Возможные неисправности и способы их устранения

 

Признак неисправности	Вероятная причина	Методы устранения
Утечка газа или керосина через соединения	Нарушена герметичность разъемных соединений	Подтянуть накидные гайки, заменить резиновые кольца
Большой перепад давления кислорода в резаке	Заклинивание клапана в направляющем канале корпуса	Разобрать устройство (рис.2) и устранить неисправность
Обратный удар проник в кислородный рукав	Наличие сажи и следов керосина на поверхности клапана и в направляющем канале корпуса	Промыть детали устройства бензином, просушить.
Керосин не поступает в головку	Уплотнилась и пригорела оплетка. Давление в бачке ниже 0,15МПа (1,5 кгс/см2)	Заменить оплетку асбестовую. Поднять давление в бачке.
Неконцентричное расположение подогревающего пламени вокруг режущего кислорода	Подплавился наружный (внутренний) мундштук	Заменить наружный (внутренний) мундштук.

Плазменная резка.

Среди всех видов плазменной обработки материалов плазменная резка получила наибольшее распространение, так как в современном машиностроении все шире применяются специальные сплавы, нержавеющие стали, цветные металлы и сплавы на их основе, для которых газокислородная или другие виды резки практически малопригодны. Плазменная резка обеспечивает более высокую производительность по сравнению с кислородной и при резке черных металлов и сплавов. Сущность процесса плазменной разделительной резки заключается в локальном интенсивном расплавлении металла в объеме полости реза теплотой, генерируемой сжатой дугой, и удалении жидкого металла из зоны реза высокоскоростным плазменным потоком, вытекающим из канала сопла плазмотрона. Генерируемая плазмотроном сжатая режущая дуга служит преобразователем электрической энергии в тепловую. Поэтому она как элемент электрической цепи характеризуется электрическими параметрами (током, напряжением), а как источник теплоты - тепловыми (температурой, теплосодержанием). Напряжение сжатой дуги зависит от конструктивных размеров плазмотрона (диаметра и длины канала сопла), от тока, состава и расхода плазмообразующего газа и расстояния от торца сопла до поверхности разрезаемого материала. Температура плазмы является исходным тепловым параметром плазмотрона. Она изменяется как по сечению столба дуги, так и вдоль ее оси. Температура, так же как и напряжение, зависит от многих параметров режима. Определяющими из них являются ток, состав и расход плазмообразующего газа, диаметр столба плазменной дуги (степень сжатия дуги).

Металл	Резка
	Плазменно-дуговая	Кислородная (газовая)	Кислородно-флюсовая	Дуговая	Воздушно-дуговая
Al и его сплавы	+	-	-	+	0
Cu и ее сплавы	+	-	0	+	0
Нержавеющая сталь	+	-	+	+	+
Малоуглеродистая сталь	+	+	0	0	+
Чугун	+	-	+	+	+
Mg и его сплавы	+	-	-	-	-
Ti	+	+	0	0	0

"+" - целесообразный способ резки; "0" - нецелесообразный способ резки; "-" - резка невозможна

Плазменно-дуговую резку целесообразно применять:

• При изготовлении из листов деталей с фигурными контурами

• Изготовление деталей с прямолинейными контурами, не требующих механической обработки

• Вырезки проёмов и отверстий в металлах

• Резке полос, прутков, труб и профилей и придания их торцам нужной формы

• Обработке кромок поковок и подготовке их под сварку

• Вырезке заготовок для механической обработки, штамповки и сварки

• Обработке литья

По сравнению с кислородной плазменно-дуговая резка имеет следующие преимущества:

• Возможность резки на одном и том же оборудовании любых материалов

• Высокая скорость резки металлов небольших толщин (до 20 мм)

• Использование недорогих и недефицитных газов и отсутствие потребления горючих газов (углеводородов)

• Малые тепловые деформации вырезаемых деталей

• Относительная простота автоматизации процесса резки, определяемого в основном электрическими параметрами

Недостатками плазменно-дуговой резки являются:

• Более сложное и дорогое оборудование, включающее источник питания и систему регулирования дуги

• Более сложное обслуживание

• Необходимость применения охлаждения горелки

• Необходимость более высокой квалификации резчика

• Подводная резка

• Для подводной резки применяют специальные резаки, работающие на газообразном горючем (водороде) или на жидком горючем (бензине).

• В головке водородно-кислородного резака по центральному каналу мундштука поступает режущий кислород, а по кольцевому каналу между мундштуками идет водородно-кислородная смесь, образующая подогревательное пламя. Снаружи мундштука имеется колпак, через который проходит сжатый воздух, образующий пузырь вокруг пламени, предохраняющий его от соприкосновения с водой. Пламя резака зажигается над водой, затем в мундштук подается сжатый воздух и резак опускают под воду.

• Головка бензино-кислородного резака имеет распылитель, через отверстие которого в камеру подается кислород, а через другие отверстия — бензин. Испаряясь в камере, бензин с кислородом образует горючую смесь, которая выходит через отверстие в донышке и сгорает. Режущая струя кислорода подается через центральный канал. Газообразные продукты сгорания своим давлением оттесняют воду от пламени и не дают ему погаснуть.

• Водородно-кислородным резаком можно разрезать сталь толщиной до 70 мм под водой на глубине до 30 м. При этом наибольшее давление газов перед резаком составляет в кгс/см2: кислорода 6,6, водорода 5,5 и воздуха. 5.

• Воздушно-дуговая резка

• Этот способ резки основан на расплавлении металла в месте реза скользящей электрической дугой, горящей между угольным электродом и металлом, с непрерывным удалением жидкого металла струей сжатого воздуха. Применяется в качестве разделительной и поверхностной резки. Для воздушно-дуговой резки может применятся также переменный ток, однако он даёт меньшую производительность, чем постоянный.

• Воздушно-дуговую резку широко используют для поверхностной резки большинства чёрных и цветных металлов, вырезки дефектных участков сварных швов, срезки заклёпок, пробивки отверстий, отрезки прибылей стального литья и пр. Этим способом можно резать различные металлы (нержавеющие стали, чугун, латунь и трудноокисляемые сплавы) толщиной до 20-25 мм.

• Копьевая резка

• Способ копьевой резки применяют для резания низкоуглеродистой и нержавеющей стали и чугуна большой толщины, а также при резка железобетона. Толщина стальных болванок, разрезаемых кислородным копьём, может достигать нескольких метров. Применяют два основных способа копьевой резки: кислородным и кислородно-порошковым копьём (кислородно-флюсовая резка).

• Прожигание отверстий в разрезаемой болванке из стали или чугуна или в железобетоне производится концом стальной трубки (копья), в которую непрерывно подаётся кислород под давлением. Необходимая для процесса теплота создаётся при сгорании конца трубки и железа обрабатываемой болванки.

• В начале процесса конец трубки нагревается до температуры воспламенения горелкой или электрической угольной дугой. Давление кислорода в начале процесса равно 2— 3 кгс/см2, а когда рабочий конец копья углубится в металл до 30—50 мм, давление кислорода увеличивают до 8—15 кгс/см2, в зависимости от толщины прожигаемого металла. Во избежание приваривания нагретого конца копья к стенке отверстия копьем периодически производят возвратно-поступательные движения в пределах 100—150 мм, поворачивая на оборота в обе стороны. При прожигании отверстий в железобетоне приваривание копья исключено, поэтому им делают только вращательные движения.

• В качестве копья используют стальную газовую трубку диаметром , внутри которой заложены 3—4 шт. малоуглеродистой проволоки диаметром 5 мм. Эти проволоки при сгорании конца копья увеличивают количество выделяющегося тепла в месте резки. Кислород в трубку-копье подводится от рампы баллонов по шлангу с внутренним диаметром 13 мм, присоединяемым к трубке через копьедержатель с цанговым или болтовым зажимом.

• При порошково-кислородной копьевой резке в трубку-копье после нагрева его конца и подачи кислорода начинают подавать порошкообразный флюс, который по выходе из трубки сгорает, образуя пламя длиной 100—150 мм с температурой около 3500—4000° С. При резке и прожигании отверстий конец копья в этом случае держат на расстоянии 30—100 мм от стенки (дна) прожигаемого отверстия. В качестве флюса используют смесь из 80% железного и 20% алюминиевого порошка.

• Перемещая копье в горизонтальном или вертикальном направлении, этими способами можно не только прожигать отверстия, но и производить разрезку болванок, отрезку прибылей литья, вырезку отверстий в железобетонных, кирпичных и каменных строительных конструкциях.

• Процесс резки может быть механизирован. Технология и режимы процесса, конструкции копьедержателей, а также установки для ручной и механизированной кислородной и кислородно-порошковой копьевой резки разработаны в сварочной лаборатории МВТУ им. Баумана.

• Кислородно-флюсовая резка

• При обычной кислородной резке высоколегированных хромистых и хромоникелевых нержавеющих сталей на поверхности реза образуется пленка тугоплавких окислов хрома, имеющих температуру плавления около 2000° С и препятствующих дальнейшему окислению металлов в месте реза. Поэтому кислородная резка этих сталей требует применения особых приемов и способов.До разработки способа кислородно-флюсовой резки нержавеющих сталей пользовались приемами резки, основанными на создании вблизи поверхности реза участков металла с высокой температурой нагрева, способствующих расплавлению пленки окислов хрома. Это достигалось введением в разрез дополнительного тепла от сгорания присадки из малоуглеродистой стали. В качестве таковой использовалась стальная полоска, уложенная вдоль линии реза, или валик, наплавленный металлическим электродом. Выделяющееся при сгорании железа тепло, а также переходящее в шлак железо (полоски или наплавки) и его окислы способствуют разжижению и удалению окислов хрома. Этими способами можно было резать нержавеющую сталь небольшой толщины (10—20 мм), при этом качество реза и производительность низкие, резка протекает неустойчиво и часто прерывается.

• Лучшие результаты получают при непрерывном введении в рез прутка из низкоуглеродистой стали диаметром 10—15 мм. При соответствующем навыке этим способом можно выполнять отрезку прибылей отливок толщиной до 400 мм. Существенным недостатком способа Ищется необходимость выполнения резки двумя рабочими: один должен быстро подавать пруток в зону резки, а второй — вести резку. При резке необходима повышенная мощность подогревающего пламени. Рез получается широким, скорость резки низкая (при толщине 40 мм — 100 мм/мин, при 80 мм — 70 мм/мин и при 200 мм — 20 мм/мин), а качество поверхности реза — плохое.

• Лучшие результаты получают при электрокислородной резке нержавеющих сталей трубчатым стальным электродом, по которому проходит струя режущего кислорода, Этим способом можно резать непрерывно сталь толщиной до 10 мм. При резке стали толщиной 10—120 мм электроду придают зигзагообразное движение. Скорость резки при этом равна: при толщине 10 мм — 400 мм/мин, при 60 мм — 40 мм/мин, при 120 мм — 30 мм/мин. Высокая стоимость трубчатых электродов и значительное оплавление верхней кромки ограничивают применение этого способа.

• Более совершенным способом резки высоколегированных нержавеющих сталей является кислородно-флюсовая резка. В качестве флюса применяют, как правило, железный порошок с зернами 0,1—0,2 мм. Сгорая в струе режущего кислорода, железный порошок выделяет дополнительное тепло, которое повышает температуру в месте реза. Вследствие этого тугоплавкие окислы остаются в жидком состоянии и, будучи разбавлены продуктами сгорания железа, дают жидкотекучие шлаки. Резка протекает с нормальной скоростью, а поверхность реза получается чистой.

• Кислородная резка чугуна без флюса также затруднена, так как температура плавления чугуна ниже температуры горения железа. Содержащийся в чугуне кремний дает тугоплавкую пленку окиси, которая препятствует нормальному протеканию резки. При сгорании углерода чугуна образуется газообразная окись углерода, загрязняющая режущий кислород и препятствующая сгоранию железа.

• Разрезать чугун можно без флюса, только применяя более мощное ацетиленокислородное пламя с избытком ацетилена. Ядро пламени должно иметь длину, равную толщине разрезаемого чугуна. Резка производится с поперечными колебательными движениями мундштука, создающими более широкий рез. При этом способе расходуется больше металла, кислорода и ацетилена, чем при резке стали, а разрез получается неровный, с оплавленными кромками. Поэтому для высококачественной резки чугуна также применяют кислородно-флюсовую резку.

• Цветные металлы (медь, латунь, бронза) обладают высокой теплопроводностью и при их окислении кислородом выделяется количество тепла, недостаточное для дальнейшего развития процесса горения металла. При кислородной резке этих металлов также образуются тугоплавкие окислы, препятствующие резке. Поэтому кислородная резка бронзы и латуни возможна только с применением флюсов.

• При резке чугуна в порошок добавляют феррофосфор или алюминиевый порошок и кварцевый песок. Скорость кислородно-флюсовой резки чугуна на 50—55% ниже скорости резки нержавеющей стали. При резке меди и бронзы во флюс добавляют феррофосфор, алюминий и кварцевый песок, а резку ведут с подогревом до 200—400 °С.

• Кислородно-флюсовая резка высоколегированных сталей

• К высоколегированным сталям относятся стали, содержащие более 10% легирующих элементов. Высоколегированные стали кроме обычных примесей углерода, кремния, марганца, серы и фосфора содержат в различных количествах такие примеси, как хром, никель, титан, вольфрам, молибден, ванадий, ниобий, медь, алюминий и др. Такие стали не могут подвергаться обычной кислородной резке, так как на поверхности их образуется пленка тугоплавких окислов. Такие стали подвергаются только кислородно-флюсовой резке. Применяются разделительная и поверхностная кислородно-флюсовая резка.

• Высоколегированные стали в зависимости от содержания легирующих элементов по структуре подразделяются на основные три группы: аустенитные, ферритные и мартенситные. Легирующие элементы по-разному влияют на процесс резки высоколегированных сталей. Одни из них не влияют на процесс резки, другие вызывают способность кромки реза воспринимать закалку, третьи — замедляют процесс резки и образуют карбиды хрома.

• Стали аустенитного и ферритного класса перед резкой не подвергаются подогреву, а стали мартенситного класса подогреваются до 250—350°С. Высоколегированные стали обладают низкой теплопроводностью, а процесс кислородно-флюсовой резки вызывает интенсивное тепловое воздействие на разрезаемый металл, так как одновременно с кислородом вводится железный порошок, который, сгорая, выделяет дополнительное тепло. В результате низкой теплопроводности и большого выделения тепла в зоне реза в металле возникают большие внутренние напряжения, которые приводят к образованию деформаций разрезаемых листов, а при жестком закреплении — трещин.

• Перед резкой линия реза тщательно очищается от грязи, ржавчины и масла, а флюс просеивается и прокаливается. Резку начинают от края листа или от предварительно сделанного отверстия.

• Режимы кислородно-флюсовой резки высокохромистых сталей отличаются от режимов резки низкоуглеродистых сталей. Мощность подогревающего пламени берется на 15—25% больше, чем при резке низкоуглеродистых сталей такой же толщины. Расстояние от конца мундштука до поверхности разрезаемого металла также больше, чем при обычной кислородной резке. Делается это для того, чтобы частицы флюса успели нагреться до температуры воспламенения, при этом уменьшается возможность засорения выходных каналов подогревающего пламени.

• На процесс кислородно-флюсовой резки влияют правильный выбор давления и расхода режущего кислорода, марка и расход флюса, мощность подогревающего пламени, скорость резки и другие параметры. Техника кислородно-флюсовой резки, в основном, такая же, как и при обычной кислородной резке. Резка осуществляется как ручными, так и машинными резаками. В качестве горючего газа применяется ацетилен и газы-заменители ацетилена (пропан-бутановая смесь и природные газы).

• Правильный выбор расхода флюса устанавливают визуально. На кромках реза остаются небольшие валики расплавленного железного порошка. Большой расход флюса вызывает увеличение размеров валиков и замедляет процесс резки. Малый расход флюса также замедляет процесс резки из-за недостаточного количества выделившегося тепла. При кислородно-флюсовой резке вентиль подачи флюса на резаке необходимо открывать после зажигания подогревающего пламени. При выключении необходимо сначала закрыть вентили подачи флюса и режущего кислорода, а затем — вентили горючего газа и кислорода. Продолжительность подогрева металла при кислородно-флюсовой резке меньше, чем при обычной кислородной резке. Резак относительно разрезаемого металла должен перемещаться равномерно, по окончании процесса резак необходимо задержать, чтобы прорезать металл по всей его толщине.

Резаки для кислородной резки Набор оборудования, предназначенный для кислородной резки, отличается от набора для газовой сварки только наличием резака, который заменяет собой сварочную горелку. Резаки служат для образования смешивания горючих газов или жидкостей с кислородом, образования подогревающего пламени и подачи в зону реза струи чистого кислорода. Отличаются резаки от сварочных горелок наличием трубки и вентиля для режущего кислорода, а также особым устройством головки. Резаки отличаются: Резаки для ручной резки служат для смешения горючего газа с кислородом, образования подогревающего пламени и подачи к разрезаемому металлу струи режущего кислорода. Ручные резаки для газовой резки классифицируются по следующим признакам: по роду горючего газа, на котором они работают: для ацетилена, газов-заменителей, жидких горючих; по принципу смешения горючего газа и кислорода на инжекторные и безинжекторные; по назначению — на универсальные и специальные; по виду резки для разделительной, поверхностной, кислородно-флюсовой, копьевой. В настоящее время широкое применение получили универсальные резаки. К универсальным резакам предъявляются следующие основные требования: возможность резки стали толщиной от 3 до 300 мм в любом направлении, устойчивость против обратных ударов, малая масса и удобство в обращении. Как и сварочные горелки, резаки имеют инжекторное устройство, обеспечивающее нормальную работу горючего газа в диапазоне давлений 0,03-1,5 кгс/см2. Инжекторный резак отличается от инжекторной горелки тем, что имеет отдельный канал для подачи режущего кислорода и специальную головку, которая включает в себя два сменных мундштука — внутренний и наружный Показатель Данные показателя Толщина нарезаемой стали, мм 3-5 5-25 25-50 50-100 100-200 200-300 Номер наружного мундштука 1 2 Номер внутреннего мундштука 1-2 2-3 3-4 5 Давление режущего кислорода, кг/см 3 4 6 8 10 12 Расход кислорода, м³/ч 3 4 6 8 10 12 Расход ацетилена, м³/ч 0,4 0,6 0,8 0,9 1,0 1,0 Расход пропан-бутана, м³/ 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Давление ацетилена, кг/см 0,001 Давление других горючих газов, кг/см (не менее) 0,005 Вентиля для кислорода и горючего газа, головку со сменными мундштуками, штуцеры со съемными вентилями и инжекторное устройство. На каждом маховике вентилей нанесено наименование газа (кислород режущий, кислород и горючий газ), стрелки, указывающие направление вращения при открывании и закрывании («О»-открыто и «3»-закрыто).   На сменных мундштуках наносят их номера и индекс, указывающий, для какого горючего газа они предназначены: «А» - ацетилен, «П»-пропан-бутан, «ПГ» - природный газ. Накидная гайка и штуцер, служащие для присоединения к рукоятке ниппеля для горючего газа, имеют левую резьбу. Кислородный ниппель присоединяется накидной гайкой с правой резьбой. На кислородном штуцере нанесена буква «К» (кислород). Вставной резак превращает сварочную горелку в режущий инструмент. Он является самым удобным приспособлением для скашивания кромок изделий, которые должны присоединяться встык. Особенно удобны такие резаки при частых переходах от одной операции (от резки к сварке) к другой. Все вставные резаки конструктивно однотипны и различаются устройством головок и мундштуков, имеющих специальное назначение. Инжекторные резаки отличаются разнообразием конструкций. Поэтому рассмотрим резак типа «Пламя» который используют для ручной разделительной резки низкоуглеродистых и низколегированных сталей кислородной струей с использованием подогревающего пламени, образуемого ацетиленом и кислородом. Технические характеристики этого типа резаков Характеристики инжекторных резаков   Показатель Толщина разрезаемого металла 3-6 6-25 50 100 200 300 Номер мундштука    -внутреннего    -наружного 1 1 2 1 3 1 4 2 5 2 5 2 Давление ацетилена, кг/см² Не ниже 0,01 Давление кислорода, кг/см² 3,5 4 6 8 11 14 Расход ацетилена, м3/ч 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 Расход кислорода , кг/см² 3 5,2 8,5 18,5 33,5 42 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 Габаритные размеры, мм 550x64x160 Масса, кг 1,5 Керосино-кислородные резаки конструктивно отличаются от обычных газовых, так как для получения высокотемпературного пламени необходимо превращение жидкости в парообразное состояние. Этот процесс происходит в передней части корпуса резака за счет тепла, получаемого вспомогательным подогревом или механическим распылением керосина кислородом. В последнем случае испарение керосина происходит в мундштуке. керосино-кислородного резак модели РК-62 могут работать с применением пропано-бутановых смесей, но для этого нужно удалить оплетку с инжекторной трубки. Производительность резака при этом уменьшится. В зависимости от толщины разрезаемого металла в головке резака устанавливают различные внутренние мундштуки.

Сварка меди

Медь обладает высокой теплопроводностью, поэтому при ее сварке к месту

расплавления металла приходится проводить большое количество тепла, чем при

сварке стали.

Одним из свойств меди затрудняющим сварку, является ее повышенная текучесть в

расплавленном состоянии. Поэтому при сварке меди не оставляют зазора между

кромками. В качестве присадочного металла используют проволоку из чистой

меди. Для раскисления меди и удаления шлака применяют флюсы.

Сварка латуни и бронзы

Сварка латуни. Газовую сварку широко используют для сварки латуни, которая

труднее поддается сварке электрической дугой. Основное затруднение при сварке

состоит в значительном испарении из латуни цинка, которое начинается при

900С. Если латунь перегреть, то вследствие испарения цинка, шов получится

пористым. При газовой сварке может испаряется до 25% содержащегося в латуни

цинка.

Для уменьшения испарения цинка сварку латуни ведут пламени с избытком

кислорода до 30-40%. В качестве присадочного металла используют латунную

проволоку. В качестве флюсов применяют прокаленную буру или газообразный флюс

БМ-1

Сварка бронзы

Газовую сварку бронзы применяют при ремонте литых изделий из бронзы, наплавке

работающих на трение поверхностей деталей слоем антифрикционных бронзовых

сплавов и пр.

Сварочное пламя должно иметь восстановительный характер, так как при

окислительном пламени увеличиваются выгорание из бронзы олова, кремния,

алюминия. В качестве присадочного материала используют прутки или проволоку,

близкие по составу к свариваемому металлу. Для раскисления в присадочную

проволоку вводят до 0.4% кремния.

Для защиты металла от окисления и удаления окислов в шлаки применяют флюсы

тех же составов, что и при сварке меди и латуни.

Газовая сварка меди. Первое, что надо помнить - медь сильно окисляется. Образующийся оксид снижает пластичность и механическую прочность сварного шва. Помимо всего, появляются мелкие трещины в расплавленном металле «водородная болезнь». Это и объясняет необходимость обязательного использования флюсов при работах с медью. Роль флюсов заключается в растворении образующихся оксидов. Оксиды трансформируются в легкоплавкие шлаки. А чтобы закиси меди не образовывались в металле шва, необходимы присадки (марганец, кремний). Для указанных целей рекомендуется и использование меди с пониженным содержанием кислорода (до 0,01%). Флюсы и присадочные металлы даны в таблицах.

Таблица 1. Флюсы для газовой сварки меди

номер флюса	бура прокаленная	борная кислота	калий фосфорнокислый	кварцевый песок	древесный уголь	поваренная соль	углекислый калий
1	100	-	-	-	-	-	-
2	-	100	-	-	-	-	-
3	50	50	-	-	-	-	-
4	75	25	-	-	-	-	-
5	50	35	15	-	-	-	-
6	50	-	15	15	20	-	-
7	70	10	-	-	-	20	-
8	56	-	-	-	-	22	22

Таблица 2. Металлы присадочные

номер флюса	бура прокаленная	борная кислота	калий фосфорнокислый	кварцевый песок	древесный уголь	поваренная соль	углекислый калий
1	100	-	-	-	-	-	-
2	-	100	-	-	-	-	-
3	50	50	-	-	-	-	-
4	75	25	-	-	-	-	-
5	50	35	15	-	-	-	-
6	50	-	15	15	20	-	-
7	70	10	-	-	-	20	-
8	56	-	-	-	-	22	22

Дополнительные трудности возникают при газовой сварке меди из-за ее уникальных теплофизических свойств. Медь обладает высокой теплоемкостью и теплопроводностью (в 6 - 7 раз выше, чем у стали), повышенным коэффициентом линейного расширения при нагревании (в 1,5 раза выше, чем у стали).

Эти свойства обусловливают большую, чем при сварке стали, зону термического влияния и приводят к появлению значительных тепловых деформаций, которое могут вызывать при охлаждении сварного шва значительные напряжения. Некоторыми технологическими приемами можно устранить нежелательные последствия при сварке меди. К примеру, сварку можно вести на увеличенных скоростях. Это уменьшит время соприкосновения пламени с жидким металлом. Для этого надо предварительно подогреть свариваемые кромки. Наконечник для сварки меди всегда будет на 1 - 2 номера больше, чем наконечник для сварки стали. Это общее правило, и его надо знать без обращения к специальным источникам. Разрушить оксидные прослойки после сварки можно путем проковки шва в горячем состоянии. Обычно медь сваривается в виде стыковых и угловых соединений. Сварка впритык (тавровое соединение) и сварка в кромку применяется только при ремонте. Внахлестку медь не сваривается. Медь сваривается только в один слой т.к. при накладывании второго слоя большая вероятность появления трещин.

При сварке меди надо соблюдать технологическую последовательность операций. В противном случае полученный сварной шов не будет соответствовать предъявляемым требованиям. Подготовка свариваемых деталей. Для этого надо зачистить как кромки свариваемых изделий (деталей), так и прилегающую к ним поверхность металла. Очищать можно как механическим, так и химическим путем. Затем надо собрать свариваемые детали, закрепить их (лучше всего в кондукторе) и сделать прихватки.

Прихватки - это короткие швы (не более 5 мм) с интервалом между ними в 70 - 100 мм. Если свариваются детали, имеющие значительную толщину, то длина прихваток составит не менее 20 мм при интервале между ними в 400 - 500 мм. Установка свариваемой детали (свариваемых деталей). Свариваемые детали надо располагать под углом 7 - 10° к горизонтальной плоскости, чтобы лучше заполнялись зазоры кромок (разделка кромок). Установка режима сварки.

Мощность горелки регулируется, исходя из следующего расчета 155 - 175 л/ч ацетилена на 1 мм свариваемой толщины (при толщине 3 - 4 мм). Если толщина больше, порядка 8 - 10 мм 175 - 225 л/ч на 1 мм толщины. Пламя должно быть нормальным, мягким. Процесс сварки. Свариваемые кромки нагреваются, на них в виде пасты наносится флюс. Флюсом покрывается и присадочный пруток. Расплавить присадочный пруток, расположив его над местом сварки близко от сварочной ванны для уменьшения ее оксидирования. Установить горелку под углом наклона к свариваемому изделию 30 - 40°, присадочной проволоки 30 - 40°, расположить ядро пламени на расстоянии 6 - 10 мм от расплавленного металла и выполнить сварку восстановительной зоной пламени в один проход снизу вверх: левым способом при толщине листов до 5 мм, а при большей толщине - правым способом.

Во время сварки периодически добавлять флюс непосредственно в зону сварки на кончике присадочной проволоки, непрерывно перемешивая жидкий металл присадкой, извлекая ее возможно реже из ванночки. Завершение процесса сварки. После сварки шов проковать: при толщине листов до 4 мм - в холодном состоянии, при больших толщинах - при температуре до 500°С; принять меры предосторожности против резкого охлаждения сварного соединения под воздействием сквозняков или притока холодного воздуха. Очистить шов 2% раствором серной или азотной кислоты и промыть водой для удаления остатков флюса.

Сварка латуни. Латунь - это сплав меди с цинком (цинка может быть до 55%). Если речь идет о специальных латунях, то это означает, что в сплав включаются дополнительно различные легирующие добавки (свинец, никель, олово). Как и медь, латунь является трудносвариваемым сплавом. Основные трудности процесса - это выгорание цинка и поглощение газов расплавленным металлом. Последствия - образование пор и снижение механической прочности соединения. К тому же, сплав с содержанием цинка более 20% очень часто растрескивается после деформации в холодном состоянии. Чтобы добиться устранения этого, применяются особые технологические приемы приведенные в таблице3.

Таблица 3. Методы устранения дефектов

номер флюса	бура прокаленная	борная кислота	калий фосфорнокислый	кварцевый песок	древесный уголь	поваренная соль	углекислый калий
1	100	-	-	-	-	-	-
2	-	100	-	-	-	-	-
3	50	50	-	-	-	-	-
4	75	25	-	-	-	-	-
5	50	35	15	-	-	-	-
6	50	-	15	15	20	-	-
7	70	10	-	-	-	20	-
8	56	-	-	-	-	22	22

Обработка сварных соединений из латуни после сварки производится так же, как при сварке меди. Однако в отличие от меди, температура проковки латуни зависит не от толщины свариваемой детали, а от содержания цинка в основном металле. Холодную проковку латуней алюминиевым молотком или пневмомолотком применяют для латуней, содержащих менее 40% цинка. Латуни, содержащие более 40% цинка, подвергают проковке при температуре 650°С, что соответствует нагреву металла до темнокрасного цвета.

Не следует забывать, что пары цинка, содержащиеся в латуни, ядовиты и это требует принятия мер для защиты органов дыхания. Лучше всего применять респиратор или постараться обеспечить бездымный технологический процесс. При сварке латуни применяются порошкообразные флюсы: флюс № 1 состоит исключительно из прокаленной буры; флюс № 3 состоит из 80% борной кислоты и 20% прокаленной буры; флюс № 200 состоит из 70% борной кислоты, 21% прокаленной буры и 9% фтористого кальция.

Сварка бронзы. Бронза - это сплав меди с оловом (оловянные бронзы) алюминием (алюминиевые бронзы), кремнием (кремнистые бронзы) и т.д. В состав бронзы могут входить и другие элементы. Процесс газовой сварки применим преимущественно для оловянной бронзы, алюминиевые и кремнистые бронзы свариваются в основном дуговой или аргонодуговой сваркой. Есть необходимость подробнее остановиться на существующих марках различных бронз и изложить в таблице 4 способы их сварки.

Таблица 4. Марка и применение различных бронз

Группа	Марка	Применение	Способы сварки
Оловянные бронзы с содержанием олова до 20%	БрОЦ8-4 БрОЩО-2 БрОЦС6-6-3	Фасонное литье и арматура	Газовая сварка
Алюминиевые бронзы. Состав - алюминий до 10%, легированный марганцем, железом, никелем	БрАШ 0-3-7-5 БрАЖЭ-4 БрАЖН-10-4-4 БрАЖН-11-6-6	Фасонное литье и арматура	Из-за пониженной свариваемости сварку лучше вести угольным электродом. Газовая сварка применяется редко
Кремнистые бронзы, кремнемарганцовистые, бронзы легированные кремнием и марганцем, с добавкой железа, никеля и др	БрКМцЗ-1	Применяются в химической и пищевой промышленности (возможно применение и в других отраслях)	Хорошая свариваемость. Хорошо соединяются дуговой сваркой. Газовая сварка применяется крайне редко

Первое, что нужно сделать, готовясь к сварке - это очистить поверхность от окалины, от остатков формовочной смеси (если таковые имеются), других отложений. Зачистку надо проводить металлической щеткой до появления блеска металла. Затем следует этап разделки кромок V-образного профиля под 70 - 90°. После этого, учитывая вредность испарений оловянных бронз, закрепить соединяемые детали в зоне действия вытяжной вентиляции в нижнем положении, т.к. бронза обладает большой текучестью в расплавленном состоянии. Под будущий шов необходимо подвести подкладки из графита или асбеста. Сварку производить лучше всего ацетиленом, но можно применить и газы заменители (бутан, пропан). На горелке отрегулировать мягкое нормальное пламя из расчета 70 - 120 литров в час на 1 мм свариваемой толщины. На кромки деталей и на присадочный металл нанести флюс. Флюсы используются те же, что и при сварке меди. Если металл холодный, подогреть его до температуры 250 - 300°С. Затем расположить мундштук горелки под прямым углом к поверхности металла и расплавить соединяемые кромки и присадочный материал. Ядро пламени горелки должно находиться на расстоянии 7 - 10 мм от уровня расплавленного металла (сварочной ванны). Это необходимо для того, чтобы сварочная ванна не перегрелась и не началось выгорание олова. Хорошо перемешивать сварочную ванну присадочным прутком и периодически добавлять в жидкий металл флюс, который будет удалять образующиеся окислы. В качестве присадочного материала при сварке оловянных бронз надо использовать проволоку БрОФб,5-0,4 или БрОЦ4-3 с добавкой фосфора. Так же можно использовать бронзовые полоски, но только обязательно той же марки, что и свариваемый металл.

По окончании сварочных работ произвести термообработку детали (изделия) и удалить остатки флюса путем промывки шва 2% раствором с