Газовая сварка

При отборе ацетилена  из баллона частично уносится ацетон. Для уменьшения потерь ацетона из баллона ацетилен необходимо отбирать со скоростью не более 1700 дм3/ч. Остаточное давление должно быть 0.05-0.1МПа при температуре от 25 до 35С- 0.3 МПа.

Ацетиленовые  баллоны при работе всегда должны находиться в вертикальном положении.

 

 

4.3 Кислородный  редуктор

 

 

Редуктор служит для понижения давления газа с  баллонного или сетевого до рабочего и автоматического поддержания рабочего давления, постоянной величины независимо от давления газа в баллоне или сети. Принцип действия всех редукторов одинаков. Редуктор имеет 2 камеры: высокого и низкого давления. Камера непосредственно сообщается с баллоном и давление газа в ней равно давлению газа в баллоне. Между первой и второй камерами находится клапан, на который действуют пружины. Газ, проходя через клапан, преодолевает большое сопротивление и теряет давление. В зависимости от соотношения усилий сжатия этих пружин клапан будет закрыт или открыт. Чем больше сжата пружина, тем больше открыт клапан и тем выше давление в камере. Регулирование усилия сжатия пружины достигается вращением винта. Ввертывание винта сжимает пружину, вывертывание - уменьшает. Чтобы закрыть клапан, надо полностью ослабить пружину. Камера сообщается через газовый вентиль с горелкой, и давление газа в горелке равно давлению в камере. Редуктор имеет предохранительный клапан. Давление в обоих камерах изменяется манометрами. Корпус редуктора окрашивается в голубой цвет. Редукторы классифицируются по принципу действия, пропускной способности, рабочему давлению газа и роду газа.

 

4.4 Ацетиленовый редуктор

 

Редуктор ДАП-1-65 предназначенный для понижения  давления ацетилена, поступающего из баллона. Рассчитан на наибольшее давление на входе 3 мПа. Наибольшее рабочее давление – 0.12 МПа, расход газа при наибольшем рабочем давлении 5 м3/час. Наименьшее рабочее давление составляет 0,01 МПа, расход газа при этом давлении 3 м3/час.

Редуктор присоединяют к вентилю баллона хомутом . Газ, пройдя фильтр , попадает в камеру высокого давления . При вращении регулировочного винта по часовой стрелке усиление нажимной пружины  передается через мембрану , нажимной диск  и толкатель  на редуцирующий клапан . Газ проходит через образовавшийся зазор между клапаном и седлом. На корпусе редуктора в рабочей камере устанавливают предохранительный клапана, отрегулированный на выпуск газа при давлении 0,18-0,2 МПа. Давление в баллоне контролирует манометром , в рабочей камере - манометром . Отбор газа осуществляют через ниппель

 

4.5 Рукава (шланги)

 

Для подвода  газа к горелке или резаку используют специальные рукава, изготовленные  с вулканизированной резины с  одной или двумя тканевыми  прокладками. Согласно ГОСТ 9356-75 рукава выпускаются трех видов:

- для ацетилена и газово-заменителей;

- для жидких  горючих;

- для кислорода.

Рукава изготовляют  с внутренним диаметром 6 мм, 9, 12 и 16 мм. Для горелок с низкой мощностью пламени рпименяются рукава с внутренним диаметром 6мм.

Рукава должны иметь окраску наружного слоя:

- кислородные  - синюю;

-  ацетиленовые  красную;

- желтую- для  жидкого горючего.

 Для работы  при низких температурах -35С применяют  неокрашенные рукава из морозостойкой  резины. Длина рукава берется  не более 2м и не менее  4.5 м. Длина стыкуемых участков должна быть не менее 3 метров. При монтажных работах допускается длина 40м.

Крепление рукавов  на ниппелях горелок и между собой  осуществляется специальными хомутами или мягкой отожженной проволокой.

Рукава выпускаются  на рабочее давление:

типы 1и 2 – до 0.06 мПа

тип 3 – до 1.5 мПа.

 

4.6 Манометры

Манометры предназначены  для измерения давления газа. Состоит  из трубчатой пружины, согнутой в  дугу. Внутренняя пустота трубки соединена  с ниппелем, который вкрученный в  корпус редуктора, и камерой, в которой находится газ. Другой конец имеет наконечник, механически соединенный с стрелкой.

При изменении  давления изменяется величина деформации пружины, а вместе с ней и отклонения стрелки.

Показания манометров должны строго соответствовать давлению газа. Неисправный манометр заменяют. Редуктор с неисправным манометром к эксплуатации не допускается.

4.7 Горелки

 

Сварочная горелка является основным инструментом газосварщика при  сварке и наплавке. Сварочной горелкой называют устройство, служащее для  смешивания горючего газа или паров горючей жидкости с кислородом и получения сварочного пламени. Каждая горелка имеет устройство, позволяющее регулировать мощность, состав и форму сварочного пламени. Сварочные горелки согласно ГОСТ 1077-79 подразделяются следующим образом:

По способу подачи горючего газа и кислорода в смесительную камеру – инжекторные и безинжекторные;

По роду применяемого горючего газа – ацетиленовые, для  газов – заменителей, для жидких горючих и водородные;

По назначению – на универсальные ( сварка, резка, пайка, наплавка) и специализированные (выполнение одной операции);

По числу пламени  – однопламенные и многопламенные;

По мощности пламени  – горелки микромощности (расход ацетилена 5 -60 л\ч), малой мощности (25 -700 л\ч), средней мощности (50 -2500 л\ч), большой мощности (2500 -7000 л\ч);

По способу применения – ручные и машинные.

Сварочные горелки должны быть просты и удобны в эксплуатации, обеспечивать безопасность в работе и устойчивое горение сварочного пламени.

Горелки подразделяются на:

- инжекторные;

- безынжекторные;

- однопламенные;

- многопламенные;

- для газообразных  горючих;

- жидкие(пары  керосина).

Наибольшее  применение имеют инжекторные горелки, работающие на смеси ацетилена с  кислородом.

Горелка состоит  из 2 основных частей: ствола и наконечника. Ствол имеет кислородный и ацетиленовый штили с трубками, рукоятку, корпус с кислородным и ацетиленовым вентилями. С правой стороны находится кислородный вентиль, а с левой ацетиленовый вентиль. Вентили служат для пуска регулирования расхода и прекращения подачи газа при гашении пламени. Наконечник состоит из инжектора, смесительной камеры и мундштука, присоединяется к корпусу ствола горелки накидной гайкой.

Инжектор— это цилиндрическая деталь с центральным каналом для  кислорода и периферийными радиально расположенными каналами для ацетилена. Центральный канал имеет очень маленький диаметр. Инжектор ввертывается в смесительную камеру наконечника и находится в собранной горелке между смесительной камерой и газо-подводящими каналами корпуса горелки. Его назначение состоит в том, чтобы кислородной струей создавать разряженное состояние и засасывать ацетилен, поступающий под давлением не ниже 1 кПа. Разряжение за инжектором (подсасывающее ацетилен) достигается за счет высокой скорости кислородной струи (до 300 м/сек). Давление кислорода, который поступает через вентиль 5, составляет от 0,5 до 4 кгс/см2.

В смесительной камере ацетилен смешивается с кислородом и смесь  поступает в канал мундштука. Смесь выходит из мундштука со скоростью 100-170 м/сек при зажимании  горит, образуя ацетилено-кислородное пламя с температурой до 3150С.

В комплект горелки входит несколько наконечников разных номеров. Для каждого наконечника установлены  размеры каналов инжектора и  размеры мундштука. В соответствии с этим изменяется расход кислорода и ацетилена при сварке.

Горелки однопламенные –  универсальные и ацетилено-кислородной  сварки, пайки и подогрева изготавливаются  по ГОСТ1077- 79Е, который предусматривает 4 типа горелок:

Г1- горелка микромощности;

Г2 – горелка малой мощности, инжекторная;

Г3 – горелка  средней мощности, инжекторная;

Г4 – горелка  большой мощности, инжекторная.

Каждаый тип  горелки обеспечивается набором  наконечников, чаще используется малой  и средней мощности.

Г2 – поставляется с наконечником №0,1,2,3,4

Г3 – входит ствол и семь наконечников, присоединяемых к стволу горелки накидной гайкой.

Г2 – предназначена  для сварки сталей, толщиной 0.3-7 мм, работает с рукавами диаметром 6мм.

Проверка горелки  на инжекцию(разряжение) проводится каждый раз пред началом работы и при смене наконечника.

После каждого  ремонта детали горелки обязательно  обезжиривают бензином марки Б-70.

 

5 МАТЕРИАЛЫ

 

5.1 Легированная  теплоустойчивая сталь

 

Теплоустойчивые стали по микроструктуре подразделяются на стали перлитного класса (12МХ, 12Х1М1Ф, 20Х1М1Ф1ТР и др.) и стали мартенситного класса(15-5; 15-5М).

Все теплоустойчивые  легированные стали поставляются потребителю  после термической обработки (закалка плюс термический отпуск, отжиг). Если рабочая температура изделий из сталей (трубы паронагревателей, детали газовых турбин, трубы печей нефтезаводов и др.) не превышает 600 °С, то они изготавливаются из высоколегированной жаростойкой и жаропрочной стали.

Для дуговой сварки теплоустойчивой  стали, ГОСТ 9467-75 предусматривается 9 типов электродов (Э-0,9 М Э-0,9 МХ, Э-0,9 XI, Э-0,5 Х2М, Э-0,9 Х2МI, Э-0,9 MIМФ, Э-10 XIMIHФБ, Э-10 ХЗMIБФ, Э-10 Х5МФ).

Технологией сварки легированных теплоустойчивых сталей любой марки предусматривается  предварительный или сопутствующий  местный или общий подогрев свариваемого изделия, который обеспечивает структурную однородность метала шва с основным металлом и термическую обработку сварного изделия.

Подогрев свариваемого изделия необходим для устранения в металле трещин от сварки. Лучшая термическая обработка сварных изделий из теплоустойчивой стали – закалка и высокий отпуск. На практике применяют только высокий отпуск или отжиг с нагревом до температуры около 780°С. Для сварки теплоустойчивыйх сталей в монтажных условиях при невозможности подогрева и последующей термообработки применяют электроды марки АН-ЖР-2.

В этом случае в металле шва содержания никеля будет не менее 31% и металл шва получит аустенитную структуру. Электроды пригодны для сварки во всех пространственных положениях. Широко используется для сварки теплоустойчивых легированных сталей покрытые электроды серией СЛ/СНИИТ маш, легированные стали, например СЛ-14, СЛ-30 и др./ сварку теплоустойчивых легированных сталей покрытыми электродами производят на тех же режимах, что и сварку низколегированных конструкционных. При сварке необходимо полностью проверить корень шва, для чего первый слой выполняют электродам, Ш2-3мм. Большая часть электродов требует сварки на постоянном токе обратной полярности.

Техника сварки теплоустойчивых сталей аналогична технике сварки низкоуглеродных сталей. Многослойную сварку выполняют каскадным способом без охлаждения каждого выполненного слоя шва.

5.2 Кислород при нормальных  условиях (температура -20С, давление 0.1 мПа) – это бесцветный, негорючий газ, немного тяжелее воздуха, не имеющий запаха, но активно поддерживающий горение. При нормальном атмосферном давлении и температуре 0°С масса 1 м³ кислорода равна 1,43 кг, а при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении — 1,33 кг.

При соприкосновении  сжатого газообразного кислорода с органическими веществами, маслами, жирами, угольной пылью, горючими пластмассами может произойти их самовоспламенение в результате выделения теплоты при быстром сжатии кислорода, трении и ударе твердых частиц о металл, а также электростатического искрового разряда.

Всю кислородную  аппаратуру, кислородопроводы и баллоны  необходимо тщательно обезжиривать.

В промышленности кислород получают из атмосферного воздуха методом  глубокого охлаждения и ректификации. В установках для получения кислорода и азота из воздуха последний очищают от вредных примесей, сжимают в компрессоре до соответствующего давления холодильного цикла 0,6—20 МПа и охлаждают в теплообменниках до температуры сжижения, разница в температурах сжижения кислорода и азота составляет 13°С, что достаточно для их полного разделения в жидкой фазе.

Для сварки и резки  по ГОСТ 5583—78 технический кислород выпускается трех сортов: 1-й —  чистотой не менее 99,7%, 2-й — не менее 99,5%, 3-й — не менее 99,2% по объему. Чистота  кислорода имеет большое значение для кислородной резки. Чем меньше содержится в нем газовых примесей, тем выше скорость реза, чище кромки и меньше расход кислорода.

 

5.3 Ацетилен является основным горючим газом для газовой сварки и резки металлов, температура его плавления при сгорании в смеси с технически чистым кислородом достигает 3150°С.