02.03.2021

Электродуговая и газовая сварка и резка металлов


Сварка металлов применяется при изготовлении и ремонте ковшей элеваторов, скребков конвейерных лент, опорных конструкций, желобов, для заварки трещин в различных конструкциях, а также раковин в чугунном и стальном литье и т. д.

На обогатительных и брикетных фабриках применяют преимущественно электродуговую сварку переменным, реже — постоянным электрическим током металлическими электродами. Для ремонта деталей из сплавов цветных металлов, чугунных деталей, требующих последующей обработки, сварки тонких листов металла (толщиной менее 2 мм), при наварке или напайке твердых сплавов на быстроизнащивающиеся детали применяют газовую — ацетилено-кислородную сварку.

Сварочные аппараты переменного тока состоят из однофазного трансформатора и дросселя для регулирования величины сварочного тока.

Применяют сварочные трансформаторы типа СТЭ с отдельным дросселем (регулятором) РСТЭ и типа СТАН и CTH со встроенным дросселем. Технические характеристики трансформаторов приведены в табл. 27 и 28.
Электродуговая и газовая сварка и резка металлов

Трансформаторы устанавливают на ремонтное место без фундамента и подключают первичной обмоткой к электросети напряжением 220—380 в. Во вторичной обмотке возникает ток напряжением 60—65 в.

Сечение проводов для подключения трансформатора к сети приведено в табл. 29. Для присоединения электродержателя к трансформатору применяют провода марок ПР и ПРГ. Непосредственно к держателю присоединяют отрезок провода ПРГ длиной не менее 4 м. Сечение провода выбирают в зависимости от сварочного тока (табл. 30).

В случае необходимости получения сварочного тока большой силы сварочные работы производят при параллельном включении двух и более сварочных аппаратов (рис. 33). Для повышения устойчивости электрической дуги в сварочную цепь включают осциллатор (рис. 34), повышающий напряжение тока до 3000 в и частоту его до 150 000 периодов в секунду и более.

Сварочные аппараты постоянного тока — стационарные генераторы типа СМГ и передвижные типа СУГ.

Металлические электроды для электродуговой сварки изготовляют из проволоки диаметром 2—12 мм, длиной 250—400 мм. Диаметр проволоки выбирают в зависимости от толщины листов свариваемого металла, а величину сварочного тока — от диаметра электрода (табл. 31). Химический состав стали для стержней электрода должен соответствовать составу и свойствам свариваемого металла. Сварку легированных сталей производят электродами, имеющими химический состав, одинаковый с основным металлом; сварку цветных металлов — угольными электродами с добавлением проволоки из требуемого наплавочного материала. Для неответственных работ электроды изготовляют из мягкой стальной проволоки.

Химический состав наиболее часто применяемой для электродов сварочной проволоки приведен в табл. 32.

Для повышения устойчивости электрической дуги и защиты металла от окисления при сварке электроды покрывают слоем обмазки толщиной 0,3—0,7 мм. Наиболее часто применяют меловую обмазку, состоящую из 20—15% жидкого стекла и 80—85% тонкоизмельченного мела. Для ответственных конструкций из малоуглеродистых сталей применяют электроды марок OMM и ЦМ. Состав обмазок этих электродов и технологическая характеристика их приведены в табл 33 и 34.

Оборудование для газовой сварки состоит из переносных генераторов для получения ацетилена из карбида кальция редукторов, горелок и баллонов для кислорода. Ацетилен доставляется к месту сварки также в баллонах (заполненных пористой массой, залитой ацетоном). Стандартная емкость баллонов — 40 л. Наполнение баллонов допускается: для кислорода — до давления 150 ат; ацетилена — до 16 аг. Давление кислорода при поступлении в горелку — 3 ат, ацетилена — 0,01—0,02 ат. Баллоны окрашиваются: кислородный в голубой, ацетиленовый в синий цвета.

Запас газа в баллоне, приведенный к атмосферному давлению, определяют по формулам: кислорода

где р — давление в баллоне, дал;

V — общая емкость баллона, л.

Характеристики генераторов ацетилена и кислородных редукторов приведены в табл. 35 и 36.

Для сварки листов металла толщиной до 30 мм, а также резки металла применяют горелки типа СУ (табл. 37), а для сварки листов металла малой толщины — горелки CM (табл. 38). и СГ.

Подвод газа к горелке производится при помощи шлангов из вулканизированной резины с прокладками из бумажной ткани. Диаметры шланга: наружный — 17,5 мм, внутренний — 9,5 мм. Длина шланга должна быть не менее 5 м.

Присадочные материалы при газовой сварке. Для сварки стали применяют проволоку из малоуглеродистой стали, содержащую:

Диаметр присадочной проволоки принимают в зависимости от толщины листов свариваемого металла:

При горячей сварке чугуна применяют стержни из серого чугуна, при сварке деталей из меди и бронзы — латунную проволоку и флюс из буры (70%), поваренной соли (20%) и борной кислоты (10%).

Сварочные соединения листов металла — стыковые, внахлестку, угловые и тавровые.

Сварочные стыковые соединения выполняются без скоса (рис. 35) и со скосом (рис. 36) кромок свариваемых листов металла. Данные о стыковых соединениях приведены в табл. 39.

Сварочные соединения внахлестку (рис. 37) применяют для наложения заплат на изношенные места листов металла на желобах, кожухах элеваторов, металлических резервуарах и т. д., а также при изготовлении новых листовых конструкций. Величина перекрытия листов свариваемого металла принимается равной 3—5-кратной толщине листа.

Сварочные угловые и тавровые соединения (рис. 38) применяют при ремонте ограждений, ферм, для усиления фундаментных рам и т. д.

Заварка трещин ираковин вчугунном литье производится холодным или горячим способами. Детали, не подвергающиеся высоким напряжениям и не требующие особой плотности соединений и последующей обработки режущим инструментом, сваривают холодным способом с применением малоуглеродистых стальных электродов диаметром 3—5 мм, с меловой обмазкой. Для повышения прочности на поверхности соединений свариваемой детали на резьбе в шахматном порядке устанавливают шпильки (завертыши) диаметром 0,3-0,4 толщины стенки детали (рис. 39). Глубину завертывания принимают равной 1,5 диаметра шпилек, а выступающую часть шпилек 0,5—1,0 их диаметра. Вначале обваривают шпильки, а затем заплавляют разделку.


При холодной сварке чугуна широко применяют также биметаллические электроды из красной меди диаметром 3—6 мм с оболочкой из луженой жести и меловым покрытием. При сварке добавляют флюс, состоящий из: буры (50%), каустической соды (15'%), железных опилок (20%) и железной окалины (15'%). Наплавленный такими электродами шов имеет высокую прочность и пластичность.

Для заварки раковин применяют обычно электроды из монель-металла (сплава, состоящего: из никеля — 65—70%, меди — 27—29%, марганца — 1,2—1,8%, железа — 2,0—3,0%) диаметром 3—4 мм, с обмазкой из графита (45%), кремнезема (15%), огнеупорной глины (20%), древесной золы (10%) и соды (10%).

Горячая сварка чугуна применяется при ремонте деталей сложной формы, когда требуется получить плотный, прочный и легко обрабатываемый сваркой шов. Сварка производится электродуговым способом или газовым пламенем.

При сварке электродуговым способом свариваемую деталь заформовывают в песок и нагревают в кузнечном горне или печи до температуры 750—850°, после чего производят наплавку чугунными электродами. Сваренное изделие медленно охлаждают.

При сварке газовым пламенем применяют стержни из серого чугуна диаметром 6—12 мм с высоким содержанием кремния. При сварке добавляют флюс, состоящий из буры (50%), двууглекислой соды (47 %) и кремневой кислоты (3%).

Резка металлов производится при заготовке деталей из толстых листов или слитков и при разборке неразъемных узлов оборудования.

Электродуговая резка основана на расплавлении металла воздействием электрической дуги, при помощи которой возможна резка как черных, так и цветных металлов. Для резки металлов применяют угольные, графитовые или металлические электроды диаметром 5—6 мм покрытые специальной обмазкой. Вместо круглых электродов применяют для экономии металла также отходы листовой стали с обмазкой из древесной золы (24%), мела (2%) и жидкого стекла (74%).

Электродуговая резка дает неровную поверхность в месте разреза, а при применении угольных и графитовых электродов кромки разрезаемого металла науглероживаются, что затрудняет их последующую механическую обработку.

Газовая резка основана на сжигании металла в струе ацетилено-кислородного или бензино-(керосино-) кислородного пламени. Газовой резке поддаются металлы, имеющие температуру воспламенения 1050—1300°, мало- и среднеуглеродистые, а также некоторые легированные стали. Чугун, медь и алюминий газовой резке не поддаются.

Для ацетилено-кислородной резки металлов применяют то же оборудование, что и для газовой сварки. Техническая характеристика приведена в табл. 40 и 41.

Для бензино- (керосино-) кислородной резки применяют бензо- и керосинорезы (табл. 42 и 43), состоящие из бачка для горючего, работающего под давлением до 2 ат, и специального резака. Присоединение резака к бачку производится посредством керосиностойкого дюритового шланга с внутренним диаметром 4 мм.






Яндекс.Метрика