Выбор диаметра электродной проволоки

Толщина свариваемой стали, мм	1,5 – 2	3	4 – 5	6 – 8	9 – 12	13 – 15	16 – 20
Диаметр проволоки электрода, мм	2 - 3	3 - 4	3 - 4	4 - 5	4 - 5	5 - 6	5 - 6

Для осуществления процесса газовой сварки необходимо использование двух газов – горючего газа и окислителя. В качестве горючего газа используется пропан, ацетилен, а в качестве окислителя – кислород. Комплект оборудования включает баллоны для кислорода и пропана, ацетиленовый генератор, редуктор и сварочную горелку.

Ацетиленовым генератором называется аппарат, применяемый для разложения карбида кальция водой с целью получения ацетилена. Устойчивое горение пламени горелки или резака обеспечивается правильным соотношением между скоростью горения и скоростью истечения горючей смеси из канала мундштука. Если скорость истечения станет меньше скорости горения, то пламя может проникнуть внутрь мундштука и произойдет воспламенение смеси в каналах горелки, что иногда приводит к обратному удару пламени в ацетиленовый шланг, ацетиленовый генератор или газопровод. Для защиты генератора и газопровода от таких обратных ударов между ними и горелкой или резаком устанавливается водяной предохранительный затвор.

Для хранения сжатого кислорода под высоким давлением применяют стальные цилиндрические баллоны, рассчитанные на давление 150 атмосфер и испытанные на давление 225 атмосфер. Горловина баллона снабжена конической резьбой, в которую ввертывается латунный вентиль. Сверху на горловину баллона навертывается колпак, предохраняющий вентиль от загрязнения и повреждения. Кислородные баллоны и их арматуру необходимо предохранять от загрязнения маслом, малейшие следы которого способны самовоспламеняться в среде сжатого чистого кислорода и поэтому представляют опасность для целостности баллона.

Давление газа, при котором он хранится в баллоне, является слишком высоким для использования в горелке или резаке. Кроме того, это давление непрерывно понижается по мере расходования газа из баллона. Поэтому газ из баллона в горелку или резак подается через специальный регулирующий прибор, называемый редуктором (рис. 5.8). В редукторе давление газа понижается до нужной величины; редуктор поддерживает это давление постоянным независимо от изменения давления газа в баллоне.

Рисунок 5.8. Газовый редуктор

Горелка служит для смешивания кислорода и горючего газа в требуемом соотношении и получения сварочного пламени заданного состава и мощности. В зависимости от величины давления поступающего в горелку ацетилена применяются инжекторные (низкого давления) и безынжекторные (высокого давления) горелки. В безынжекторных горелках ацетилен поступает в смесительную камеру под давлением, примерно равным давлению кислорода. Для нормальной работы этих горелок давление ацетилена и кислорода должно быть не менее 0,3 атмосфер. В инжекторные горелки кислород поступает под давлением от 1 до 4 атмосфер и, вытекая из канала инжектора с большой скоростью, засасывает соответствующее количество ацетилена.

В качестве расходных материалов при сварке применяют сварочные электроды, присадочную проволоку, флюсы, защитные газы, горючие газы, кислород.

Основными элементами сварочных электродов является электродная проволока и обмазка электрода. Электродная проволока изготавливается из различных марок углеродистых и легированных сталей. Обмазка электрода при нагреве расплавляется и образует, шлаковую ванну, которая покрывает сварочную ванну, тем самым, предохраняя расплавленный металл от вредного взаимодействия с кислородом и азотом воздуха.

Присадочная проволока. При газовой сварке в случае необходимости получения дополнительного металла шва применяется присадочная проволока соответствующего состава. Диаметр проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки. Проволока должна иметь чистую поверхность, свободную от ржавчины, окалины, масла, краски и других загрязнений и плавиться равномерно без разбрызгивания.

Флюсы. В процессе газовой сварки стали расплавленный металл достаточно надежно защищен от окисления факелом сварочного пламени. Однако при сварке чугуна, меди, латуни, алюминия, магния, весьма склонных к окислению, такая защита является уже недостаточной. Сварка этих металлов требует применения флюсов, которые, расплавляясь, обеспечивают шлаковую защиту расплавленного металла от окисления. В качестве флюсов при газовой сварке применяют буру, борную кислоту, борный шлак, соединения бора в виде паров боросодержащих жидкостей, хлористые и фтористые соединения калия, натрия, лития, а также другие вещества и их смеси.

В качестве защитных газов наиболее широкое применение нашли углекислый газ и аргон. Углекислый газ часто используют при автоматической и полуавтоматической сварке. Для более эффективной защиты металла сварочного шва, а также при сварке алюминия используется защитный газ аргон.

В качестве горючих газов при сварке и резке применяют ацетилен, водород, пропан и нефтяные газы, природный газ и другие горючие, а также пары бензина и керосина. Ацетилен является наиболее распространенным горючим, применяемым для газовой сварки и резки. Он представляет собой газообразное химическое соединение углерода с водородом и имеет химическую формулу С₂Н₂.

Кислород. С целью получения высокой температуры пламени для нагревания металла при сварке и резке горючие газы или пары сжигают в смеси с технически чистым кислородом. По ГОСТ 5583—58 выпускается технический кислород трех сортов: высшего сорта чистотой не ниже 99,5%; 1-го чистотой не ниже 99,2% и 2-го сорта чистотой не ниже 98,5% О₂ по объему. Остаток в 0,5— 1,5% составляют азот и аргон. Чистота кислорода имеет некоторое значение для сварки, так как при снижении чистоты кислорода с 98 до 97% его расход на 1 м шва увеличивается примерно на 1,5%. При кислородной резке чистота кислорода имеет очень большое значение, так как даже незначительное понижение чистоты кислорода существенно сказывается на увеличении его расхода.

Контроль необходим для определения качества швов и предупреждения брака. При сварке осуществляются три основных вида контроля:

1. Предварительный контроль для предупреждения брака. Этот вид контроля заключается в проверке марки и состава основного металла, качества электродной и присадочной проволоки, флюсов, кислорода, карбида, ацетилена. При предварительном контроле проверяют качество заготовки и сборки деталей под сварку, правильность сборочных приспособлений, состояние и работу контрольно-измерительных приборов, инструментов, квалификацию сварщиков. Предварительный контроль имеет важное значение как средство своевременного предупреждения брака и осуществляется в случае необходимости с помощью заводской лаборатории.

2. Контроль в процессе сварки состоит в систематической проверке исправности используемой сварочной аппаратуры и приспособлений. Кроме того, производится проверка правильности принятого режима сварки и соблюдения сварщиком установленной технологии процесса.

3. Контроль готового узла, детали или изделия выполняется контролерами ОТК или мастером. Этот вид контроля включает наружный осмотр и обмер швов, испытание на плотность (для швов сосудов), механические испытания сварных образцов, просвечивание швов, если таковое предусмотрено техническими условиями на сварку. Наиболее сложные операции данного вида контроля выполняются с привлечением заводской лаборатории.

К внешним дефектам сварных швов относятся следующие:

- отклонение по ширине и высоте швов;

- трещины;

- подрезы;

- кратеры;

- наплывы

Внутренними дефектами сварных швов являются:

- поры;

- шлаковые включения и окислы;

- непровар;

- внутренние трещины;

- перегрев;

- пережог.

Основными методами контроля качества сварных швов являются следующие:

1. Наружный осмотр и проверка размеров шва. При визуальном осмотре выявляются внешние дефекты, а при помощи измерительных инструментов и шаблонов контролируются размеры шва.

2. Испытание механических свойств соединения. Для этого вида испытаний используется образец, вырезанный из полученного шва. Образец подвергают испытанию на удлинение, изгиб и ударную вязкость.

3. Засверливание шва применяют для определения непровара корня шва.

4. Исследование макро- и микроструктуры. Для такого исследования используют отполированную и протравленную кислотой поверхность сварочного шва.

5. Гидравлические и пневматические испытания используют для проверки герметичных сосудов на прочность и герметичность при создании испытательного давления.

6. Рентгенографию и ультразвук применяют для обнаружения внутренних дефектов шва.