Зміст

Вступ

Технологія газового зварювання

Зварювальні пальники

Водяні запобіжні затвори та балони для стислих газів

Газові редуктори та ацетиленові генератори

Техніка безпеки при газовому зварюванні

Використана література

Вступ

Зварюванням називається процес отримання нероз'ємних з'єднань шляхом встановлення міжатомних зв'язків між зварювальними частинами при їх місцевому або загальному нагріванні або пластичному деформуванні, або спільній дії того <#"justify">Важливою науково-технічною проблемою є створення економічних, надійних і довговічних зварних конструкцій, що можуть працювати на землі, під водою і в космосі, при великій різниці температур, в агресивних середовищах і при інтенсивному опромінюванні.

За допомогою зварювання і споріднених технологій створюється більше половини валового національного продукту промислово розвинутих країн. У зварювальному виробництві зайнято близько 5 мільйонів людей, переважна більшість яких (70-80%) виконують електродугові процеси.

Основою зварювального виробництва є зварювання плавленням. Техніка і технологія цього процесу постійно вдосконалюється. На ринку зварювального обладнання перше місце займає апаратура для зварювання порошковими і суцільними дротами при зменшенні частки обладнання для ручного дугового зварюванням, зменшилась майже в 3 рази і становить 20-30%, в інших країнах таке зниження менш інтенсивне.

Розширюються галузі застосування лазерних технологій, зокрема потужних діод них зварювальних лазерів з високим к.п.д. Широкі можливості використання електронно-променевого зварювання, яким за один прохід можна зварювати метали товщиною до 200-300 мм. Для розвитку важкого машинобудування велике значення має електрошлакове зварювання при виготовленні крупно-габаритних товстостінних виробів.

Розвиток електронної техніки й приладобудування призвів до створення ультразвукового, дифузійного, пресового та зварювання інших видів. Забезпечення з'єднань високої якості у складних умовах вимагає вдосконалення техніки та засобів підготовки до ремонтного зварювання.

Значно розширилися можливості підводного зварювання та різання, які використовуються на глибинах декількох десятків метрів. Для цього використовують зварювання плавкими і неплавкими електродами, лазерне випромінювання. Розробляються нові механізовані способи зварювання й різання, а також обладнання, які були б придатні для використання на кілометровій глибині для прокладання газо- нафтопроводів по дну океанів.

Зварювання є одним із основних технологічних процесів виготовлення та ремонту виробів у різних галузях промисловості, будівництва й транспорту. Без зварювання неможливе виробництво автомобілів, кораблів, літаків, мостів, котлів, турбін, реакторів та інших конструкцій. Зварювання дозволило створити принципово нові конструкції машин, внести корінні зміни в конструкцію й технологію виробництва. Порівняно з іншими способами виготовлення конструкцій зварні є легшими та дешевшими. При цьому економія металу становить від 10 до 50%. За допомогою зварювання одержують нероз'ємні з'єднання майже всіх металів і сплавів різної товщини від сотих часток міліметра до декількох метрів. Поряд з традиційними конструкційними сталями зварюють спеціальні сталі та сплави на основі титану, цирконію, молібдену, ніобію й інших матеріалів, а також різнорідні матеріали.

Суттєво розширились умови проведення зварювальних робіт. Електричне зварювання виконують в умовах високих температур, радіації, в глибокому вакуумі під водою, в умовах невагомості. Швидкими темпами освоюються нові види зварювання: електронно-променеве, світлове, дифузійне, ультразвукове, електромагнітне, лазерне. Розширились можливості дугового й контактного зварювання. Для підвищення якості продукції та продуктивності праці у зварювальне виробництво слід широко впроваджувати останні досягнення науки й техніки.

Розроблені й серійно випускаються нові конструкції джерел живлення дуги, обладнання для механізованих способів зварювання, складально-зварні пристосування.

Досягнення в галузі механізації та автоматизації зварювальних процесів, використання останніх досягнень зварювальної технології й техніки зумовило корінні зміни в технології виготовлення кораблів, пресів, прокатних станів, котлів, нафтової апаратури, труб та інших зварних конструкцій.

При відновленні спрацьованих деталей машин і механізмів, а також при виготовленні нових деталей із зносостійкою поверхнею широко використовуються різні механізовані способи наплавлення.

Запровадження нових способів зварювання в т. ч. у середовищі захисних газів, під флюсом електрошлакового тощо, дозволяє вирішити проблему широкого використання в промисловості зварних виробів із деталями і складальними одиницями із спеціальних сталей, кольорових металів та їх сплавів.

Особливе місце посідає і газове зварювання.

При газовому зварюванні для нагрівання присадного металу і кромок основного металу до розплавленого стану використовується тепло газового полум'я, що одержується від згоряння різних горючих газів в суміші з киснем.

Як горючий газ найбільше застосування має ацетилен, який при згорянні в кисні дає температуру полум'я достатню для зварювання сталей і більшості інших відомих металів та їх сплавів.

Для зварювання металів (свинцю, алюмінію і інших), температура плавлення яких нижче температури плавлення сталі, використовують і інші горючі гази, наприклад водень, природний газ і деякі інші, що мають більш низьку температуру плавлення.

Найбільш часто газове зварювання застосовують при виготовленні листових і трубчастих конструкцій з мало вуглецевих і низьколегованих сталей товщиною до 3-5 мм, при виправленні дефектів у виливках із сірого чавуну і бронзи, а також для зварювання кольорових металів та їх сплавів.

Технологія газового зварювання

Види і склад ацетиленокисневого полум'я. Залежно від співвідношення кисню і ацетилену, які виходять з пальника, розрізняють три основних види ацетиленокисневого полум'я: нормальне, або відновне; з надлишком кисню, або окислювальне; з надлишком ацетилену, або навуглецьовувальне. При газовому зварюванні здебільшого застосовують нормальне полум'я, при якому на одну об'ємну частину ацетилену припадає на 10...20 % більше кисню.

Ацетиленокисневе полум'я складається з трьох зон, яскраво окресленого ядра / (температура близько 1000 °С), зварювальної // (температура 3050...3150 °С) і факела /// (температура близько 1200 °С). У першій зоні відбувається екзотермічне

розкладання ацетилену на його складові елементи:

2С2Н2 + 2О2 = 4С + 2Н2 + 2О2.

Розжарені частинки вуглецю надають цій зоні яскравого світіння. У другій зоні відбувається неповне згоряння вуглецю за реакцією

4С + 2Н2 + 2О2 = 4СО + 2Н2.

Внаслідок утворення оксиду вуглецю і водню ця зона має відновлювальний характер. Найбільша температура полум'я у цій зоні знаходиться на відстані 2...4 мм від кінця ядра. Цією частиною полум'я і ведуть зварювання.

У третій зоні за рахунок кисню повітря згоряють оксид вуглецю і водень:

4СО + 2Н2 + ЗО2 = 4СО2 + 2Н2О.

Способи газового зварювання. Розрізняють два основних способи газового зварювання: лівий і правий.

При лівому способі полум'я пальника переміщується справа наліво і спрямоване на незварені кромки, а при правому − зліва направо і спрямоване вбік утвореного зварного шва. Лівий спосіб застосовують при зварюванні листів завтовшки до 5 мм і легкоплавких металів, для яких не потрібне зосередження великої кількості теплоти в місці зварювання. Правий спосіб забезпечує глибше проварювання, тому його застосовують при зварюванні металу завтовшки понад 5 мм.

Однак при виборі способу газового зварювання керуються не тільки товщиною зварюваного металу, а й положенням шва у просторі. Нижні шви залежно від товщини листів зварюють лівим або правим способом. Вертикальні шви незалежно від товщини з'єднуваних листів виконують тільки лівим способом, а стельові − тільки правим способом.Як присадний метал при газовому зварюванні сталі використовують той самий дріт, що й при дуговому зварюванні.

Зварювальні пальники

Зварювальний пальник служить основним інструментом при ручному газовому зварюванні. У пальнику змішують в потрібних кількостях кисень і ацетилен. Горюча суміш витікає з каналу мундштука пальника із заданою швидкістю і, згораючи, дає стійку зварювальне полум'я, яким розплавляють основний і присадочний метал у місці зварювання. Пальник служить також для регулювання теплової потужності полум'я шляхом зміни витрати пального газу і кисню.

За способом подачі горючого газу в камеру змішування розрізняють пальники інжекторні, або низького тиску, і без інжекторні, або рівного тиску. В промисловості використовують переважно пальники інжекторного типу.

Служать для зварювання, паяння, наплавлення, підігріву сталі, чавуну і кольорових металів. Найбільшого поширення набули пальники інжекторного типу. Пальник складається з мундштука, з'єднувального ніпеля, трубки наконечника, змішувальної камери, накидної гайки, інжектора, корпусу, рукоятки, ніпеля для кисню та ацетилену.

Пальники діляться на потужності полум'я:

1.Мікро малої потужності (лабораторні) Г-1;

2.Малої потужності Г-2. Витрата ацетилену від 25 до 700 л. на годину, кисню від 35 до 900 л. на годину. Комплектуються наконечниками № 0 до 3;

3.Середньої потужності Г-3. Витрата ацетилену від 50 до 2500 л. на годину, кисню від 65 до 3000 л. на годину. Наконечники № 1-7;

4.Великий потужності Г-4.

Ńõåģą ēāąšžāąėüķīćī ļąėüķčźą ³ķęåźņīšķīćī ņčļó

В інжекторних пальниках кисень під тиском 0,2-0,4 Мн / м (2-4ат) подається через ніпель 7 і регулюючий вентиль в інжектор 4. Інжектор має вузький центральний отвір - сопло і поздовжні прорізи по циліндричній поверхні. Виходячи з отвору сопла з великою швидкістю, кисень створює в камері змішування З сильне розрідження. Внаслідок цього розрідження ацетилен, що має більш низький тиск, засмоктується через ніпель 8, регулювальний вентиль для ацетилену 9, внутрішній канал рукоятки 5, поздовжні пази інжектора 4 в камеру змішування 3. Тут кисень і ацетилен утворюють горючу суміш, яка з камери змішування 3 трубкою 2 надходить в мундштук 1. При виході з мундштука і запалюванні цієї суміші утворюється зварювальне полум'я. Потрібне співвідношення газів у пальнику регулюється кисневим 6 і ацетиленовим 9 вентилями.

Пальники інжекторного типу мають сім змінних наконечників, які дають змогу провадити зварювання металу товщиною від 0,5 до 30 мм. Наконечник до рукоятки пальника приєднується за допомогою накидної гайки.

Крім одно соплових зварювальних пальників в промисловості застосовують багато соплові пальники, призначені для поверхневого загартування, паяння та інших робіт.