Технология газовой сварки и резки
Газовую ручную сварку применяют для соединения тонкостенных (до 3,5 мм) стальных труб с условным проходом до 80 мм, где не может быть использована электродуговая сварка. Ограниченность применения газовой сварки объясняется тем, что механические свойства сварного шва при газовой сварке ниже, чем при электродуговой. При газовой сварке наплавленный металл сварного шва в исходном состоянии имеет меньшее удлинение и меньшую ударную вязкость, чем основной металл.
Технология газовой сварки заключается в том, что кромки свариваемых деталей нагреваются газокислородным пламенем и расплавляются, зазор между ними заполняется металлом присадочной проволоки, вводимой в зону нагрева. Газовое пламя расплавляет участок, шириной в 2,5—3 раза превышающий глубину. Проплавление на глубину более 4—5 мм затруднено из-за избытка жидкого металла. Поэтому при сварке труб с толщиной стенки более 4 мм делают скос кромок. Легче и быстрее осуществляется сварка в нижнем положении шва. При газовой сварке труб из углеродистой стали применяют сварочную проволоку Св-08А, Св-08ГА или Св-08ГС,
Процесс кислородной резки основан на сгорании некоторого объема обрабатываемого металла в струе кислорода и удалении этой струей образующихся окислов (шлаков). Кислородной резке могут подвергаться металлы, температура воспламенения которых в кислороде ниже температуры их плавления. В наибольшей степени этому условию удовлетворяет малоуглеродистая сталь, температура воспламенения которой около 1350° С, а температура плавления 1500° С. Чугун, большинство высоколегированных сталей и цветных металлов не удовлетворяют этому условию.
Кислород поставляют в стальных баллонах, окрашенных в голубой цвет, емкостью 40 л под давлением 150 кгс/см2. Вес баллона 67 кг.
Ацетилен поставляют в баллонах под давлением 16 кгс/см2, или получают на месте в ацетиленовых генераторах из карбида кальция. Из 1 кг карбида кальция получают 230— 280 л ацетилена. Емкость ацетиленовых баллонов 40 и 50 л, диаметр 219 мм, вес 52 и 64 кг. Баллоны окрашивают в белый цвет с надписью «ацетилен».
В качестве горючих газов, кроме ацетилена, применяют (главным образом, при кислородной резке) сжиженные нефтяные газы (пропано-бутановая смесь), природный газ (метан), пары керосина, бензина.
Смеси горючих газов с воздухом и кислородом взрывоопасны, поэтому газовую сварку и резку надо выполнять в хорошо проветриваемых помещениях.
Пропано-бутановые смеси получают в качестве побочных продуктов при добыче и переработке естественных нефтяных газов и нефти. Смеси пропана и бутана сжижаются при небольшом давлении (от 1 до 8 кгс/см2). Хранят и транспортируют их в тонкостенных стальных баллонах емкостью 40—55 л при давлении до 17 кгс/см2.
При испарении 1 кг жидкой смеси образуется около 500 л газа. Баллон окрашивают в красный цвет.
Природные газы, получаемые из газовых месторождений, состоят в основном из метана (до 90% по объему) и примеси других газов. На место потребления природные газы подают, как правило, по газопроводам, и сравнительно редко транспортируют в баллонах, окрашенных в красный цвет.
Для ацетилено-кислородной сварки и резки требуется следующее оборудование: генераторы для получения ацетилена или баллоны с ацетиленом, баллоны с кислородом, редукторы для снижения давления, газовые горелки или резаки.
Ацетиленовые генераторы предназначены для получения ацетилена из карбида кальция под действием воды.
Газосварочные горелки предназначены для смешивания кислорода и горючего газа в требуемом соотношении и обеспечения образования устойчивого сварочного пламени. По принципу действия горелки классифицируют на инжекторные и безинжекторные. В табл. 10 приведены общие сведения о сварочных горелках.
| Таблица 10 | |||||
| Характеристика сварочных горелок | |||||
| Наименование горелки | Марка горелки | Толщина свариваемого металла, мм | Номера наконечников | Расход газа, л/ч | |
| ацетилена | кислорода | ||||
| Ацетиленокислородная инжекторная | Москва | До 30 | 0—7 | 20-280С | 22—3100 |
| То же | ГС-53 и ГС-57 | До 30 | 1—7 | 50—2800 | 55—3100 |
| » | ГСМ-53 | До 7 | 0—4 | 50—2800 | 50—3150 |
| Ацетиленокислородная безинжекторная | ГАР-1-58 | До 30 | 1—7 | 55—3600 | 50—2800 |
Резаки, используемые для кислородной резки, отличаются от горелок наличием трубки и вентиля режущего кислорода, а также особым устройством головки. Резаки классифицируют по роду горючего (ацетиленовые, для газов — заменителей ацетилена, для жидких горючих) и по принципу действия (инжекторные и безинжекторные). Наибольшее применение нашли универсальные ацетиленокислородные резаки РР-53, а. также вставные ацетиленокислородные резаки РГС-53 и РГМ-53 к горелкам ГС-53 и ГСМ-53. Вставные резаки особенно удобны при выполнении монтажных и строительных работ, когда сравнительно часто переходят от сварки к резке и обратно.
В табл. 11 приведены общие сведения о резаках.
| Таблица 11 | ||||||
| Характеристика резаков для кислородной резки | ||||||
| Наименование резака | Марка резака | Толщина разрезаемой стали, мм | Номер мундштука | Расход газа, м3/ч | ||
| наружного | внутреннего | кислорода | ацетилена | |||
| Ацетиленокислородный | РР-53 | 5—300 | 1-2 | 1—5 | 2,5-42 | 0,6-1,2 |
| То же вставной | РГС-53 | 3—50 | 1 | 1,2 | 2-8,5 | 0,3—0,6 |
| » | РГМ-53 | 3—30 | 1 | 1 | 2—5,8 | 0,3-0,55 |
| Для заменителей ацетилена | РЗР-55 | 5—300 | 2 | 5 | 4,7—43 | Пропанобутановая смесь 0,4—0,7 |
Редукторы предназначены для понижения давления газа, отбираемого из баллона, до рабочего, требующегося при сварке или резке, и поддержания этого давления постоянным, независимо от давления в баллоне и расхода газа.
1. Какие металлы можно подвергать кислородной резке?
2. Где применяют газовую сварку?
3. Какие газы используют для газовой резки и сварки металлов?
4. В какие цвета окрашивают баллоны с газами?
5. Какое основное оборудование применяют для газовой сварки и резки металлов?
6. Какие используют типы горелок и резаков?
Все материалы раздела «Сварка труб» :
● Способы сварки трубопроводов и виды сварных соединений
● Технология газовой сварки и резки
● Кислородно-флюсовая и дуговая резка
● Технология ручной электродуговой сварки, электроды
● Источники питания сварочной дуги
● Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом
● Автоматическая и полуавтоматическая сварка в защитных газах
● Сварка трубопроводов из легированной стали
● Сварка трубопроводов высокого давления, термообработка сварных соединений
● Сварка трубопроводов из алюминия и его сплавов, из меди и ее сплавов
● Пайка трубопроводов, дефекты сварных швов
● Контроль качества сварных швов
● Виды сварки и применяемое оборудование
● Сварка и склеивание винипластовых труб
● Сварка полиэтиленовых трубопроводов
● Правила техники безопасности при резке и сварке трубопроводов