Технология газовой сварки и резки
Сварочное пламя. Нормальное сварочное ацетилено-кислородное пламя состоит из трех зон. Зона 1 — ядро пламени размером от 5 до 20 мм. Зона 2 называется восстановительной. Она имеет темный цвет и занимает пространство в пределах 20 мм от конца ядра. Здесь ацетилен сгорает не полностью и образуются окиси углерода и водорода, которые не вызывают окисления расплавленного металла. Зона 2 имеет самую высокую температуру, поэтому сварку следует вести этой зоной. Зона 3 называется факелом. Она состоит из углекислого газа, азота и паров воды. Факел образуется в результате соединения продуктов сгорания с кислородом окружающего воздуха.
Изменяя соотношение кислорода и ацетилена в смеси, можно получить три основных вида пламени: нормальное, с избытком кислорода (окислительное) и пламя с избытком ацетилена (науглероживающее).
Нормальное пламя имеет ясно выраженные три зоны и получается при соотношении ацетилена к кислороду в смеси от 1 : 1 до 1 : 1,3 по объему.
При избытке ацетилена пламя приобретает желтоватую окраску, ядро теряет резкие очертания, становится расплывчатым и имеет на конце зеленоватый венчик.
При избытке кислорода пламя становится укороченным с заостренным ядром.
Зажигание пламени горелки. После проверки соединения оборудования и шлангов для газовой сварки пламя зажигают в такой последовательности: 1) открывают вентиль подачи кислорода; 2) открывают вентиль подачи ацетилена; 3) зажигают смесь; 4) регулируют пламя до нормального.
Тушат пламя в обратном порядке, т. е. вначале закрывают вентиль подачи ацетилена, а затем подачи кислорода.
Перемещение горелки при сварке. При ручной газовой сварке сварщик держит в правой руке сварочную горелку, а в левой — присадочную проволоку. Пламя горелки сварщик направляет на свариваемый металл так, чтобы расплавляемые крошки основного металла и конец припадочной проволоки находились в восстановительной зоне сварочного пламени.
Скорость нагрева металла можно регулировать изменением угла наклона мундштука горелки к поверхности металла. Чем больше этот угол, тем больше тепла передается металлу и тем быстрее он плавится. Для равномерного нагрева и получения ровного шва делают различные поперечные и круговые движения концом мундштука.
В практике существуют левая и правая сварки.
При левой сварке горелку перемещают справа налево, присадочную проволоку передвигают впереди сварочного пламени.
При правой сварке горелку перемещают слева направо, присадочная проволока движется за горелкой. Правая сварка позволяет лучше использовать тепло пламени и применяется чаще при сварке металла толщиной свыше 5 мм.
Кислородная резка металлов. Процесс кислородной резки заключается в следующем. Металл в месте разреза нагревают газовым пламенем до температуры его воспламенения в кислороде, затем на нагретую поверхность направляют струю режущего кислорода. Воспламенившийся металл выделяет большое количество тепла и нагревает следующий слой, который тоже сгорает. Образовавшиеся окислы сдуваются струей кислорода. По мере образования сплошного реза резак перемещают по заданной линии.
Металлы поддаются резке при следующих условиях: 1) температура воспламенения металла ниже температуры его плавления; 2) температура плавления окислов металла ниже температуры плавления самого металла; 3) теплопроводность металла низкая; 4) консистенция окислов жидкая; 5) тепла, выделяемого при сгорании металла, достаточно для поддержания непрерывности процесса.
Резке хорошо поддаются железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода до 0,7%. Кислородная резка чугуна затруднена, так как чугун переходит в жидкое состояние прежде, чем он успевает нагреться до температуры воспламенения в кислороде. У меди, латуни, алюминия и его сплавов так же, как и у чугуна, температура воспламенения лежит выше температуры плавления и, кроме этого, эти металлы имеют высокую теплопроводность, поэтому они не могут разрезаться кислородом обычным способом. В настоящее время разработан метод кислородно-флюсовой резки, позволяющий резать чугун, легированные, жаропрочные и нержавеющие стали и некоторые цветные металлы.
Техника безопасности при газовой сварке и резке. Основным источником опасности при газовой сварке и резке могут быть взрывы ацетилено-воздушной смеси при неправильном обращении с ацетиленовыми генераторами, карбидом кальция й горелками, при обратном ударе пламени.
Ацетиленовый генератор может быть установлен только в вентилируемом помещении, имеющем объем не менее 60 м3. Необходимо следить, чтобы водяной затвор всегда был заполнен водой до надлежащего уровня. Проведение сварочных работ, а также применение открытого огня допускается от ацетиленового генератора на расстоянии 10 и 5 м от баллона с кислородом или горючим тазом.
Во время погрузки, перевозки и разгрузки баллонов следует избегать их ударов и сотрясений. Перевозить баллоны без колпаков запрещается. Баллоны, следует, переносить на носилках или тележках. Запрещается переносить баллоны на плечах. Наполненные баллоны хранят в вертикальном положении.
Нельзя переполнять карбидом секции загрузочных реторт и применять карбид не той грануляции, которая указана в техническом паспорте генератора. С горелкой и резаком надо обращаться осторожно, предохраняя их от повреждений и загрязнений, следить за плотностью всех соединений горелки. Перед зажиганием горелки или резака следует продуть ацетиленам шланг между горелкой или резаком и водяным затвором.
При хлопке или обратном ударе надо сначала закрыть ацетиленовый вентиль, а затем кислородный.
При газовой сварке и резке следует использовать защитные очки со светофильтрами из стекол.