6.6. Оборудование и материалы

1. Сварочный пост для ручной сварки.

2. Сварочный пост для механизированной сварки.

3. Формирующие приспособления для выполнения ванной и электрошлаковой сварок.

1. Машина для контактной сварки.

4. Средства индивидуальной защиты.

5. Арматурные стержни.

6. Покрытые металлические электроды, сварочная проволока, флюсы.

7. Порядок выполнения работы

1. Изучить основы теории сварки арматурных сталей.

2. Изучить способы сварки арматурных стержней встык. Начертить схемы сварки стержней.

3. Выполнить стыковую сварку – стержней следующими способами: 1 ручная сварка, ванная сварка, электрошлаковая сварка, электрическая контактная стыковая сварка. Определить время сварки одного 1 стыка различными способами и сравнить производительность способов.

4. Определить механическую прочность полученных соединений.

6.8. Контрольные вопросы

1. Опишите процесс ванной сварки.

1. В чем сущность и особённости электрошлаковой сварки?

2. Чем отличается процесс электрошлаковой сварки от дуговой под флюсом?

3. Опишите преимущества и область применения электрошлаковой сварки.

5. Какими двумя отличительными особенностями должен обладать флюс для электрошлаковой сварки?

6. Почему максимальный нагрев при контактной сварке происходит в месте контакта свариваемых деталей?

7. Каковы основные параметры режима стыковой и точечной сварки и как их можно регулировать?

8. В чем отличие электрической контактной сварки оплавлением от электрической контактной сварки сопротивлением?

9. Какой способ сварки арматурных стержней следует признать наиболее предпочтительным?

7. Работа 4. Газовая сварка и термическая резка

7.1. Цель работы

Изучить основы теории и ознакомиться с оборудованием для га­зовой сварки и термической резки. Выполнить практическую работу и исследовать влияние режимов кислородной резки на качество реза.

7.2. Сущность газовой сварки металлов

В строительстве газовая сварка находит широкое применение при монтаже трубопроводов в системах водоснабжения и отопления жилых и производственных зданий. С помощью газового пламени производят наплавку поверхностных слоев изношенных частей машин и оборудования (зубьев ковшей экскаваторов, ножей бульдозеров и т.п.).

7.2.1. Сварочное пламя

Источником тепла при сварке является сварочное пламя газовой горелки, которое получается в результате сгорания смеси горючего газа или паров горючей жидкости с кислородом.

Чаще всего для сварки применяют ацетилено - кислородное пламя, так как оно дает наивысшую температуру (3150° С) и содержит в вос­становительной зоне вещества - раскислители (СО и Н₂). Основ­ным сырьем для получения ацетилена является карбид кальция (СаС₂)

Ацетилен получают в генераторах путем разложения (гидролиза) кусков карбида кальция водой по следующей реакции кДж/г·моль:

СаС₂ + 2Н₂О = С₂Н₂ + Са(ОН)₂+ Q/

Если 1 кг карбида кальция развести в 0,562 кг воды, то полу­чится 0,406 кг (примерно 250 дм³) ацетилена и 1,156 кг гашеной извести. Но в связи с тем, что при этой реакции выделяется много-тепла, для охлаждения газа на I кг карбида требуется от 5 до 20 л воды.

Сварочное пламя делится на три зоны: ядро, восстановительная . зона и факел.

В ядре пламени происходит частичное термическое разложение ацетилена с образованием углерода и водорода. Твердые раскаленные частицы углерода вызывают яркое свечение ядра пламени, хотя температура в этой зоне относительно невысока - от 300 до 1000 С.

В восстановительной зоне происходит сгорание ацетилена в кислороде с образованием закиси углерода и водорода (СО и Н₂). Эта смесь газов обладает восстановительными свойствами по отно­шению к окислам железа. Восстановительная зона находится в 2-3 мм от ядра пламени и имеет максимальную температуру 3050-3150 С. Именно этой зоной ведут нагрев и сварку стальных деталей.

В третьей (окислительной) зоне протекает вторая стадия сго­рания ацетилена в атмосферном кислороде с образованием двуокиси углерода и воды, которые при высокой температуре окисляют железо. Температура этой зоны 1200 - 2500 °С.

Газовую сварку большинства металлов и сплавов выполняют нор­мальным (восстановительным) ацетилено-кислородным пламенем, ког­да отношение объема кислорода к объему ацетилена находится в пре­делах 1,1 - 1,3. При отношении О₂/С₂Н₂ более 1,3 пламя имеет окислительный характер виду избытка кислорода. При соотношении О₂/С₂Н₂ менее 1,1 пламя имеет избыточный ацетилен, который рас­падается на свободный водород и углерод. Последний может поглощаться жидким металлом сварочной ванны, поэтому пламя называют науглероживающим. Науглероживающее пламя (с небольшим избытком ацетилена) применяют при сварке чугуна.