Метод газовой сварки прост, универсален, не требует дополнительного оборудования и используется в заводских условиях, а также при строительно-монтажных и ремонтных работах во всех отраслях народного хозяйства.
Газовая сварка широко применяется для соединения низко и среднеуглеродистых, а также легированных (хромированных, содержание до 0,2% углерода) сталей толщиной до 3 мм. Применение газовой сварки для соединения сталей толщиной свыше 3-4 мм возможно, но нецелесообразно, электродуговые методы более совершенные и производительные.
Перед сваркой детали подвергаются определенной подготовке, что включает следующие операции: очистку свариваемых кромок, разделку кромок под сварку (если это необходимо) и наложение прихваток для соединения свариваемых листов или деталей.
Наложение прихваток необходимо для того, чтобы положение свариваемых деталей и зазор между ними сохранились постоянными в процессе сварки.
Длина прихваток, расстояние между ними и порядок наложения зависят от толщины свариваемого метала и длины шва
|
|
Параметры прихвата
Толщина свариваемой детали S, мм | Длина шва L, мм | Длина прихвата l, мм | Расстояние между прихватами, мм |
До 5 ≥ 5 | 150−200 ≥ 200 | До 5 20−30 | 50−100 300−500 |
Прихватку необходимо произвести на тех же режимах, что и процесс сварки шва, так как непровар в прихватах может привести к браку всего сварного соединения.
К параметрам режима сварки относятся: мощность пламени, диаметр присадочной проволоки, расход присадочного материала, состав пламени.
Выбор режима сватки зависит от теплофизических свойств свариваемого материала, габаритных размеров и форм изделия. Большое влияние на режим сварки оказывает используемый способ сварки (левый, правый) и положение свариваемого шва в пространстве.
Диаметр сварочной проволоки присадочного металла для сварки всех сталей подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и в пределах толщины до 15 мм может быть определен по следующим эмпирическим формулам:
для левого способа сварки
,
для правого способа сварки
,
где d − диаметр проволоки, мм; S – толщина металла, мм.
При сварке сталей толщиной более 15 мм диаметр проволоки на практике всегда применяют равный 6−8 мм. Присадочная проволока по своему химическому составу должна быть близка к химическому составу свариваемого металла.
Для предлагаемых в данной работе заданиях сталей рекомендуется выбрать следующие марки проволоки:
для низкоуглеродистых сталей – Cв-08; Cв-08А; Cв-12ГС; Cв-08ГС; Cв-08Г2С;
для среднеуглеродистых сталей – Cв-08ГА; Cв-10ГА; Cв-08ГС;
для легированных сталей:
|
|
хромомолибденовые – Cв-08; Cв-08А; Cв-10Г2;
молибденовые – Cв-18ХМА; Cв-19ХМА;
хромистые – Cв 19ХГС; Cв 13ХМА; Cв-08; Св-08А.
Для газовой сварки необходимо, чтобы сварочное пламя обладало достаточной тепловой мощностью.
Мощность газокислородного пламени или часовой расход горючего газа μ, л/ч, определяется количеством ацетилена, проходящего за один час через горелку, а последнее зависит от толщины свариваемого металла и способа сварки.
При расчетах мощность пламени можно определить по следующим эмпирическим формулам:
,
где К М – коэффициент пропорциональности, представляет собой удельный расход ацетилена, л/ч, необходимый для сварки данного металла толщиной 1 мм.
Для сварки сталей, содержащих углерод до 0,25%, при правом способе К М выбирается из расчета 120−150 л/ч ацетилена, а при левом способе − 100−130 л/ч. Причем, меньшие значения принимают при сварке легированных сталей.
Для сварки стали наибольшее применение получили горелки инженерного типа малой (Г2-04) и средней (Г3-03) мощности, работающие на ацетилене. Эти горелки имеют аналогичную конструкцию и отличаются, главным образом комплектуемыми наконечниками. Например, горелка типа Г2 комплектуется пятью наконечниками (№ 0, 1, 2, 3, и 4), горелка Г3 – семью наконечниками. Диапазоны расхода газа через наконечники соседних номеров взаимно перекрываются. Это обеспечивает взаимность плавной регулировки мощности пламени горелок путем замены наконечников и манипулирования вентилями горелки. При сварке тип горелки и номер наконечника выбирают в зависимости от толщины свариваемой стали по табл. 9. Горелки Г2-04 комплектуют четырьмя наконечниками (№ 1−№ 4), а горелки ГЗ-03 – тремя наконечниками (№ 3, 4 и 6). Остальные наконечники поставляются по особому заказу.
Прогрессивным источником газопитания передвижных сварочных постов является использование растворенного ацетилена в баллонах. Однако на сегодняшний день недостаточно производственных мощностей для удовлетворения выпуска растворенного ацетилена в баллонах. Поэтому сейчас широко применяются передвижные ацетиленовые генераторы отечественного производства.
Состав пламени определяется соотношением расхода кислорода к ацетилену. Он устанавливается по внешнему виду пламени. В процессе работы сварщик должен следить за характером пламени и регулировать его состав в зависимости от свойств свариваемых материалов. При сварке углеродистых и легированных сталей с содержанием углерода до 0,25%, это соотношение равняется 1,1−1,2.
Последовательность выполнения расчета
Студент согласно своему варианту, что соответствует номеру по списку группы, выписывает исходные данные для расчета по табл. 11 и выполняет эскиз поперечного сечения сварного шва (табл. 12).
Определить диаметр присадочного материала, выбрать марку сварочной проволоки и параметры прихватки.
Определить мощность пламени газовой горелки и выбрать номер наконечника газовой горелки.
Подобрать переносной газовый генератор и занести в отчет его техническое характеристики.
Определить массу наплавленного металла и расход электродной проволоки.
Определить основное время сварки и скорость сварки.
Рассчитать расход газов (ацетилен, кислород) и карбида кальция.
Таблица 9
Технические характеристики газовых горелок
Тип горелки | № | Толщина стали, мм | Рабочее давление газов, МПа | Расход горючего газа, л/ч | Коэффициент наплавки, г/мин | |
С2Н2 | О2 | |||||
Малой мощности Г2-04 | 0 1 2 3 4 | 0,2−0,5 0,5−1 1−2 2−4 4−6 | 0,001−0,1 | 0,15−0,25 | 30−50 60−125 125−230 230−400 400−620 | 4−2 6−4 7−6 10−7 14−13 |
Средней мощности Г3-03 | 0 1 2 3 4 5 6 7 | 0,2−0,5 0,5−1 1−2 2−4 4−7 7−11 11−18 17−30 | 0,001−0,1 | 0,15−0,35 | 30−50 60−125 125−230 230−400 400−620 700−950 1350−1750 1800−2500 | 4−2 6−4 7−6 10−7 14−7 16−15 18−17 21−18 |
Таблица 10
|
|
Основные технические характеристики некоторых типов переносных ацетиленовых генераторов
Марка генераторов | Система взаимодействия карбида каль-ция с водой | Производи-тельность, м3/ч | Рабочее давление ацетилена, МПа | Гранулация карбида кальция | Единовременная загрузка карбида кальция, кг |
АСК-0,5 | ВВ | 0,5 | 0,01−0,03 | 25/80 | 1,3 |
ГВД-0,8 | ВВ | 0,8 | 0,007−0,03 | 2 | |
АНВ-1,25 | ВК-ВВ | 1,25 | 0,0015−0,002 | 5 | |
АСМ-1,25 | ВВ | 1,25 | 0,01−0,07 | 2,2 | |
АСВ-1,25 | ВВ | 1,25 | 0,01−0,07 | 3 | |
МГ-55 | ВВ | 2,0 | 0,0035 | 2−2,5 | |
ПЗР-1,25 | ВВ | 1,25 | 0,01−0,02 | 4 |
30