Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 115. Техника газовой сварки

Процесс газовой сварки не требует сложного и дорогого оборудования. Поэтому газовая сварка, несмотря на ее более низкую производительность, по сравнению с современными механизированными и автоматизированными способами электрической сварки, также находит широкое применение в промышленности. Газовую сварку используют преимущественно для изготовления изделий из тонколистовой стали (1—3 мм), из проката цветных металлов — алюминиевых сплавов, меди, латуни, магниевых сплавов, ремонта литых изделий из чугуна, бронзы, алюминия и магния, монтажа труб малых и средних диаметров. Пайка металлов, наплавка твердых сплавов, поверхностная закалка газокислородным пламенем — все эти процессы по технике выполнения близки к газовой сварке.

Виды сварных соединений при газовой сварке. Газовая сварка является универсальным способом и может применяться при сварке всех металлов. Однако она сопровождается нагреванием достаточно большого участка металла вблизи от места сварного соединения и поэтому может вызывать значительные коробления и напряжения в сварных конструкциях по сравнению с другими методами сварки, дающими более ограниченную зону нагрева. В связи с этим газовую сварку целесообразно использовать только для таких соединений, которые требуют наименьшего количества наплавленного металла и меньшего нагрева основного металла. К таким соединениям относятся стыковые, а также угловые и торцовые. Соединений в нахлестку и в тавр при газовой сварке следует избегать, так как при нагреве они дают большее коробление металла, чем стыковые.

В табл. 66 показаны способы подготовки кромок при газовой сварке стыковых соединений. Листы малой толщины сваривают без присадочного металла с отгибом кромок. Кромки расплавляются и образуют валик сварного шва. Металл толщиной до 5 мм можно соединять без скоса кромок односторонней газовой сваркой. Более толстые листы перед сваркой скашивают под углом 35—40е так, чтобы общий угол раскрытия шва составлял от 70 до 90″, что обеспечивает возможность провара металла на всю толщину.

Газовой сваркой можно выполнять швы в любом положении: нижнем, вертикальном, горизонтальном и потолочном.

Подготовка кромок и способы движения мундштука. Подготовка кромок при газовой сварке состоит в придании им формы, соответствующей виду сварного соединения, предусмотренного чертежами изделия. Перед сваркой кромки должны быть тщательно очищены от загрязнений — слоя окислов, ржавчины, окалины, влаги, масла и пр. Для очистки стали проще всего прогреть кромки пламенем горелки. Кромки цветных металлов очищают механическими и химическими способами.

Сварочное пламя направляется на металл так, чтобы последний находился в восстановительной зоне на расстоянии 2—6 мм от конца ядра. При сварке легкоплавких металлов пламя больше направляется на присадочный металл, а ядро удаляется от ванны на большее расстояние.

Для регулирования скорости нагрева и плавления металла изменяют угол наклона мундштука и применяют различные способы движения концом мундштука и присадочной проволоки, как это показано на рис. 161. Способ а используется при сварке тонких листов, способы б и в — при сварке более толстого металла.

Мундштук должен быть расположен так, чтобы ядро пламени не касалось расплавленного металла во избежание науглероживания последнего. Ванна расплавленного металла должна быть всегда

защищена факелом и восстановительной зоной пламени от окисления кислородом окружающего воздуха.

Способы газовой сварки. Применяются два основных способа газовой сварки: левая сварка и правая сварка.

Левая сварка (рис. 162, а) характеризуется перемещением горелки в направлении справа налево и присадочной проволоки впереди сварочного пламени, которое направлено на еще несваренную часть шва. При этом способе металл недостаточно защищен пламенем от окисления, тепло пламени используется частично, так как увеличиваются потери его в окружающую среду, производительность сварки невысокая.

Правая сварка (рис. 162, б) характеризуется перемещением горелки слева направо впереди присадочной проволоки. Пламя направлено на сваренную часть шва и конец присадочного прутка. Большее количество тепла пламени идет на расплавление металла сварочной ванны. Колебательные движения мундштука и проволоки в поперечном направлении производятся реже, чем при левой сварке. Конец проволоки, все время погруженный в сварочную ванну, перемешивает ее и облегчает удаление окислов в шлаки.

При сварке листов толщиной свыше 6 мм восстановительная зона пламени, имеющая наиболее высокую температуру, оказывается погруженной в разделку кромок шва, благодаря чему тепло используется более эффективно и производительность сварки возрастает на 20—25%, а расход газов снижается на 15—25%, по сравнению с левым способом сварки.

При сварке листов толщиной 1—3 мм, наоборот, более эффективным способом является левая сварка. Поэтому правую сварку следует применять только при сварке металла толщиной свыше 5—6 мм. При правой сварке угол раскрытия кромок шва должен составлять 701«. Мощность горелки при сварке стали берется 150 л/час ацетилена на 1 мм толщины металла. Правая сварка обеспечивает полный провар стали толщиной до 6 мм без скоса кромок, когда она выполняется с одной стороны.

Сварка многопламенными горелками является дальнейшим развитием правой сварки. Вместо одного пламени применяется несколько пламен (два и три), каждое из которых выполняет определенную функцию: подогрев кромок, подогрев проволоки, плавление и сварка. Сварка ведется при прямолинейном перемещении горелки вдоль шва. Способ этот требует большого искусства от сварщика и может применяться при сварке металла толщиной свыше 6 мм. Он обеспечивает повышение производительности на 25—50% и снижение расхода газов на 1 м шва на 15—25% по сравнению со сваркой левым способом однопламенной горелкой той же мощности.

Автоматическая газовая сварка осуществляется также многопламенной горелкой. Горелка крепится неподвижно к станку, а свариваемое изделие движется вдоль нее так, чтобы оси всех языков пламени были расположены по оси шва. Автоматическую сварку многопламенными горелками целесообразно применять при массовом производстве однотипных изделий, например тонкостенных труб, где она обеспечивает высокую производительность процесса.

Многослойная сварка используется для соединения металла большой толщины, порядка 15—20 мм и более. Многослойная сварка применяется также при сварке труб из молибденовой и хромомолибденовой теплоустойчивой стали меньшей толщины. Сварка ведется короткими участками. Предварительно проволочной щеткой очищаются от окалины нижележащие слои. Способ этот менее производителен, но дает наплавленный металл с лучшими механическими свойствами, так как при нем уменьшается общая зона нагрева, происходит отжиг и нормализация наплавленного металла предыдущих слоев при наложении последующих швов.

Потолочной сваркой выполняются швы на горизонтальной и вертикальной плоскостях. При потолочной сварке основной задачей является удержание капли расплавленного металла от стекания вниз. Для этого применяется пламя с меньшей скоростью истечения горючей смеси из мундштука («мягкое» пламя), давлением газов которого удерживается расплавленный металл сварочной ванны до момента начала его кристаллизации. Потолочную сварку легче вести правым способом, так как в этом случае облегчается формирование шва, а конец присадочной проволоки служит дополнительным средством для удержания металла.

Сварка двойным валиком применяется при односторонней сварке листов толщиной до 6—8 мм без разделки кромок. Сварку ведут при вертикальном положении листов и шва. В начале шва сварщик проплавляет в листах сквозное отверстие. Затем, заполняя его наплавкой на нижнюю кромку отверстия металла присадочного прутка и верхней кромки, перемещает пламя в отверстии вверх, образуя валик, проходящий насквозь через всю толщину свариваемых, листов.

Этот способ позволяет получить плотный металл шва и может выполняться двумя сварщиками при одновременной сварке более толстых листов с двух сторон.

вверх страницы