 — бензин; 1г— баллон с азотом; 18 — баллон с бензином; 14 — шланг; 16 — резак; 16 — влектроза- жигалка Наибольшее распространение получили водородно-кислородная и бензино-кислородная резка. Подогревающее пламя образуется аа счет водородно-кислородной смеси, подаваемой по кольцевому каналу между мундштуками 1 и 2 (рис.
110). Между наружным колпачком 3 и мундштуком 2 подается сжатый воздух для создания пузыря и предохранения пламени от соприкосновения с водой. Режущий кислород поступает по центральному каналу мундштука 4. Водород и кислород поступают в резак по шлангам из баллонов, а воздух по отдельному шлангу от компрессора или баллонов. На глубине 30 — 40 м водородно-кислородным резаком можно разрезать сталь толщиной до 70 мм; рабочее 471 Атомно-водородная и термитная сварка Специальные виды сварки 470 давление газов составляет, кгсlсм'. 6,6 — кислорода, 5,5 — водорода, 5 — воздуха. Средний часовой расход водорода и кислорода 4 — 10 мз, воздуха 20мз. Использование бензина для подводных работ стало возможным благодаря разработке новых конструктивных принципов построения бензорезов, сущность которых состоит в том, что бензин предварительно не испаряется, а распыляется кислородом и в зону подогревательного пламени подается в виде тончайшей бензиновой пыли.
Продукты сгорания пламени содержат много неконденсируюшихся газов, образующих устойчивый газовый пузырь, что исключает подведение дополнительного воздуха или кислорода, упрощает и удешевляет установку и ее эксплуатацию. Схема установки для питания резака бензином и кислородом показана на рис. 111.
В комплект установки входит батарея из 6 — 12 баллонов кислорода, баллоны с бензином и азотом, батарея аккумуляторов, резак н электрозажигалка. На пульте управления для понижения давления установлены два кислородных редуктора и азотный редуктор. Бензин подается под давлением азота. Бензорез за 1 ч расходует 30 — 50 мз кислорода, 10 — 20 кг бензина; расход азота незначителен. Скорость резки бензино-кислородным пламенем выше, чем водородно- кислородным, на 20 — 30ь/ь. Во время сварки и резки под водой токоведущие части устройств находятся в постоянном контакте с водой, и всегда существует возможность утечки тока. Поэтому возникает вероятность поражения работающего током.
При работе под водой требуется строгое соблюдение всех правил и рекомендаций водолазной службы, инструкций по технике безопасности при сварке и резке. Для подводной сварки и резки допускаются водолазы только в исправном снаряжении, обеспечивающем полную и оляцию от воды н тока, владеющие соответствующими навыками при выполнении указанных работ.
АТОМНО-ВОДОРОДНАЯ И ТЕРМИТНАЯ СВАРКА Атомно-водородная сварка, Плавление металла происходит ва счет тепла, выделяемого при превращении атомарного водорода в молекулярный водород, и за счет тепла независимой дуги, горящей между двумя вольфрамовыми электродами. Тепловой эффект от излучения дуги и от сгорания молекулярного водорода в наружной зоне пламени незначителен по сравнению с эффектом рекомбинации атомов водорода. Температура атомно-водородного пламени со- ставляет 3700' С, что по концентрации тепла Ф приближает этот способ сварки к сварке в среде 3 защитных газов.
Водород при этом способе сварки передает тепло от дуги к изделию вначале за счет поглощения его при реакции диссоциации, а затем Схема путем выделения при рекомбинации атомов водо- рода. Высокая активность водорода обеспечивает цесса атомно-водороднон хорошую защиту металла шва от вредного воздей- ствия кислорода и азота воздуха. / — электроды; 2 — мунд. При атомно-водородной сварке дуга горит между двумя вольфрамовыми электродами распо дорьда ь молекулярный; ложенными под углом (рис. 112).
В зону дуги можно ~ — молекулярные водород, подавать чистый водород или азотно-водородные кьв; ь — зона диссоциации поступави~м из мундшту. смеси получаемые при днссоц водорода на атомарный Питание дуги осуществляется от источников пере- менного тока. Из-за высокого охлаждающего действия реакции диссоциации водорода и высокого потенциала ионизации водорода напряжение источника питания дуги, требуемое для ее зажигания, должно быть 250 — 300 В. Напряжение горения дуги 60 — 120 В. Сила тока дуги 10 — 80 А. Широкий диапазон изменения напряжения горения дуги мало сказывается на величине изменения силы тока.
Напряжение горения дуги зависит от расхода водорода и расстояния между вольфрамовыми электродами. 3ажигание дуги осуществляется коротким замыканием вольфрамовых электродов, обдуваемых водородом, или, лучше, замыканием электродов на угольную (или графитовую) пластинку при обдувании струей газа, так как в этом случае обеспечивается легкое зажигание дуги и не требуется повышенного напряжения холостого хода источника питания. После зажигания дуги расстояние от концов электродов до поверхности изделия устанавливают в пределах 4 — 10 мм.
Это зависит от мощности атомно-водородного пламени и толщины свариваемого металла. Дуга может быть спокойной (рис. 113, а), когда нет в дуге характерного веера, и звенящей (рис, 113, б), когда веер пламени касается поверхности сварнваемого изделия и дуга издает резкий звук. Для спокойной дуги напря- е50-500в жение не превышает 20 — 50 В и расход водорода 500 †8 л/ч, для нт ~ ~-н, звенящей дуги — 60 — 120 В и 900— е-н, 1800 л/ч соответственно. При атомно-водородной сварке выполняют следующие виды сварных соединений: стьповые с отбор- и, тонкой и без отбортовки кромок,,— ~' м-,Й= угловые, тавровые и нахлесточные.
гн Высоту отбортовки принимаютъравной двойной толщине свариваемого листа. Угловые соединениЯ выпол. Р 1!3 ф д и. няют с применением присадочной проволоки или без нее. Прн сварке толщин более 3 мм на стыковых и тавровых соединениях рекомендуется выполнять скос кромок под углом ~ 45'. Обычно атомно-водородную сварку рекомендуется применять для сварки металлов и сплавов толщиной 0,5 —:5 — 10 мм.
Этим способом хорошо свариваются малоуглеродистая и легированная сталь, чугун, алюминиевые, магниевые сплавы. Хуже свариваются медь, латунь из-за склонности к насыщению водородом и испарению цинка. При сварке алюминия н сплавов на его основе необходимо применить флюсы, состоящие из солей щелочных металлов. Металлы с высокой химической активностью к водороду, например Т1, 2г, Та и др., нецелесообразно сваривать атомно-водородной сваркой. Атомно-водородная сварка обеспечивает получение сварных соединений со свойствами, близкими к свойствам основного металла. Техника выполнения швов при атомно-водородной сварке подобна технике газовой сварки, т.
е. может быть осуществлена как правым, так и левым методами. Атомно-водородную сварку можно осуществлять в нижнем и вертикальном положениях, по режимам приведенным в табл. 28. 28. Режимы (оРиентировочные) атомно-водородной сварки Толщнна листа, мм До 1 э 3 Ф Ь э 6 — 8 » в — ш сь. ш 473 472 Специальные виды сварки репке а) Установка для атомно-водородной сварки (рнс. 1!4) состоит из атомно-водородного аппарата, баллона с водородом, водородного редуктора, горелки и пуско- регулирующей аппаратуры.
При горении дуги в смеси водорода и азота в состав установки (рис. 115) входит еще баллон с аммиаком, крекер для получения азотно- водородной смеси из аммиака, аммиачный вентиль, водоотделитель и осушитель для газа. Водород с воздухом образует взрывные смеси, поэтому все соединения Рис. 114. Схема установки для атомно-водородной сварки: 1 — атомно-водородный аппарат; з — баллон с водородом; а — го- релка; 4 — токоподвод:  — шланг длв подачи водорода трубопроводов, вентилей, шлангов должны быть надежными, а помещения, где производится работа, хорошо вентилируемые. При соединении 'водорода с углеродом в условиях сварочной дуги происходит обезуглероживание металла. Поэтому в производственных условиях вместо чистого водорода применяют смеси водорода с азотом.
Для расщепления аммиака на водород и азот используют аппараты-крекеры (см. рис. 115, а), в которых расщепление происходит прн 600'С в присутствии катализатора — железной стружки. Из крекера смесь газов поступает в очиститель (см. рис. 115, б) и далее в осушитель, где азотно-водородная смесь, пройдя слой хлористого кальция, поступает по резиновому шлангу в сварочную горелку. йй. технические характеристики аппаратов длн атомно-водородной сварки Атомно-водородная и термитнал сварка Известны аппараты для атомно-водородной сварки типа ГЭ-1-2, ГЭ-2-2, АВ-40, АГЭС-75, техническая характеристика которых приведена в табл.
29. Атомно-водородная сварка широко применялась в самолетостроении, химическом машиностроении н других отраслях промышленности. В настоящее время из-за значительного прогресса других способов сварки атомно-водородная сварка применяется редко. Термитная сварка. Источником тепла являются порошкообразные смеси металлов с окислами других металлов — термиты, прн сгорании которых происходит обменная реакция по кислороду с выделением значительного количества тепла (экзотермнческая реакция).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
