Технологія ацетилено-кисневого зварювання

Зварювання сталей

Присадний матеріал: зварювальний дріт Св-12ГС, Св-08ФС, Св-08М2С. Підвищений вміст кремнію й марганцю в цих матеріалах необхідний під час зварювання в окисному полум'ї, при цьому відбувається само флюсування; зварювальна ванна стає малочутливою до надлишку кисню й формується без розбризкування металу. У підсумку утворюється щільний шов з мінімумом пор і сторонніх включень.

Ознаками нормального полум'я при зварюванні є довге, яскраве, і з чітко окресленим контуром, ядро факела синюватого відтінку. Спочатку встановлюють надлишок пального до верхньої межі стійкого горіння. Потім обертанням маховика вентиля встановлюють по цих ознаках нормальне полум'я.

Зварювання алюмінію

Присадний матеріал: прутки й смуги (аналогічного матеріалу зварних деталей) сплаву. Зазвичай застосовують прутки зі сплавівСвАК-5, СвАК-12 (силумін), Амг (алюмініймагнієві сплави).

Застосовуються активні флюси типу АФ-4А (суміш: 28% хлористого натрію, 50% хлористого калію, 14 % хлористого літію й 8% фтористого натрію).

Полум'я повинне бути нейтральним (надлишок кисню й пального не допускаються). Працювати необхідно швидко й на малій потужності. Кут нахилу пальника 20...45 градусів. Другий прохід не допускається. Рекомендується загальне попереднє нагрівання деталі до 300 ºС.

Зварювання нікелю

У якості присадного матеріалу рекомендується дріт того ж складу, що й матеріал деталі. Гарні результати забезпечує дріт, легований марганцем, магнієм, кремнієм, титаном.

Ванну перемішувати не слід, тому що це призведе до вигоряння деяких хімічних елементів металу шва. Ядро полум'я для виключення пористості зварного шва не повинне торкатися зварювальної ванни й дроту. Якість зварювання визначається за кольором: матовий, сіро-жовтий й коричневий - хороша якість; блискучий синьо-чорний колір-зварювання з перегрівом.

Зварювання міді

Ядро потрібно тримати в 3...6 мм від зварювальної ванни й не торкатися розплаву. Кут нахилу пальника 90 градусів. Прихватка шва виключається. Зварювання ведуть швидко. Присадний матеріал: дріт, легований кремнієм, марганцем, фосфором, оловом, сріблом (М1, Мср1 й ін.). Флюси: 100% бури, 100% борної кислоти, або їх 50 -и % суміші.

Вентилями подачі кисню й горючого газу інжекторного газового пальника регулюється склад горючої суміші. Повне згоряння відбувається при співвідношенні по об’єму кисню до ацетилену 2,5:1 так зване нормальне полум'я. Причому 1,1... 1,15частина кисню попадає з кисневого балона, а інше - з повітря.

Полум'я буде окисним за надлишку кисню. Зварювати сталь окисним полум'ям не можна, тому що окисляється метал шва, виникають пори й тріщини. Окисне полум'я застосовується при зварюванні латуней і під час паяння твердими припоями.

Навуглецьовуюче полум'я буде за надлишку ацетилену. Надлишковий вуглець, що перебуває в полум'ї, поглинається розплавленим металом і погіршує його якість. Злегка навуглецьовуюче полум'я застосовується при зварюванні чавуну й наплавленні твердими сплавами.

Розрізняють два способи газового зварювання: правий і лівий (рис. 3). При лівому способі полум'я пальника переміщається з права наліво, тобто спрямовано на ще ненаплавлену частину, а при правому – з ліва на право і направлене вбік зварнго шва. Прутки в обох випадках перебувають ліворуч від полум'я. При лівому способі є гарні умови для спостереження за формуванням зварного шва, тому що полум'я спрямоване на ненаплавлену частину. При товщині металу менш 5 мм застосовують ліве зварювання.

При товщині більше 5 мм застосовують праве зварювання: пальник рухається попереду зварювального дроту з ліва на право, продуктивність збільшується на 20...25% і знижується витрата ацетилену, глибше проплавляється основний метал.

Залежно від кута нахилу мундштука пальника до поверхні металу, що зварюється, ефективність передачі тепла зварювальним полум'ям змінюється, досягаючи найбільшого значення при куті нахилу 90º. Тому кут нахилу пальника залежить від товщини металу h:

h, мм	<1	1…3	1…5	5…7	7…10	10…15	>15
a, °

.

2. Розрахунок технологічних параметрів ацетилен-кисневого зварювання

Варіанти завдань для розрахунків зварювання деталей представлені в табл. 1.

Таблиця 1

№ варіанта	Довжина зварних швів L.шв., мм	Товщина листа h, мм	№ варіанта	Довжина зварних швів Lзв.шв., мм	Товщина листа, h, мм
		3,5			3,5

Розрахунок зварювання деталей проводять у наступній послідовності.

1. Вибір наконечника пальника.

Потужність полум'я залежить від кількості газів, що згоряють, і задається товщиною деталей, що зварюють. Годинну витрату ацетилену визначають:

, л/г,

де – товщина зварюваної деталі, мм;

– коефіцієнт питомої витрати ацетилену на одиницю товщини деталей, що зварюють, л/год´мм:

=100…130л/ год ×мм - низьковуглецеві сталі;

=80…100 л/ год ×мм - високолегована сталь і чавунні деталі;

=100…150л/ год ×мм - алюмінієві деталі;

=150…220л/ год ×мм - мідні деталі.

Менші значення коефіцієнта k варто брати для лівого, а більші - для правого способу зварювання.

Залежно від годинної витрати А ацетилену по табл.2 знаходять номер наконечника газового пальника.

Таблиця 2.

Вибір номера наконечника залежно від товщини деталей, що зварюють, і витрати ацетилену

Номера наконечників
Витрата ацетилену, л/ год	20... 65	50…	120…	230…	400...…	660...…	1100…	1700…2800
Товщина металу, що зварюють, h, мм	0,2.. .0,7	0,5... 1,5	1... 3	2,5…4	4... 7	7... 11	11... 17	17…30

2. Обґрунтування способу зварювання (лівий або правий).

При товщині сталі до 3 мм більш продуктивним є лівий спосіб, а для більших товщин - правий. Однак при виборі способу газового зварювання керуються не тільки товщиною зварюваного металу, а й положенням шва у просторі. Так, вертикальні шви незалежно від товщини листів виконують тільки лівим способом знизу вверх, а стельові - тільки правим.

Підбір прихваток (довжина, відстань між ними, кількість).

При зварюванні елементів конструкцій положення деталей фіксують накладенням коротких швів - прихваток: при h < 3 мм роблять прихватки довжиною не більше 5 мм із відстанню між ними 50...100 мм, при h > 3...4мм довжина прихваток 20...30 мм із відстанню між ними 300...500 мм.

Вибір кута нахилу пальника до поверхні деталей, що зварюють, залежно від товщини h деталі.

Вибір діаметра присадного дроту:

dзв.пр=h/2+1, мм – для лівого способу зварювання;

dзв.пр=h/2, мм – для правого способу зварювання.

Листи малої товщини (h до 1...2 мм) можна зварювати без присадного дроту, з попередньою відбортовкою кромок. Більш товсті листи зварюють присадним дротом і з відбортовкою кромок, а при h>5...6мм - з обробкою кромок (зняття фасок). При зварюванні виробів товщиною понад 20 мм діаметр присадного дроту вибирають не більше 10...12 мм.

Визначення кількості витрати дроту, на 1 погонний метр шва:

, г/м,

де – товщина деталей, що зварюють, мм;

– коефіцієнт витрати дроту, =12 г/мм×м для маловуглецевої сталі.

Знаходимо загальну витрату присадного дроту (наплавленого металу) по масі: , г,

де . - довжина зварного шва, м;

і по довжині присадного дроту , м

де – питома вага присадного дроту ( = 7,8 г/см3 для сталі).

Розрахунок норми часу

Основний час визначаємо по формулі:

, хв,

де – вага наплавленого металу, м,

– витрата ацетилену, л/год,

– поправочний коефіцієнт, що залежить від способу зварювання й положення шва в просторі; =1,0...1,6 чим складніше виконання шва, тим більше значення цього коефіцієнта, так максимальне його значення буде при стельовому шві ( =1,6), менше при вертикальному шві ( =1,2) і найменше при горизонтальному шві ( =1,0); при кільцевому шві значення коефіцієнтів будуть у випадку повороту деталі =1,15, а без повороту - =1,3.

– поправочний коефіцієнт, що залежить від довжини зварного шва :

=1,2 при .<200 мм;

=1,1 при =200…500мм;

=1,0 при =500…10000мм.

Норма часу знаходимо по формулі:

,

де – коефіцієнт, що враховує витрати часу на допоміжні, додаткові й підготовчо-заключні роботи, =1,3... 1,5

Визначення витрати матеріалів

Витрата матеріалів визначається товщиною матеріалів, що зварюють, h і становить для будівельних сталей на 1 погонний метр шва:

- це емпірична формула, а тому товщину h підставляти в мм

ацетилену - 8h, л/м;

кисню - 9,5h, л/м;

дроту - 12h, г/м

і відповідно на все зварювання (на повну довжину зварного шва :

ацетилену – 8h , л;

кисню – 9,5h , л;

дротів– 12h , м.

Дата добавления: 2015-07-11