5.2 Газозварювання та газорізання.
При газовому зварюванні метал нагрівають високотемпературним газовим полум`ям яке утворюється при спалюванні горючого газу (ацетилен, природний, водень, пари бензину) в атмосфері кисню. Найчастіше використовують ацетилен (С2Н2), бо він забезпечує найвищу температуру згоряння (до 3200°С). Ацетилен при тиску більшому за 0,175 Мпа стає вибухонебезпечним. Тому його зберігають у балонах заповнених пористим активованим вугіллям з величиною зерна 1,0…3,5мм і на 1/3 залитих ацетоном. Це дозволяє надійно його зберігати під тиском 1,9МПа. Ацетиленові балони фарбують у білий колір і роблять напис червоною фарбою “Ацетилен”. Кисень зберігають у балонах під тиском 15МПа. Балони фарбують у синій колір і роблять напис чорною фарбою “Кисень”. При великому споживанні економічно вигідніше транспортувати кисень у рідкому стані, а на місці переводити його у газоподібний стан.
Для зниження тиску газів і доведення їх до робочого використовують газові редуктори корпуси яких фарбують у певний колір: Синій-для кисня, білий-для ацетилена.
Для створення газозварювального полум`я найчастіше використовують пальники інжекторного типа (рис5.8) як найбільш безпечні. Кисень під тиском 0,1…0,4МПа, подається до інжектора 2 (деталь з конічним отвором).
Рисунок 5.8 Схема газозварювального пальника інжекторного типу.
1-трубка подачі кисню; 2-інжектор; 3-змішувач; 4-наконечник.
Виходячи з великою швидкістю з інжекторного конуса, кисень створює значне розрідження і засмоктує горючий газ. Горюча суміш надходить до наконечника 4 при виході з якого при згорянні утворюється зварювальне полум`я. Пальники такого типу мають змінні наконечники (7шт) з отворами різного діаметра, що дозволяє регулювати потужність полум`я. Ацетилено-кисневе полум`я (Рис. 5.9) має основні зони: ядро, робочу зону та оболонку.
Рисунок 5.9 Будова газозварювального полум`я
1-ядро (блакитне); 2-робоча зона(фіолетова); 3-оболонка.
Робоча зона має найвищу температуру. В оболонці відбувається догоряння ацетилену за рахунок кисню атмосфери і вона надійно захищає зону зварювання від впливу зовнішнього середовища. Газове полум`я буває:
Нормальним-співвідношення О2/С2Н2=1,1…1,2. Ним зварюють більшість марок сталі, мідь, сплави алюмінія, цинку та магнію.
Окислювальним-співвідношення О2/С2Н2=1,3…1,5. Полум`я набуває блакитного відтінку і має загострену форму ядра. Його використовують тільки для зварювання латуні
Вуглецевим-співвідношення О2/С2Н2≤1. Полум`я коптить, видовжується і набуває червонуватого відтінка. Його використовують для зварювання чавуну, високо вуглецевої сталі та на плавки твердих сплавів.
Присадний матеріал вибирають в залежності від складу зварюваного метала. При зварюванні кольорових сплавів використовують флюси які розчиняють оксиди і утворюють шлаки.
Газорізання полягає у спалюванні металу в струмені кисню і видалення продуктів згоряння цим же струменем (Рис.5.10). Основний метал спочатку нагрівають у початковій точці підігріваючим полум`ям до певної температури. Потім на неї
Рисунок 5.10 Схема газорізання
1-підігріваюче полум`я; 2-ріжучий кисень; 3-метал; 4-розріз;5-продукти згоряння.
подають ріжучий кисень в якому згоряє метал. Горіння металу супроводжується додатковим виділенням тепла. Утворені продукти згоряння видуваються струменем ріжучого кисню з розрізу (зони різання). Різанню піддаються метали температура плавлення яких вища температури його горіння у кисні. Ріжуть сталі з вмістом вуглецю до 0,7% та легуючих домішок до 5%. Ріжуть метали товщиною до 300мм. При більшій товщині використовують спеціальні різаки.