Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Прн этом размеры конуса и факела пламени сокращаются, пламя приобретает фиолетовую окраску. Прн избытке горючего (рнс. 1, е) конус имеет те же свойства, что н у нейтрального пламени, но нз-за недостатка кислорода реакция окисления в слое ядра замедляется, сильнее проявляется процесс пнрогенного разложения горючего на производные Сз н Нз. В этом случае конус удлиняется, его граница несколько размывается, образуется пелена оранжевого цвета в средней зоне (в ней появляется значительное количество свободного углерода н она становится науглерожнвающей). Прн большом избытке горючего в объеме факела пламени также имеется свободный углерод, пламя удлиняется н окрашивается в красноватый цвет.
Структурная формула ацетилена состоит нз а) тройной связи: Н вЂ” С=С вЂ” Н. Она образуется прн значительных затратах энергии и очень неустойчива, в связи с чем ацетилен более взрывоопасен, чем его заменители. Поэтому при его сгорании уже в конусе пламени выделяется до 40% теплоты. Это происходит нз-за положнтель- ф ной теплоты образования ацетилена, разрыва тройной связи С= — С между атомами углерода, большого содержания углерода (92,3% по весу), окисления двух атомов углерода до окиси углерода н образования молекулярного водорода.
Ю Углеводороды типа С„Нзл+з нлн С„Нз, имеют двойные связи, образованные с мень- р 1 р ва шими затратами энергии. В результате количество теплоты, выделяемой в конусе пламени, не превышает 25% от теплотворной способности горю его. го ючего. а — нейтральное; б — окисли- тельное; в — науглероживающее Нагрев прн газовой сварке ведется областью, расположенной на некотором расстоянии от конуса, первой зоной пламени, которая определяет эффективную мощность, концентрированность и характер действия пламени.
Сгорание горючих в смеси с кислородом протекает в два основных этапа. На первом этапе происходит разложение молекулы газа н сгорание углерода с образованием окиси углерода за счет поступающего нз горелки кислорода. На втором этапе водород н окись углерода, взаимодействуя с кислородом окружающего воздуха, образуют пары воды н углекислый газ. Ниже приведены реакции горения различных газов по этапам: Ацетилен: !. СзНв+Оз — — 2СО+ Н; П. 2СО+ На+1,502= 2СОз+Н20. Природный газ (метан): 1, СН4+0,502=СО+2Н,; П. СО+ 2Нз+ 1,502 =СОз +2НаО ПРопан: 1. СаНа+1,502=3СО+4Нз) 11.
ЗСО+ 4Нз+ 3,50в = ЗСОз + 4 НзО БУтан: 1. С Нта+20з=4СО+5Нз; 11. 4СО+ 5Нз+4,50, = 4СОз+ 5НвО. Из реакции первого этапа следует, что прн подаче в горелку газов в объемах первой реакции сгорание получается неполным. В качестве продуктов сгорания в средней зоне факела образуются восстановительные газы: СО н Н,. Протяженность этой зоны невелика н составляет несколько миллиметров. з/ац и/р, Ольшанского, т.
1 322 Резка металлов 323 Р, Калр 2. Эффективная мощность различных видов газокислородного пламени горелки в зависимости от расхода горючего газа: à — пропан-бутан (()« = 3,5); 2 — ацетилен (()« =* ! )5); 3 — метан 0)« — — ),5); 4 — коксовый газ Ф«0,8); 5 — водоРод (()« = 0,4) 22РР 72 $5 г,е га г,е К,науч нНО об аз С удалением от среза сопла м н т разующиеся при догорании горючего газа з р ундштука в факеле начинают преобладать СО в по реакциям второго этапа.
р о газа за счет кислорода воздуха У всех углеводородных газов наивысшая темпе ат а азв ственной близости от кону а мпература развивается в непосредт конуса, в средней зоне пламени. При сварке расплавленный металл сва очной в содержа им СО СО !х) Н О Н з р. результате в расплавленном ета ле р окислению или науглероживанию ции, которые могут приводить к тости и шлаковых вкл " .. Д р нию, и и 81, кипению, разб ызгиван ию, образованию порисб в лючении и т. д.
Для меньш плавление вести тольк л нео ходимо поддерживать т еб р уемый состав горючей смеси, и флюсы соответствующего состава, не оп с ько средней зоной пламени, применять сва оч рочную проволоку ~м~, не дону кать в проволоке повышенного соде- и, иэ егать перерывов в работе, за и Р ленный металл от соп и р, щищать факелом пламени расплавот соприкосновения с окружающим воздухом. Производительность нагрева газокислородиым пламенем можно п до известного предела путем увеличен (для ацетилено-кислородного пламени до 1,2 — 1,3).
Избыток пе вичного рода в пламени й сочетании со сварочной п оволок ", содержанием Ми Б' м п и 1, приводит к повышению на 15 — 20Я п оизво и ацетилено-кислородной сварки (при окисл М Б нос тепло, что увеличивает тепловой баланс сва окислении п и Б! выделяется опол ратуру).
сварочнои ванны, повышая ее темпе- П ри использовании заменителей ацетилена те р ур ше и количество теплоты, генерируе й на температура пламени н иже, мень- черных металлов этой теплоты недостаточно. О н к руемои в средней зоне. Для наг ева по недостаточно. Однако пламя содержит во всех на расплавле 1" м св одныи кислород, кото ый о р, р " оказывает окислительное действие енныи металл сварочной ванны, Это свойство пламени и Мп и Я! проволокой (типа Св-12ГС, Св-08Г2С, Св-08ГС , Св 08ГС) предварительным подо ки неответственных изделий из низкоугле о ист " до позволяет использовать газы-заменители ли для сваризкоуглеродистой стали толщиной до 6 мм, чуПониженная теплонапряженность пламени заменителей а ет щается увеличением их расхода ч ей ацетилена возместруи газовой смеси и пламени. Пл щад то ведет к увеличению диамет ов сопл и р и размеров 4 раза, а диаметр сварочной ванны в 1,5 — 2 аза.
л лощадь нагрева металла величнва у ется в 2,5— н в, — раза. Для получения одинаковой с ацео ным пламенем производительности нагрева металла п заменителями ацетилена пользуются эфф ляет отношение расхода газа-заменител ь ются ко ициентом замены, кото ый п р " представменителя к расходу ацетилена: «з Ф= — '. 1' а Газопламенная сварка и кислородная резка Расход газа-заменителя, эквивалентный по эффективной тепловой мощности соответствующему расходу ацетилена, может быть определен из графика (рис. 2). В табл. 2 приведены области рационального применения горючих газов при газопламенной обработке металлов. 2. Области рационального применения горючих газов при газопламенной обработке металлов !.
Знаком «+э отмечены виды работ, при которых использоПримечания: . на б азно. ванне данного горючего т го орючего технически возможно и экономически целесообр 2. Знак ом « — ъ отмечены виды работ, при которых использование данног ор ог ючего по каким-либо причинам нецелесообразно. 3. Знаком «(+)«отмечены те случаи, когда возможность применения данного горючего ограничена. Типы сварных соединений и подготовка кромок и о д с в а р к у. Наиболее распространенным соединением является стыковое (табл.
3). При толщине листов до 1,5 мм его выполняют с отбортовкой кромок. 1/ '1'1« 325 324 Резка металлов едбари тельного подогребо иет Дополни тел погреб ш Элемент разделки Толщина свариваемой детали, мм Вид соединения и подготовка н!ва батата от окиабптигег дейстбип богдула Вид разделки й, мм а, мм Я, градусы Стыковое с отбортовкой До !,5 0 — 1 алого шба ! — 5 ! — 1,5 Стыковое без скоса кро- мок Предбари тель вы подогреб 1 — 2 6 — 15 1,5 — 3 Стыковое с односторонним скосом кромок его дейстбип богбуга лет 60 — 90 2 — 4 3-5 Стыковое с двусторонним скосом кромок Рис. 3. Способы сварки. а — правый; б — левый Угл оное 60 — 120 В на ил сетку Тавровое без скоса кро- мок До 8 1 — 2 8-12 Тавровое с односторонним скосом кромок 2 — 3 1,5-2 50 — 60 Тавровое с двусторонним скосом кромок 2 — 4 >!2 Высоту отбортовки принимают 2 — 3 мм. Сборку листов производят без зазора. В тех случаях, когда отбортовка кромок невозможна, листы укладывают с зазором 1 мм.
Ширина сварочной ванночки при газовой сварке в 2,5 — 3 раза больше глубины. При сварке деталей толщиной 2 — 5 мм подготовку кромок не производят и нх стыкуют с зазором 1 — 3 мм, поскольку опасность прожога кромок незначительна. 3. Форма щва и основные размеры подготовки кромок При сварке деталей большой толщины применяют у'-образную разделку кромок. Часть кромки высотой '/а толщины листа оставляют нескошенной. Зазор межд стыкуемыми деталями также равен 1/в их толщины. Г~ ри сварке деталей толщиной 3 — 6 мм с использованием заменителей ацетилена скос кромок делают по всей толщине без притупления с углом скоса 30 — 45' Газоаламенная сварка и кислородная резка н зазором 1 — 3 мм, так как опасность прожога острой грани кромки в этом случае значительно меньше.
Тавровые и угловые соединения при толщине листов до 5 мм подготовляют без скоса кромок. При сварке необходимо следить за полным проплавлением металла прихваток. Р ежимы и техника сварки. Режим сварки зависит оттеплофизических свойств металла, габаритных размеров и формы изделия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
