Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Характер структурных изменений при этом зависит от свойств разрезаемого металла и связан с быстрым нагревом н последующим его охлаждением в зоне, прилегающей к резу. Общая глубина ЗТВ уменьшается при увеличении скорости резки. Однако наиболее неблагоприятные изменения происходят в так называемом «литом» участке ЗТВ, содержащем не полностью удаленный с кромки расплавленный металл. Глубина литого участка уменьшается при снижении скорости резки конструкцнонной стали н других металлов, а также прн резке дугой с высоким рабочим напряжением.
Плазмообразующие среды и параметры резки различных металлов. В качестве рабочих плазмообразующих сред при плазменно-дуговой резке используют азот, его смеси с водородом, кислород и его смеси с азотом, в особенности — сжатый воздух, иногда применяют гелий, углекислый газ, аммиак и воду. Рабочие среды должны обеспечивать: эффективное преобразование н передачу разрезаемому металлу тепловой энергии, заимствованной в электрической дуге; получение качественного металла на кромках реза; обеспечение стойкости рабочего электрода плазматрона; недефицитность применения, экономичность и безопасность работы; получение дополнительной энергии за счет экзотермических реакций.
Многоатомные газы и пары воды при свойственных столбу дуги высоких температурах распадаются на атомы, вновь рекомбинирующие на поверхности еза и освобождающие энергию, заимствованную при диссоциации молекул. аиболее высокие производительность и качество резки различных металлов получают, выполняя резку каждого из них с использованием соответствующих рабочих сред. Для резки алюминия наиболее подходят нейтральные газы (аргон, азот, их смеси с водородом).
Этн среды обеспечивают получение наиболее высококачественных поверхностей. Прн резке других металлов применение рабочих сред на основе аргона неэкономично. Для резки стали наиболее целесообразно применение кислородсодержащнх газов, в особенности сжатого воздуха. В результате поглощения кислорода металлом на поверхности реза в стали происходит растворение кислорода, снижа1ощее тепературу ее плавления, и развиваются экзотермические реакции окисления железа, обеспечивающие дополнительный приток теплоты.
Наряду с этим расплавленный металл на кромках реза заметно насыщается другими газами, содержащимися в плазмообразующей и, отчасти, в окружающей среде. При этом может происходить выгорание легнрующих элементов, заметное снижение их содержания у кромок н снижение прочностных, антикоррозионных и других свойств металла. Резка в водородсодержащих средах нередко сопровождается насыщением металла у кромок водородом. При воздушно-плазменной резке металл литого участка на кромках разрезаемой стали существенно насыщается азотом.
Эти факты приводят к тому, что при последующей сварке таких кромок в сварных швах может возникать пористость. Поскольку адсорбция газа при плазменно-дуговой резке происходит на поверхности металла, находящегося в жидкой фазе, и массоперенос его от поверхностного слоя происходит конвективным путем, все изменения концентрации элементов имеют место в пределах литого участка ЗТВ. Поэтому для получения высококачественного металла на кромках нужно обеспечить наименьшую глу- бину литого участка, рационально выбрать рабочие среды и режимы резки. Обрабатываемый металл Алюминий, медь и сплавы на их основе Углеродистая и низко чегирован ная сталь Рабочая среда Коррозиоиностойкая сталь Для экономичной машинной и ручной резки Сжатый воздух Для заготовительной машинной резки Для машинной резки повышенного качества Кислород Не рекомендуется Азотно-кислородная смесь Для машинной резки с повышенной скоростью Азот Для полуавтомати- ческой и ручной резки Дзя экономичной иашинной и ручной резки Азотно-водородная смесь Не рекомендуется Аргоно-водородная смесь Для резки кромок повышенного качества 15.
Ориентировочные режимы машинной резки углерэдистой и низколегированнол стали Рабочий газ и расход, л~мин Диаме сопл мм Сила тока, А Толщина, мм Кис- лород Азот Воздух е ю 270 — 290 э,й †,О 80 — 90 290 †3 30 40 З,Π— 4,0 4,0 — 6,0 6 10 260 — 280 2д — 3,0 20 тв-ао 280 — 300 ао 40 70 — 75 тб — 80 80 — 8Ь 85 — % зд — 2,7 1,0 — 1,1 Од — 0,7 О,Зб — О,4 1О 20 зо 4О 4,0 ь,О в,'о 7,0 60 — ть 20 — 25 4Ь вЂ” 60 40 — 4З 1Ь вЂ” 20 12 — 1Ь Н р и м е ч а н и е Данные для воздуха и кислорода приведены для вихревого плазматрона и выпрямителя с напряжением холостого хода 300 В; для азотно-кислородной смеси — для аксиального плазматрона и блока сварочных преобразователей.
12 и/р, Ольшанского, т. 1 14. Рабочие среды для плазмеино-дуговой резки металлов 140 — 145 14о — 150 165 †!70 !75 в 180 190 †1 1ЗΠ— 1ЗО 125 †1 1Зб — 14Ь !50 — 1б0 170 †1 1,0 в 1,2 ОД вЂ” Орб 0,3 — 0,4 з,в — з,з 2,4 — 2,7 1,1 — 1,З Од — 0,7о 0,3 — 0,4 346 Резка металлов 347 Электрическая резка Рабочий газ н расход, л/мнн Ширина реза сред на я, мм Напряжение дуги, в' Диаметр сопла, мм Толщина, мм Сила тока, А Скорость, резки, и/мин Водо- род Аргон Азот Воздух 4,О-ЬР З,Π†,б 1,9- 2,0 0,6 — 0,7 140 †1 145 — ГЬО 160 †1 180 — 1% 6 ю 270 †2 3,5 — 4,0 Ширина реза средняя, мм 2О 40 290 †3 9,6 — 9,9 5,8 — 6,2 3,4 — 3,6 80 80 — % 8Ь вЂ” 90 5 !О 1Ь 9,5 8,0 25 — 8,0 2,5 — 3,0 6 !О 160 — !% !% — !70 180 — 185 !95 †2 2,5 — 3,0 1,7 — 2,0 1,0 — 1,2 0,3 — 0,4 450 †6 б 3,5 — Ь 2,Ь вЂ” 3,0 2,2 — 2,3 0,7Ь вЂ” 0,8 85 — 9О % — 100 20 40 З,Π— 4,0 270 — 290 80 — 90 2,4 — 3,9 20 4,Ь вЂ” 5,5 110 — 1 15 0,38 — 0,45 80 3,0 — 4,0 290 †!О 40 56 — 58 59 — 60 82 — 84 92 — 95 200 †2 3 3,3-4,О 1.3 в 1,4 1,3 — 1,4 0,35 — 0,4 3,0 — 3,5 60 — 75 45 — 60 38 — 45 12 — 15 12 — 15 20 — 25 15 — 20 12 — 15 12 — 1Ь 12 — 15 1О 20 30 40 50 4,6 2,75 0,9 0,55 0,45 З,Π— 3,5 4,0 — 5,0 5,5 — 6,5 7,0 — 8,0 7,Ь вЂ” 8,5 180 — 190 260 †2 190 †2 10 13 — 15 35 — 40 500 4,0 — 4,5 5,0 — 5,5 20 40 75 2,2 1,3 50 70 4,5 3,0 5,0 — 6,0 7,5 — 8,5 12 — 14 140 720 10 20 35 50 2,6 1,1 0,4 0,3 4,0 5,0 6,0 7,0 25 420 ЗЗ 33 125 160 0,54 680 0,4 950 140 36 — 38 34 — 35 3!Π†3 270 †2 25Ь вЂ 2 390 †4 330 †3 77 — 80 83 — 86 6 10 !.75 — 1,8 1,05 — 1,1 0,6 — 0,65 0,25 — О,З 0,22 — 0,24 3,0 — 3,5 З,Π— 3,5 4,0 — 4,Ь 6,0 — 6,5 6,0 — 6,5 30-32 20 50 70 !!О в !!Ь 115 в 120 2Ь вЂ” 28 Рабочий газ и расход, л/мнн Азот Воздух 80 — 90 36 — 38 30 — 32 25 — 28 1Яе В табл.
14 приведены целесообразные рабочие среды, а в табл. 15 — 18— ориентировочные режимы резки металлов средней толщины. При резке конструкционной стали для уменьшения поглощения азота целесообразны повышение напряжения дуги, использование анизотропии стабилизированной вихрем дуги (выбор левой или правой кромок) или замена воздуха кислородом и впрыскивание воды в количестве 0,25 — 0,3 л/мин. 16. Ориентировочные режимы машинной резки коррозионно-стойкой стали П р н м е ч а н и е, Данные для воздуха и азота (толщина 50 — 70 мм) приведены для выпрямителя с напряжением холостого хода 300 В (воздушный плазматрон с вихревой стабилизацией), остальные данные — для аксиального плазматрона н блока сварочных преобразователей. Резка малых толщин (до 5 — 10 мм) получила название микроплазменной. Она выполняется малыми токами с использованием плазматронов с малыми диаметрами сопл.
Ориентировочные режимы микроплазменной резки приведены в табл. 19. При криволинейной резке скорости снижают на 25 — 30о/о. Воздушно-дуговая резка — способы образования разъема в обрабатываемом теле или снятия металла с его поверхности путем расплавления электриче,ской дугой и удаления расплава струей сжатого воздуха. С этой целью обдуваемым воздушной струей электродом (обычно угольным или графитовым) с неизолировапной поверхностью возбуждают дугу в точке начала реза„вводят электрод в образующуюся полость и продвигают с заданной скоростью в направлении резки.
Дуга при воздушно-дуговой резке отличается неустойчивостью, частыми обрывами и повторными зажиганиями. Электрод периодически касается лобовой поверхности реза. Металл, образующий контактные выступы, расплавляется, 17. Ориентировочные режимы машинной резки алюминия и сплавов на его основе П р н м е ч а н и е. данные для воздуха и для аргоно.водородной смеси при толщине 50 — 140 мм приведены для плазматрона с вихревой стабилизацией дуги и выпрямителя с напряженнем холостого хода 300 В, остальные данные — для аксиального плазматрона и сварочных преобразователей. !3. Ориентировочные режимы машинной резки меди н сплавов на ее основе П р н м е ч а н и е.
Данные для воздуха приведены для плазматрона о вихревой стабилизацией дуги и выпрямителя с напряжением холостого хода 300 В. З59 Резка металлов СП ИСО К Л И ТЕ РАТ УР Ы СВАРКА ДАВЛЕНИЕМ п о есс. До настоящего времени воздушно-дуговую резку применяю роц . Однако в СССР и за рубежом выполнены работы по механизации воздушно-дуговой резки и созданы механизированные аппараты. Э и б зывают р .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
