6 Индивидуальное задание и пример его выполнения

Задание 1. Выбрать горелку, номер наконечника и генератор для стыковой сварки двух пластин из малоуглеродистой стали, (толщина пластины задается преподавателем, например, s = 8 мм).

Решение:

1 Определяем мощность сварочного пламени (тепловая мощность горелки) т.е. расход горючего газа в зависимости от толщины свариваемых пластин и теплофизических свойств металла по формуле:

М_r = А^• s , л/ч, (3)

где А – коэффициент, учитывающий теплофизические свойства металла изделия, л/мм-ч (принимают равным для стали -100-150, для чугуна – 80-100, для меди – 200-250, для алюминия -75-100);

s – толщина свариваемых пластин, мм.

Принимаем коэффициент А = 100 л/мм ч, тогда,

М_r = 100 ^x 8 =800 л/ч или 0,8 м³/ч.

2 Выбираем по справочной таблице 1 наконечник №5 (в зависимости от мощности сварочного пламени).

3 Выбираем по справочной таблице 2 горелку ГС-3 «Москва» (в зависимости от мощности пламени и номера наконечника).

Таблица 2 - Характеристика горелок

Горелки	Распределение по номерам наконечника
ГС-1 безинжекторная микро мощная	000				00					0
Толщина свариваемого металла, мм Давление кислорода, МПа Давление ацетилена, МПа Расход кислорода л/ч Расход ацетилена л/ч	0,05-0,10 0,01-0,1 0,01-0,1 6-11 5-10				0,10-0,25 0,01-0,1 0,01-0,1 11-28 10-25					0,25-0,60 0,01-0,1 0,01-0,1 28-65 25-60
ГС-2 «Звездочка» малой мощности, инжекторная	0		1				2				3
Толщина свариваемого металла, мм Давление кислорода, МПа Давление ацетилена, МПа Расход кислорода л/ч Расход ацетилена л/ч	0,2-0,7 0,05-0,4 0,001 27-80 25-80		0,5-1,5 0,05-0,4 0,001 55-135 50-125				1,0-2,5 0,15-0,4 0,001 130-260 120-240				2,5-4,0 0,2 0,4 0,001 250-440 230-400
ГС-3 «Звездочка», Москва инжекторная, средней мощности	1	2		3		4			5			6	7
Толщина свариваемого металла, мм Давление кислорода, МПа Давление ацетилена, МПа Расход кислорода л/ч Расход ацетилена л/ч	0,5-1,5 0,1-0,4 0,001 55-135 50-125	1-2,5 0,15-0,4 0,001 130-260 120-240		2,5-4,0 0,2-0,4 0,001 250-440 230-400		4-7 0,2-0,4 0,001 430- 750 400-700			7-11 0,2-0,4 0,001 740- 1200 660-1100			11-18 0,2-0,4 0,001 1150-1950 1050-1750	17-30 0,2-0,4 0,001 1900- 3100 1700-2800
ГС-4 инжекторная большой мощности	8							9
Толщина свариваемого металла, мм Давление кислорода, МПа Давление ацетилена, МПа Расход кислорода л/ч Расход ацетилена л/ч	30-50 0,2-0,4 0,035 3100-5000 2800-4500							50-100 0,2-0,4 0,035 5000-8000 4500-7000

4 Определяем расход кислорода методом интерполяции данных справочной таблицы 2. Так при толщине пластины 7 мм расход кислорода составляет 740 л/ч л , а для пластины 8 мм (в задании) – V_кс , или в другом виде записи

7 мм – 740 л/ч,

8 мм – V_кс л/ч,

тогда расход кислорода V_кс =

Расход ацетилена также можно определить методом интерполяции данных таблицы 2, зная толщину пластины и марку горелки. Так для горелки ГС3 «Москва» для пластины толщиной 8 мм составляем пропорцию

7мм - 660, л/ч,

8мм - М_r, л/ч,

откуда М_r = .

3 Выбираем ацетиленовый генератор ГВН-1,25 (комбинированный «вода на карбид и вытеснение, производительность 1,25 м³/ч, рабочее давление – 0,003 МПа, единовременная загрузка карбида кальция – 4 кг, масса незаряженного генератора 42 кг) по таблице 3 в зависимости от расхода ацетилена (с учетом того, что производительность генератора должна быть выше тепловой мощности газовой горелки на 15-20 %).

Задание 2. Выбрать резак и мундштуки, а также марку генератора для резки листа из малоуглеродистой стали (толщина пластины задается преподавателем, например, s = 8 мм).

Решение.

1 Выбираем резак "Пламя-62" (наружный мундштук № 1, внутренний мундштук № 2, расход ацетилена до 0,4 /ч, расход кислорода 6 /ч, давление режущего кислорода 0,82 МПа, давление ацетилена 0,07МПа) по таблице № 4 в зависимости от толщины разрезаемой стали.

2 Принимаем марку генератора ГРК-10 по таблице 3 в зависимости от расхода ацетилена (0,4 /ч) и его рабочему давлению (0,7 МПа ).

Таблица 5 -Технические характеристики ацетиленовых генераторов

Марка генератора	Принцип действия	Произво- дитель-ность, м³/ч	Рабочее давление ацетилена, МПа	Единовре-менная загрузка карбида кальция, кг	Масса незаряжен-ного генератора, кг
ГВД–0,8 МГВ–0,8	Контактный вытеснение	0,8	Менее 0,3	2	19, 5 19
ГВН–1,25 АНВ–1–66 АНД–1–61 ГВР–1,25М ГВР–1,25МЧ ГВР-3	Комбини-рованный “вода на карбид и вытеснение	1,25 2,0 2,0 1,25 3	0,003 0,003–0,005 0,008–0,005 0,015–0,02	4 7 4 8	42 62 54 110
МГ–65 ГПР–65 ГРК–10 ГРК–10-58	“Вода на карбид “ “Карбид на воду“	2 35 10 10	0,001 0,09 –0,12 0,07 0,07	3 150 25 25	65 750 52 52

1. Записать все расчеты и закончить составление отчёта.

2. Сдать отчет преподавателю, защитить его, ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1 Объясните сущность процесса газовой сварки и область ее применения.

2 Какие горючие газы применяются при газосварке? Их краткая характеристика.

3 Зачем применяют кислород, флюсы, присадочный материал?

4 В чем различие горелок инжекторной и безинжекторной, их достоинства и недостатки. Зачем нужны различные наконечники?

5 Объясните по схеме принцип работы ацетиленового генератора.

6 Объясните по схеме принцип работы редуктора.

7 Объясните по схеме принцип работы водяного затвора.

8 В чем сущность кислородной резки металла? При соблюдении каких условий возможна кислородная резка металла?

9 Объясните по схеме принцип работы резака. Зачем нужны сменные мундштуки?

10 Какие правила техники безопасности следует строго соблюдать при выполнении газосварочных работ?

Содержание отчета

В отчете необходимо указать тему лабораторной работы и ее цель, а также оборудование рабочего места. Описать сущность газовой сварки и резки металлов, строение ацетиленокислородного пламени, необходимые материалы для газовой сварки (горючие газы, присадочный материал, флюсы) и оборудование (принципиальные схемы ацетиленовых генераторов, водяных затворов, баллонов для кислорода и ацетилена, ацетиленовых и кислородных редукторов, горелки и ацетиленокислородного резака), сущность кислородной резки металла. Привести результаты выполнения индивидуального задания (выбор номера горелки и наконечника для заданных условий сварки, а также расчеты по выбору кислородного резака, номера мундштука, генератора). Сделать выводы по выполненной работе.

Таблица 2 - Характеристика горелок

Горелки	Распределение по номерам наконечника
ГС-1 безинжекторная микро мощная	000				00					0
Толщина свариваемого металла, мм Давление кислорода, МПа Давление ацетилена, МПа Расход кислорода л/ч Расход ацетилена л/ч	0,05-0,10 0,01-0,1 0,01-0,1 6-11 5-10				0,10-0,25 0,01-0,1 0,01-0,1 11-28 10-25					0,25-0,60 0,01-0,1 0,01-0,1 28-65 25-60
ГС-2 «Звездочка» малой мощности, инжекторная	0		1				2				3
Толщина свариваемого металла, мм Давление кислорода, МПа Давление ацетилена, МПа Расход кислорода л/ч Расход ацетилена л/ч	0,2-0,7 0,05-0,4 0,001 27-80 25-80		0,5-1,5 0,05-0,4 0,001 55-135 50-125				1,0-2,5 0,15-0,4 0,001 130-260 120-240				2,5-4,0 0,2 0,4 0,001 250-440 230-400
ГС-3 «Звездочка», Москва инжекторная, средней мощности	1	2		3		4			5			6	7
Толщина свариваемого металла, мм Давление кислорода, МПа Давление ацетилена, МПа Расход кислорода л/ч Расход ацетилена л/ч	0,5-1,5 0,1-0,4 0,001 55-135 50-125	1-2,5 0,15-0,4 0,001 130-260 120-240		2,5-4,0 0,2-0,4 0,001 250-440 230-400		4-7 0,2-0,4 0,001 430- 750 400-700			7-11 0,2-0,4 0,001 740- 1200 660-1100			11-18 0,2-0,4 0,001 1150-1950 1050-1750	17-30 0,2-0,4 0,001 1900- 3100 1700-2800
ГС-4 инжекторная большой мощности	8							9
Толщина свариваемого металла, мм Давление кислорода, МПа Давление ацетилена, МПа Расход кислорода л/ч Расход ацетилена л/ч	30-50 0,2-0,4 0,035 3100-5000 2800-4500							50-100 0,2-0,4 0,035 5000-8000 4500-7000

Таблица 1.3 - Техническая характеристика ацетиленовых генераторов.

Основные показатели	Характеристика генераторов
	ФРИ- 1,25-73	АСМ- 1,25-3	ГРК-10-58	ГВД-0,8 МГВ-0,8	АН В-1-66	АСП-10
Производительность, м3/ч	1,25	1,25	10	0,8	2	0,8
Рабочее давление газа, МПа	до 0,003	до 0,7	до 0,07	0,3	0,003	0,3
Максимальное давление в генераторе, МПа	0,01	0,15	0,15	-	-	-
Разовая загрузка карбида кальция, кг	5	2,2	25	2	4	2
Грануляция карбида кальция	25/80	25/80	25/80	25/80	25/80	25/80

Таблица 1.4 - Характеристика резака «Пламя-62»

ПОКАЗАТЕЛИ	Толщина разрезаемой cтали, мм
	3-5	6-25	50	100	200	300
Номер наружного мундштука	1	1	1	2	2	2
Номер внутреннего мундштука	1	2	3	4	5	5
Давление ацетилена не менее, МПа	0,06	0,07	0,08	0,09	0,1	0,12
Давление режущего кислорода, Мпа	0,3	0,82	0,85	1,85	3,35	4,2
Расход кислорода,м3/ч	3	6	10	15	25	40
Расход ацетилена, м3/ч	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
Ширина реза, мм	2-2,5	2,5-3,5	3,5-4,5	4,5-7	7-10	10-15
Скорость резки, мм/мин	550	370	260	165	100	80

Таблица 4 - Нормы выхода ацетилена на 1кг карбида кальция

Размеры кусков, мм	Условные обозначения размеров кусков	Минимальный выход ацетилена, л
		1 сорт	2 сорт
2-8	2/8	255	240
8-15	8/15	265	250
15-25	15/25	275	255
25-80	25/80	285	265
Смешанных размеров		275	255

Таблица 5 Номера мундштуков резака.

Показатели	Толщина размерной стали
	3-5	5-25	25-50	50-100	100-200	200-300
Номера наружного мундштука	1	1	1	2	2	2
Номер внутреннего мундштука	1	2	3	4	5	5
Давление режущего кислорода, МПа	0,3	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2
Давление ацетилена не менее, МПа	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001
Расход кислорода, м3/ч	3	6	10	15	26	40
Расход ацетилена, м3/ч	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8

Техника безопасности при газовой сварке и резке. Основным источни­ком опасности при газовой сварке и резке могут быть взрывы ацетиленовоздушной смеси при неправильном обращении с ацетиленовыми генераторами, карбидом кальция и горелками, при обратном ударе пламени.

Ацетиленовый генератор должен 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 допускаются на расстоя­нии 10 м от ацетиленового генератора и 5 м от баллона с кислородом или горю­чим газом.

Во время погрузки 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 кальция секции загрузочных реторт и приме­нять его не той грануляции, которая указана в техническом паспорте генерато­ра.

При хлопке или обратном ударе надо закрыть ацетиленовый, а затем кисло­родный вентили.

При установке или снятии с кислородного баллона редуктора, для предотвращения взрыва необходимо строго соблюдать чтобы гаечный ключ и рукавицы в которых работает сварщик не имели масленых пятен.

При газовой сварке и резке следует использовать защитные очкисо свето­фильтрами из стекол Г-1, Г-2, Г-3, работать в комбинезоне и в варежках, обувь должна иметь металлические накладки на носках.