13.3 Материалы, применяемые при газовой сварке
Кислород
Кислород при атмосферном давлении и обычной температуре газ без цвета и запаха, несколько тяжелее воздуха. При атмосферном давлении и температуре 20 гр. масса 1м3 кислород равен 1.33 кг. Сгорание горючих газов и паров горючих жидкостей в чистом виде кислороде происходит очень энергично с большой скоростью, а возникновение в зоне горения возникает высокая температура.
Для получения сварочного пламени с высокой температурой, необходимо для быстрого расплавления металла в месте сварки, горючий газ или пары горючей жидкости сжигают в смеси с чистым кислородом.
При возникновении сжатого газообразного кислорода с маслом или жирами последние могут самовоспламеняться, что может быть причиной пожара. Поэтому при обращении с кислородными баллонами и аппаратурой необходима тщательно следить за тем, чтобы на них не падали даже незначительные следы масла и жиров. Смесь кислорода с горючих жидкостей при определенных соотношениях кислорода и горючего вещества взрывается.
Технический кислород добывают из атмосферного воздуха который подвергают обработке в воздухоразделительных установках, где он очищается от углекислоты и осушается от влаги.
Жидкий кислород хранят и перевозят в специальных сосудах с хорошей теплоизоляцией. Для сварки выпускают технический кислород трех сортов: высшего, чистотой не ниже 99.5%
1-ого сорта чистотой 99.2%
2-ого сорта чистотой 98.5% по объему.
Остаток 0.5-0.1% составляет азот и аргон
Ацетилен
В качестве горючего газа для газовой сварки получил распространение ацетилен соединение кислорода с водородом. При нормальной to и давлением ацетилен находится в газообразном состоянии.
Ацетилен бесцветный газ. В нем присутствуют примеси сероводорода и аммиак.
Ацетилен есть взрывоопасный газ. Чистый ацетилен способен взрываться при избыточном давлении свыше 1.5 кгс/см2, при быстром нагревании до 450-500С. Смесь ацетилена с воздухом взрываться при атмосферном давлении, если в смеси содержится от 2.2 до 93% ацетилена по объему. Ацетилен для промышленных целей получают разложением жидких горючих действием электродугового разряда, а так же разложением карбида кальция водой.
Газы заменители ацетилена.
При сварке металлов можно применять другие газы и пары жидкостей. Для эффективного нагрева и расплавления металла при сварке необходимо чтобы to пламени была примерно в два раза превышала to плавления свариемого металла.
Для сгорания горючих различных газов требуется различное кол-во кислорода подаваемого в горелку. В таб1 приведены основные хар-ки горючих газов для сварки.
Газы заменители ацетилена применяют во многих отраслях промышленности. Поэтому их производство и добыча в больших масштабах и они являются очень дешевыми, в этом их основное преимущество перед ацетиленом.
Вследствие более низкой to пламени этих газов применение их ограничено некоторыми процессами нагрева и плавления металлов.
При сварке же стали с пропаном или метаном приходится применять сварочную проволоку содержащею повышенное количество кремния и марганца, используемых в качестве раскислителей, а при сварке чугуна и цветных металлов использовать флюсы.
Газы – заменители с низкой теплопроводной способностью неэкономично транспортировать в баллонах. Это ограничивает их применение для газопламенной обработки.
Таблица №1 Горючие газы для сварки и резки.
Горючие газы | Температура пламени при сгорании в кислороде | Коэффициент замены ацетилена |
Ацетилен | 3150 | 1,05 |
Водород | 2400-2600 | 5,2 |
Метан | 2400-2500 | 1,6 |
Пропан | 2700-2800 | 0,6 |
Пары керосина | 2400-245 | 1-1,3 |
Сварочные проволоки и флюсы
В большинстве случаев при газовой сварке применяют присадочную проволоку близкую по своему хим. составу к свариваемому металлу.
Нельзя применят для сварки случайную проволоку неизвестной марки.
Поверхность проволоки должна быть гладкой и чистой без следов окалины, ржавчины, масла, краски и прочих загрязнений. Температура плавления проволоки должна быть равна или несколько ниже to плавления металла.
Проволока должна плавится спокойно и равномерно, без сильного разбрызгивания и вскипания, образуя при застывании плотный однородный металл без посторонних включений и прочих дефектов.
Для газовой сварки цветных металлов (меди, латуни, свинца), а так же нержавеющей стали в тех случаях, когда нет подходящей проволоки, применяют в виде исключения полоски нарезанный из листов той же марки, что и сваривает металл.
Флюсы
Медь, алюминий, магний и их сплавы при нагревании в процессе сварки энергично вступают в реакцию с кислородом воздуха или сварочного пламени (при сварке окислительным пламенем), образуя окислы, которые имеют более высокую to плавления, чем металл. Окислы покрывают капли расплавленного металла тонкой пленкой и этим сильно затрудняют плавление частиц металла при сварке.
Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления образующихся окислов применяют сварочные порошки или пасты, называемые флюсами. Флюсы, предварительно нанесенные на присадочную проволоку или пруток и кромки свариваемого металла, при нагревании расплавляются и образуют легкоплавкие шлаки, всплывающие на поверхность жидкого металла. Пленка шлаков прокрывает поверхность расплавленного металла, защищая его от окисления.
Состав флюсов выбирают в зависимости от вида и свойств свариваемого металла.
В качестве флюсов применяют прокаленную буру, борную кислоту. Применение флюсов необходимо при сварке чугуна и некоторых специальных легированных сталей, меди и ее сплавов. При сварке углеродистых сталей не применяют.
- Глава 1. Научно-техническая революция (нтр)
- 1.1 Черты нтр
- 1.2 Составные части нтр
- 1.3 Научно-технический прогресс
- Глава 2.Легкие сплавы
- 2.1 Краткие сведения о производстве металлов и сплавов
- 2.2 Строение металлических кристаллов
- 2.3 Дефекты строения реальных кристаллов
- 2.4 Алюминий и его сплавы
- 2.5 Магний и его сплавы
- 2.6 Медь и ее сплавы
- 2.7 Ювелирные сплавы
- 2.8 Титан и его сплавы
- 3.Современные авиационные стали
- 3.1 Введение
- 3.2 Общая характеристика жаропрочных никелевых сплавов
- 3.3Характеристика сплава эп975ид
- 3.4 Выбор температурных интервалов горячей деформации жаропрочных никелевых сплавов
- 3.5 Способы получения штамповок дисков гтд из жаропрочных никелевых сплавов
- Глава5.Конструкционные композиционные материалы на металлической основе
- 5.1 Композиционные материалы
- 5.2 Слоистые композиционные материалы
- 5.3 Преимущества композиционных материалов
- 5.4 Недостатки композиционных материалов
- 5.5 Области применения
- 5.6 Характеристика
- 5.7 Технические характеристики
- 5.8 Технико-экономические преимущества
- 5.9 Области применения технологии
- Глава 6.Сверх конституционные материалы
- 6.1 Металлическое стекло
- 6.2 Сплавы с эффектом памяти
- 6.3 Углерод-углеродные материалы
- 5.3 Углеграфитовые материалы
- 5.4 Техническая керамика
- Глава 6. Композиционный материал на полимерной основе
- 6.1 Стеклопластики
- 6.2 Боропластики
- 6.3 Органопластики
- 6.4 Углепластики
- 6.5 Теплозащитные материалы
- Глава 7. Примеры эффективного применения новых материалов в технике.
- 7.1 Авиация и космонавтика
- Глава 8. Современные технологии получения металлических материалов
- 8.1 Производство чугуна
- 8.2 Производство стали
- 8.3 Производство алюминия
- 8.4 Производство магния
- 8.5 Производство меди
- 8.6 Производство титана
- Глава 9. Современные технологии литейного производства
- 9.1 Способы изготовления отливок
- 9.2 Литье в песчаные формы
- 9.3 Литье в кокиль
- 9.4 Литье под давлением
- 9.5 Литье по выплавляемым моделям
- 9.6 Литье по газифицируемым моделям
- 9.7 Центробежное литье
- 9.8 Литье в оболочковые формы
- 9.9 Непрерывное литье
- 9.10 Требования, предъявляемые к литейным сплавам
- 9.11 Производство отливок из цветных металлов
- 9.11 Производство отливок из чугуна
- 9.12 Контроль качества отливок
- 9.13 Способы исправления литейных дефектов
- 9.14 Непрерывные процессы в металлургии и машиностроении
- Глава 10. Современные технологии обработки металлов давлением
- 10.1 Прокатка
- 10.2 Определение и классификация процессов прокатки
- 10.3 Волочение
- 10.4 Прессование
- 10.5 Молоты
- Глава 11. Современные технологии порошковой металлургии
- 11.1 Получение металлических порошков
- 11.2 Формирование порошков
- 11.3 Спекание
- 11.4 Шликерное формирование
- 11.5 Газостат
- 11.6 Обзор методов контроля
- Глава 12.Современные технологии обработки резание
- 12.1 Основные виды станков
- 12.2 Параметры технологического процесса резания
- 12.3 Алмазное выглаживание
- 12.4 Смазочно-охлаждающая среда
- 12.5 Стойкость инструмента
- 12.6 Классификация металлорежущих станков
- 12.6 Точение
- Глава 13.Современные технологии сварки и пайки
- 13.1 Сварка металлов. Назначение и преимущества сварки
- 13.2 Газовая сварка ее преимущества и недостатки
- 13.3 Материалы, применяемые при газовой сварке
- 13.4 Аппаратура и оборудование для газовой сварки
- 13.6 Технология газовой сварки
- 13.7 Металлургические процессы при газовой сварке
- 13.8 Структурные изменения в металле при газовой сварке
- 13.9 Особенности и режимы сварки различных металлов