1. – Сурет. Қорғаушы газдарда пісіру

Бұл тәсілді жоғарылегірленген болаттан, титан, никель, алюминий және магний қорытпаларынан жасалған бөлшектерді пісіруге қолданады. Көміртекті болаттарды пісіргенде біршама арзанырақ көмірқышқыл газын қолданады.

Электрқожды пісіру.

Пісірудің бұл түрінде негізгі және қосынды металдардың балқуы, тұрақталған пісіру процесі кезінде, электр тоғы балқыған қождан өткенде бөлінетін жылу арқылы іске асады. Электрқожды пісіру электрод түрімен, электродта тербеліс болуымен, электрод санымен және кейбір басқа да белгілерімен жіктеледі. Бұл тәсіл ауыр дайындамаларды жалғастыруға қолданылады (ауыр тұғырлар, станиналар).

Газбен пісіру.

Пісірудің бұл түрі негізгі және қосынды металдарды жоғары температуралы газ- оттекті жалынымен балқытып жалғастыруға негізделген. Оттегінде жандыруға арналған жанар газ есебінде әртүрлі газдарды пайдаланады: сутегі,ацетилен, пропан-бутан қоспасы, бензин буы, керосин буы, қалалық газ, табиғи, кокс, мұнай және басқа газдар. Ацетилен-оттекті пісіру (4 –сурет) инжекторлы жанарғы жалынында өтеді. Қосынды металл есебінде пісірілетін бөлшек металының құрамына жақын сым немесе сырықтар қолданылады. Ацетилен-оттекті пісіруде жалғастардың сапасы электрдоғалы пісіргеннен төмен.

4 – сурет. Ацетилен-оттекті пісіру

Түйіспелі пісіру.

Түйістіріп кедергімен пісіру, әдетте қимасы аздау бөлшектерді жалғастыру үшін қолданылады. Бөлшектердің шеттерін гидравликалық баспамен қысып, содан кейін электр тоғын қосады. Бұл жағдайда түйіскен металл пластикалық жағдайда дейін жеткізіледі. Түйіспелі пісірудің басқа түрі – балқытып пісіру. Бұл әдісте түйісті алғашында біршама күшпен қысып, содан кейін тоқ қосады. Нәтижесінде көп көлемде микро доға пайда болады да, ол металдарды балқытады (5,б – суреті). Түйіс балқығаннан кейін гидравликалық баспамен қысылады (5,в – суреті). Мұндай балқытып пісіруді қимасы үлкен бөлшектерді жалғастыруға, бұданда басқа әртекті металдарды жалғастыруға қолданады.

Түйіспелі пісірудің тағы бір түрі – нүктелі пісіру, ол бірнүктелі және көпнүктелі болып бөлінеді. Түйіспелі пісіру әртүрлі электр тоғымен – тұрақты, айнымалы т.б. түрлерімен орындалады.

2. – Сурет. Түйіспелі пісіру

Металдардың пісіру икемділігі туралы түсінік.

Пісіру өндірісінде пісіру икемділігі деп біртекті және әртекті металдардың (олардың қорытпаларының) берілген жүктемелерде, ортада, температура және басқа жағдайларда жұмыс атқара алатындай пісіру жалғасын қалыптастыру қабілеттілігін айтады. Балқытып пісіруде тек қана өзара жақсы еритін металдар ғана пісіріледі. Біртекті металдар, яғни болат болатпен шойын, шойынмен, мыс мыспен т.с.с., жақсы пісіріледі. Мыс және қорғасын өзара ерімейді (қосылыспайды) және балқыған (сүйық) күйінде араласпайтын қабаттар қалыптастырады. Сондықтан мыс пен қорғасынды іс жүзінде пісіру мүмкін емес. Темір қорғасынмен, алюминий висмутпен, темір магниймен т.с.с. қиын пісіріледі. Сондықтан мұндай жағдайда әртекті металдардың пісіру икемділігін қамтамасыз ету үшін, әдетте пісірілетін екі металмен де өзара жақсы еритін үшінші металды пайдаланады. Пісіру икемділігі негізгі метал қасиетінен басқа пісіру түрі мен ережесіне, қосынды металл және флюс құрамына, қорғаушы газ түріне байланысты. Мысалы, көміртекті болаттарды азот ортасында пісіруге болмайды, өйткені жік металы азотпен қанығып, нәтижесінде металдың ескіруі орын алады. Керісінше мысты азотта пісіру жақсы жағдайда өтеді, өткені балқыған мыс іс жүзінде азотқа бейтарап, әсерлеспейді. Металдарды және олардың қорытпаларының пісіру икемділігін анықтау үшін іс жүзінде 150 әдіс қолданылады.

Әдебиеттер: 1 нег. [3 - 18], 2 нег. [7 - 21], 1-3 қос.

Бақылау сұрақтары

1. Пісіру дегеніміз қандай процесс?

2. Пісіру процестері қандай физикалық белгілерімен жіктеледі?

3. Пісірудің түрлеріне бірнеше мысал келтіріңіз.

4. Металдардың пісіру икемділігі дегеніміз не?

5. Пісіру икемділігі қандай жағдайларға байланысты?

2-Дәріс. Пісіру орны. Пісірушінің аспаптары мен жабдықтары.

Пісіру орны .

Пісіру орны дегеніміз пісіру жұмыстарын жүргізу үшін барлық қажетті жабдықтармен жабдықталған жұмыс орны. Пісіру орны нәрлендіру көзі, электр сымдары, электродұстағыш, шлем және қалқаншамен, сондай-ақ әртүрлі аспаптар және айлабұйымдармен жабдықталады. Пісіру орындары тұрақты немесе жылжымалы болады. Қолданылатын тоқ тегіне және нәрлендіру көзінің типіне байланысты пісіру орындары келесі түрлерге бөлінеді:

• бір орынды (немесе көп орынды) пісіру түзеткіші немесе пісіру түрленгіштерінен тұрақты тоқпен нәрленетін пісіру орындары;

• пісіру трансформаторынан нәрленетін пісіру орны.

Тұрақты пісіру орындары әдетте мөлшері ықшам бұйымдарды пісіруге арналған төбесі ашық бөлмешік. Әдетте бұл бөлмешікте бір орынды пісіру түзеткіші немесе трансформатор орналасады. Егерде айналатын тұрақты тоқ түрлендіргіші қолданылатын болса, шуы көптігінен ол бөлменің сыртында орналастырылады. Пісіру орындарының көп орынды тұрақты тоқ түзеткіштерінен және түрлендіргіштерінін нәрленетін жағдайында пісіру тоғын бөлмешектерге шина немесе сымдармен таратады. Бөлмешектерде ажыратқыштар немесе магнитті қосқыштар орналастырылады. Жұмыс үстелінде, әдетте пісіру бұйымдарын құрастыру мен қысуға арналған айлабұйымдарды орналастырады, ал үстелдің жәшіктерін саймандар, түйір электродтар т.б. салуға пайдаланады. Бөлмешектің қабырғасына электродтарды қыздырып,кептіру үшін қолданылатын кептіру шкафы ілінеді. Жылжымалы пісіру орындары бұйымдарды нақты құрылыс алаңдарында және өндірістік цехтардың аландарында үлкен мөлшерлі бұйымдарды пісіруге қолданылады. Нәрлендіру көздерін жаңбыр және қардан қорғау үшін бұл жағдайда, бастырма жасайды ал доға сәулесінен қорғану үшін қалқандар орналастырады.

6 – суретте қолмен пісіруге арналған пісіру орнының сұлбасы көрсетілген.

6 – сурет. Қолмен доғалы пісіруге арналған пісіру орнының сұлбасы

Пісіруге қажетті жабдықтар.

Электродұстауыштар

Электродұстауыштар электродтарды қысуға және оларға пісіру тоғын келтіруге арналады. Электродұстауыш келесі талаптарды қанағаттандыруы қажет:

• электродты жылдам және сенімді бекітуді қамтамасыз етуі;

• салмағының аз болуы (0,5 кг –ға дейін);

• жұмыста ыңғайлығы;

• электр тоғынан сенімді оқшаулануы;

• қызғаннан сенімді оқшаулануы;

• электродтардың толығырақ балқуын қамтамасыз етуі;

• пісіру сымын берік жалғастыруы мен сенімді электр түйісін қамтамасыз етуі қажет. Қолмен доғалы пісіруге арналған электродұстауыштардың бірнеше типтері бар: ашалы, серіппелі, қыспалы т.б.. Кейбір электродұстауыштарда жұмыстардың қауіпсіздігін жоғарлату мақсатында пісіру процесі тоқтаған кезінде тоқты қолмен немесе автоматты түрде ажырату қарастырылған, электродұстағыштар, құрылғылық сұлбасымен бөлінуден басқа пісіру тоғы күшіне байланысты үш топқа бөлінеді:

I топ — 125 А-ге дейінгі тоқтың күшіне арналған;

II топ — 125 - 315 А;

III топ — 315 до 500 А.

Электродұстауыш 8000 электрод шығынына дейін жөндеусіз шыдауы қажет. Электродты ауыстыру уақыты 4 секундтан аспауы қажет.

7 суретте тоқты қолмен ажырату жүйесі бар электродұстауыштың құрылымы келтірілген., ал 8- суретте электродтарды бойлық және көлденең серіппелі қысуға арналған электродұстауыш көрсетілген.

7 – сурет. Тоқты қолмен ажырату жүйесі бар электродұстауыш

а -бойлық серіппемен; d- серіппе диаметрі; Р - электродты қысу күші, d = 3 мм, ұстауыш екі жағынан текстолитті жапсырмамен бекітілген;

б - көлденең серіппесімен

8 – сурет. Электродұстауыштың типтері

Шлемдер мен қалқаншалар.

Шлемдер мен қалқаншаларды пісірушілердің көзі мен бет терісін электр сәулесінің зиянды әсерінен балқыған метал мен қож шашырандыларынан қорғану үшін қолданылады. Шлемдер мен қалқаншалары тоқ өткізбейтін материалдар – қара фетр және пластмассадан жасайды. Қалқанша немесе шлемнің салмағы 0,6 кг –нан аспауы қажет. Шлемдер мен қалқаншалардың қорғаушы шыны жарықфильтрі болады. Жарықфильтрінің өлшемі - 52x102 мм. Жарықфильтрі металл және қож шашырандыларынан сыртынан әдеттегі терезе шынысымен қорғалады, ол ластанғаннан кейін ауыстырылып тұрады.

Пісіру сымдары.

Тоқ күштік тораптан пісіру аппараттарына әдетте КРПТ таңбалы сымдармен келтіріледі, пісіру аппараттарынан электродұстауыштарға – ПРГД және ПРГДО таңбалы мыс сымымен немесе елеулі механикалық әсері жоқта АПРГДО сымымен (алюминий сымды) келтіріледі. Бұл сымның ұзындығы 3 м – ден кем болмауы керек. Қажетті жағдайда бұл сымды КРПТ, КРПТН, КРПС, КРПСН т.с.с. таңбалы сымдармен ұзартуға болады. Әртүрлі таңбалы сымдарды жалғастыру дәнекерлеумен, қыспа муфталармен орындалады. Пісіру аппаратынан жұмыс орнына тартылған сымның ұзындығы 30-40мм ден аспауы, керек, өйткені сымдағы кедергінің көбеюіне байланысты доға кернеуі азаяды. Нәрлендіру көзімен пісіретін бұйым арасын арзандау сымдармен жалғауға болады, көбінесе бұл мақсатта ПРГ таңбалы сым қолданылады.

Бұл сымды пісірілетін бұйымға жалғау үшін, көбінесе тоқты жақсы өткізетін металдан (мыс, қалайы) жасалған әртүрлі жылдам әсерлі қыспалар қолданылады. Қыспалар серіппелі немесе бұранды болады. Мыс сымдардың қимасы пісіру тоғының шамасына байланысты таңдалады (1- кесте).

7 кесте - Пісіру сымдарының қимасын пісіру тоғының шамасына байланысты таңдау

Пісіру тоғының шамасы, А	Сымдардың қимасы, мм2
	біртұтас	Қос-сымды
100	16	—
200	25	2х 10
300	50	2х 16
400	70	2x25
600	75	2х 75
800	-	2 х 50
1000	-	2 х 70

Электрпісірушінің саймандары.

Қолмен доғалы пісіргенде электрпісірушіге келесі саймандар қажет:

• балға, ол қожды кетіру және белгі жасауға қажет;

• болат щетка, ол металды пісірер алдында ластықтан тазартуға және пісіргеннен кейін қожды кетіруге қолданылады;

• кескіш (зубило), пісіру жігінің ақауларын қырқуға;

• жіктердің өлшемін тексеруге арналған үлгілер жиынтығы;

• метр, бұрыштық, болат сызғыш, белгілегіш;

• болат белгілегіш (немесе олардың жиынтығы).

Электрпісірушінің арнайы киімі.

Электпісірушінің арнайы киімі (шалбар, куртка немесе комбинезон, сондай-ақ қолғап тығыз брезент, сукно, асбесті матадан жасалады. Шалбарды аяқ киімнің сыртынан киеді, өйткені аяқты металдың ыстық тамшыларынан, электрод қалдықтарынан қорғау қажет. Осы себептермен куртканы шалбардың сыртынан жіберіп киеді. Қуртканың қалтасына балқыған металл түспейтіндей қарастырылуы керек.

Әдебиеттер: 1 нег. [18 - 26], 2 нег. [153 - 162], 1-3 қос.

Бақылау сұрақтары

1. Пісіру орындары қандай болады?

2. Тұрақты пісіру орны қалай жабдықталады?

3. Жылжымалы пісіру орындары жұмыстың қандай түрлеріне пайдаланылады?

4. Электродұстауыш қандай талаптарға сай болуы керек?

5. Пісіру тоғының күшіне байланысты электродұстауыштар неше топқа бөлінеді?

3 - Дәріс. Пісіру доғасы және оның қасиеттері.

Пісіру доғасы және оның түрлері.

Пісіру доғасы – бұл екі электрод немесе электрод пен бұйым арасындағы газды ортада өтетін қуатты тұрақты электр бәсеңдеуі.

Электр бәсеңдеуі деп электр тоғының (яғни зарядталған бөлшектердің бағытты қозғалысы) газды ортадан өтуін айтады. Мұндай бәсеңдеудің бірнеше түрлері бар: ұшқынды, доғалы, жалынды т.с.с., бұлардың өзара ұзақтылығымен, тоқ күшімен, кернеуімен және басқа сипаттамаларымен айырмашылығы бар.

Пісіру доғасының жіктелуі:

• әсерлесу қағидасымен – тура, жанама және аралас әсерлі пісіру доғасы;

• тоқ түрімен - тұрақты тоқ доғасы және айнымалы тоқ (үшфазалы немесе бірфазалы) доғасы;

• жану ұзақтығымен (тұрақты доға, импульсті доға);

• тұрақты тоқ полярлығымен – тура полярлы және кері полярлы доға;

• қысу дәрежесімен – еркін немесе қысылған доға;

• доға жанатын орта түрімен – ашық, жабық және қорғаушы газ ортасындағы доға;

• қолданылатын электрод түрімен – балқитын және балқымайтын электрод доғасы;

• тұрақты вольтамперлік сипаттама түрімен – қатаң, құлама және өрлеу сипаттамалы доға;

• доға ұзындығымен қысқа, нормалы және ұзын доға.

Жұмыс қағидасы бойынша пісіру доғаларын тура, жанама және аралас әсерлі деп бөледі (9 – сурет). Тура әсерлі доға деп электрод пен бөлшек (бұйым) арасында өтетін доға бәсеңдеуін айтады. Екі электрод арасында өтетін (атом –сутекті пісіру) доға бәсеңдеуін жанама доға (9,б – суреті), ал тура доға және жанама доғаның бірге бәсеңдеуін аралас доға деп атайды. Аралас доға мысалы ретінде үш фазалы доғаны (9,в – суреті) келтіруге болады, мұнда екі доға электродтарды пісіру құрылғысымен байланыстырады, ал үшіншісі бір-бірінен оқшауланған екі электрод арасында жанады. Пісіру доғалары сондай-ақ қолданылатын электр тоғы түріне (тұрақты, айнымалы, үш фазалы) байланысты және доға жануы ұзақтығымен (тұрақты доға, импульсті доға) бөлінеді.

Бұдан да басқа, тұрақты пайдаланғанда тура және кері полярлы доға деп бөледі. Тура полярлыда электр тізбегінің теріс полюсы электродқа жалғанады да оң полюсы (анод) – негізгі металға жалғанады. Кері полярлыда анод электродқа, ал катод бұйымға жалғанады. Доғаларды қолданылатын электрод типіне байланысты бөледі: балқытын электрод (металдан) және балқымайтын (вольфрамнан, көмірден т.с.с.) электрод арасындағы доға.

а - тура әсерлі; б - жанама әсерлі; в - аралас әсерлі

9 - сурет. Электр доғасы

Балқитын электродпен пісіргенде пісіру жігі электрод балқуы және пісірілетін (негізгі) металл жиегінің балқуы есебінен қалыптасады.

Балқымайтын электродпен пісіргенде жік пісірілетін металл бөлшектерінің және қосынды металл балқуы есебінен толтырылады. Балқитын электродпен пісіргенде оны пісіру аумағына үзіліссіз (балқыған сайын) беру және мүмкіндігінше доға ұзындығын тұрақты ұстау қажет. Доға ұзындығы деп электрод шетінен пісіру ваннасы кратерінің (ойшығы) бетіне дейінгі қашықтықты айтады. Балқымайтын электродпен пісіргенде доға ұзындығы уақыт өткен сайын ұлғаяды, сондықтан реттеп түру қажет.

Доға қысқа деп саналады, егер оның ұзындығы 2-4 мм болса, нормалы – 4-6 мм ұзындықта; доғаның ұзындығы 6 мм –ден асса, онда ол ұзын доға деп саналады. Доға бәсеңдеуінің қандай ортада өтуіне байланысты үш негізгі түрге бөлінеді:

• ашық доға деп аталатын ауада жанатын доға, мұнда газ ортасының құрамына ауа мен пісірілетін металл, электрод материалы және электрод қаптамасы материалының бу қоспалары кіреді;

• жабық доға – ол флюс астында жанады, мұнда газ құрымы негізгі металдың, қосынды сымның және қорғаушы флюс буларынан құралады;

• қорғаушы газдар ортасында жанатын доға (бұл да жабық доға болып саналады). Бұл жағдайда газ ортасы қорғаушы газ құрамынан негізгі металл мен сым металының буынан тұрады.

Пісіру доғасының құрылымы.

Әртүрлі заттар электр тоғын өзгеше өткізеді. Әртүрлі заттың электр өткізгіштігі сол заттағы еркін электр зарядтарының санына байланысты. Бұдан да басқа, өткізгіштік сол еркін бөлшектердің жылжу жылдамдығымен анықталады. Яғни, материалда неғұрлым еркін заряд алып жүрушілері көп болған сайын, олардың қозғалысы көбірек, солғұрлым бұл материалдардың өткізгіштігі көп, соғұрлым оның кедергісі төмендеу болады. Газдар әдеттегі жағдайда электр тоғын өткізбейді. Бұл, газдардың әдеттегі жағдайда бейтарап молекулалар мен атомдардан тұратындығымен, яғни олар заряд алып - жүрушілер болып табылмайтындығымен түсіндіріледі. Егер газдың құрамында электрондар, оң және теріс зарядты иондар пайда болса, онда олар электр тоғын өткізе бастайды. Мұндай көрініс кейбір жағдайларда іске асады. Газдарда электрондар мен иондар қалыптасу процесі иондану, ал зарядталған бөлшектер бар газдар иондалған газдар деп аталады. Электрондарды атом ядросының байланысынан босату үшін (осының салдарынан оң зарядты иондар қалыптасады), оған біршама көлемде энергия енгізу қажет. Нәтижесінде электрон энергетикалық деңгейі жоғарырақ жаңа орбитаға ауысады, ал молекула немесе атом орнықсыз жағдайда болады. Ионды қалыптастыру үшін атқарылатын жұмыс иондану жұмысы (немесе иондану потенциалы) деп аталады, ол электрон-вольтпен (ЭВ) өлшенеді. Электронның атомнан ажырауына қажетті жылдамдық беруге арналған энергия қоздыру потенциалы деп аталады, ол да электрон-вольтпен өлшенеді. Әртүрлі химиялық элементтерді қоздыратын потенциал мен ионданудың шамасы (3-9 дан 25,5 ЭВ –қа дейін) әртүрлі болады. Ең төменгі иондану потенциалы бар металдар – сілте –жер металдарды. Бұл элементтер доғаның тұрақты жануына әсер етеді, сондықтан бұларды электрод қаптамасы құрамына енгізеді. Газдардағы оң және теріс иондар, сондай-ақ еркін электрондар кейбір жағдайларға байланысты пайда болады:

• оларға электр өрісінің әсер етуінен;

• жылу әсерінен;

• газдардан рентген, ультракүлгін және космостық сәулелер өткенінде.

Пісіру доғалары бірқатар белгілерімен жіктеледі. Газдардың иондану түрлеріне байланысты бірнеше түрлерге бөледі: бөлшектердің соқтығысуымен, фотоиондану (фотондармен иондану), термиялық, электр өрісімен. Пісіру доғасындағы доға аралығы үш аумаққа бөлінеді (10-сурет): катод, анод және доға бағанасы аумақтары. Доға жану процесінде электрод және негізгі металда барлық тоқты өткізетін көбірек қызған учаскелер – белсенді дақтар пайда болады. Бұл белсенді дақтар тиісінше анод және катод дақтары деп аталады. Электрод арасындағы кеңістікте ионданған кезде қалыптасқан электрондардан басқа катод дағынан қосымша электрондар шығады. Электрод бетінен шыққан электрондарды бірінші электрондар деп атайды. Бұл электрондардың шығуы әртүрлі факторларға байланысты: термоэлектрондық эмиссия, автоэлектрондық эмиссия, катод бетіндегі иондану.

1 - катод аумағы; 2 - доға бағанасы; 3- анод аумағы

10 - сурет. Пісіру доғасы құрылымының сұлбасы

Электрод бетін жоғары температураға дейін қыздыру нәтижесінде электрондар олардың атомдарынан бөлінуіне жеткілікті жылдамдыққа жеткен кезде, электрондардың термоэлектрондық эмиссиясы басталады. Катод бетінен ажыраған электрондар анодқа қарай жылжиды. Электродты қыздыру температурасы көп болған сайын ажырайтын электрондардың саны көп болады.

Электрондардың автоэлектрондық эмиссиясы электр өрісі кернеуінің жоғары болуынан өтеді. Электродтар арасындағы потенциалдардың айырмашылығы көп болған сайын, катодтан ажырайтын бірінші электрондар саны көп болады. Электрондар саны көп болады. Катодтағы иондану процесі электрондардың оң иондармен соқтығысу нәтижесінде өтеді. Оң иондар доға бағанасындағы иондану нәтижесінде қалыптасқан, катодқа тартылады. Сондай-ақ, иондану процесі сәуле шығару (фотоиондану) нәтижесінде де өтеді. Доға бағанасында екінші деп ататын электрондар (екінші деп бейтарап атомдардың орбитасынан шыққан электродтар арасындағы кеңістікте болатын электрондарды айтады), сондай-ақ оң иондардың қалыптасу процесі өтеді.

Сонымен доға бағанасында электрондар анодқа, оң иондар катодқа қарай жылжиды. Мұнда иондар мен электрондар бейтарап атомдар қалыптастырып қайта бірігуі мүмкін. Бұл процесс рекомбинация деп аталады. Рекомбинация нәтижесінде доғадағы зарядталған бөлшектердің қалыптасуы мен жойылуы теңеседі және қыздырылған газдың иондану дәрежесі тұрақты болып қалады.

Анод аумағы анод дағы мен электрод жаны аумағынан тұрады. Анод дағын электрондар атқылайды, соның нәтижесінде иондар қалыптасады. Қатты атқылағаннан анод аумағының пішіні әруақытта ойшық ыдысты еске түсіреді (немесе жазылған сфераны) және ол пісіру кратері деп аталады.

Пісіру доғасын жағу әдістері.

Доға пайда болу жағдайы : 1) тоқтың газдан (ауадан) өткенінде; 2) екі электродты өзара түйістіріп, одан кейін бірнеше милиметр қашықтыққа ажыратқанда пайда болады. Бірінші әдісте (ауадан өтуі) тек қана үлкен кернеу болғанда ғана доға пайда болады. (Мысалы, 1000В кернеуде электродтардың арасы 1 мм болғанда). Доғаны жағудың мұндай әдісі жоғары кернеудің қауіптілігіне байланысты әдетте қолданылмайды. Доғаны кернеуі жоғары (3000 В *- тан жоғары) және жоғары жиілікті тоқпен нәрлендіргенде электрод пен бөлшек арасының саңылауы 10 мм –ге дейін болғанда тоқ ауадан өте алады. Доғаны осылайша жағу әдісі пісірушіге қауіпсіздеу және көп жағдайда пайдаланады. Бұл үшін пісіру тізбегіне осцилляторды қосу қажет.

Доға жағудың екінші әдісінде электрод пен бұйым арасындағы потенциал айырмашылығы 40-60 В болуы керек, сондықтан бұл әдіс жиірек қолданылады.

Электрод бұйыммен түйіскенде тұйықталған пісіру тізбегі пайда болады. Электродты бұйымнан ажыратқаннан кейін қысқа тұйықталу нәтижесінде қыздырылған катод дағындағы электрондар атомдардан ажырап, электро-статикалық тартылыспен электр доғасын қалыптастырып, анодқа қарай жылжиды. Доға жылдам тұрақталады (микросекунд шамасында). Катод дағынан шыққан электрондар газ аралығын иондайды да онда тоқ толығынан өтетін болады. Доғаны жағу жылдамдығы нәрлендіру көзінің сипаттамасына, электродты бұйыммен түйістірген кезіндегі тоқ күшіне, олардың тұйықталу уақытына және газ аралығының құрамына байланысты. Бұйым мен электрод арасындағы потенциал аз болған сайын, соншалықты жылдам және көп көлемде иондар пайда болады да электрондық доғадан электрон-ионды доғаға жылдам ауысады. Доғаның қозу жылдамдығына, бірінші ретте, пісіру тоғының шамасы әсер етеді. Тоқтың шамасы көп болған сайын (электродтың бірдей диаметрінде) катод дағы қимасының шамасы көбірек болады және доғаны жағарда электрон тоғы (ағымы) соншалықты көбірек болады. Электрон ағымының көптігі жылдам иондандырып, доға бәсеңдеуі тұрақты қалыпқа көшеді. Электрод диаметрін азатқанда (яғни тоқ тығыздығын көбейткенде) тұрақты доға бәсеңдеуіне өтетін уақыт көбірек қысқарады. Доға жағу жылдамдығына, сондай-ақ тоқтың түрі мен полярлығы да әсер етеді. Кері полярлы тұрақты тоқта (яғни нәрлендіру көзінің оң полюсі электродқа жалғанады) доғаны қоздыру жылдамдығы айнымалы тоқтан гөрі жоғарырақ.

Балқыған металды пісіру доғасының өткізуі.

Балқитын электродпен пісіру процесінде жоғары температура әсерінен оның ұшындағы метал балқып, тамшы пайда болады да ол тамшы бұйым бетіне өтеді (тамады). Тамшының мөлшеріне және олардың қалыптасу жылдамдығына байланысты электрод металының бұйымға өту түрі тамшылы және ағынды болып бөлінеді (11 сурет).

а - ірітамшылы; б - ағынды; I-IV – үрдістің ретті кезеңдері;

d_К - тамшы диаметрі; d_Э - электрод диаметрі

11 - сурет. Қысқа доғада электрод металының бұйымға өту процесі

Тамшының мөлшері және олардың қалыптасу жылдамдығы доғалы пісіру түріне, ток күшіне, доға ұзындығына, электрод диаметріне және басқа да факторларға байланысты. Қолмен доғалы пісіргенде электрод металының шамамен 95 % тамшы түріне өтеді, қалған 5 % металл шашырандылары мен буларын құрайды. Түйір электродтармен доғалы пісіргенде тамшы доға аралығын тұйықтамай тамшы түрімен өтеді.Бұл жағдайда тамшының едәуір бөлігі, электрод қаптамасы балқығанда пайда болатын, қож қабыршағында қалады. Мұндай процесс қорғаушы газ ортасында пісіргенде және ұнтақты сыммен пісіргенде де байқалады. Электрод металының ағынды түрінде өтуінде бірінен соң бірі тізбек (ағын) құрып майда тамшылар қалыптасады. Металдың ағынды өтуі тоқтың үлкен тығыздығында пайда болады (мысалы, диаметрі кіші сымдармен пісіргенде). Осылайша, жартылай автоматты аргонда диаметрі 1,6 мм сыммен пісіргенде металдың ағынды өтісі тоқтың күшінің 300А шамасында басталады. Тоқтың бұл мәнінен төмен шамасында пісіргенде металдың тамшылы өтуі байқалады.

Әдетте, ағынды өтуде пісіру сымындағы легірлеуші қоспалардың жануы азаяды, жік металының тазалығы жақсарады. Будан да басқа, пісіру сымының балқу жылдамдығы ұлғаяды. Сонымен металдың ағынды өтуі тамшылы өтумен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар. Түйір электродпен пісіргенде электродтағы тоқ тығыздығының аздығынан (10-20 А/мм² шамасында) электрод металының ағынды өтуі мүмкін емес.

Әдебиеттер: 1 нег. [26- 44], 2 нег. [35-47], 1-3 қос.

Бақылау сұрақтары

1. Пісіру доғасы дегеніміз не?

2. Пісіру доғаларының қандай түрлері бар, олар қалай жіктеледі?

3. Доға аралығы қандай учаскелерден тұрады?

4. Доғаны жағу әдістерін айтыңыз.

5. Электрод металының тамшылы және ағынды түрлерінің қандай айырмашылықтары бар?

6. Доғаның анод аумағының пішіні қандай болады?

4 - Дәріс. Пісіру жалғастары мен жіктері.

Пісіру жалғастары мен жіктерінің жіктелуі.

Пісіру жалғастары мен жіктері бірқатар сипатты белгілерімен жіктеледі:

• жалғас түрімен;

• пішіні мен ұзақтығы бойынша;

• пісіру түрімен;

• пісіру орындалатын қалпы бойынша;

• балқыған жік металын ұстату әдісімен;

• жасалған қабат санымен;

• пісіруге қолданылатын материал бойынша;

• пісірілетін бөлшектердің өзара орналасумен;

• пісірілетін құрылғы пішінімен;

• жікке әсер етуші күш бойынша;

• балқытылған металл көлемімен;

• жиектерді дайындау пішінімен.

а -түйіс; б -түйіс қайырылған; в - қалыңдықтары әртүрлі жаймалардың түйістері; г- айқасқан; д - бұрыштық; е- таврлы; ж - кескінді; з- бүйіржақ; и -қапсырмалы; к - электр тойтармалы; 1, 3- пісіру бөлшектері; 2 - қапсырма

12 - сурет. Пісіру жалғастарының негізгі түрлері

Жалғас түрі бойынша пісіру жіктерін түйіс, бұрыштық, таврлы және айқас жіктер деп бөледі (12-сурет). Түйіс жалғас деп бүйір жақ беттерімен бір-біріне түйістіріп жалғастыратын екі элемент жалғасын (12,а сурет) айтады. Бұрыштық жалғас - бір-біріне бұрышпен орналасқан (90⁰ болуы шарт емес) екі элементтің (12,д сурет) жалғасы. Таврлы жалғас дегеніміз бір элементтің шеті бұрышпен орналасып, екінші элементтің бүйіржақ бетіне пісірілген (12,е сурет). Айқас жалғас деп элементтері бір-біріне параллель орналасқан және бір біріне айқастыра пісірілетін жалғастарды (12,г суреті) айтады. Кеңістіктегі орналасуына байланысты пісіру жіктері төменгі, тік, көлбеу және төбелік (13 - сурет) болып бөлінеді. Цилиндрлі бұйымдарды пісіргенде төбелік пісіруден тік пісіруге көшкенді жартылай төбелік қалып деп атайды.

а - кеңістіктегі қалпымен; б – ұзақтығымен; в- әсерлесу күшінің бағытына байланысты; г- сыртқы беттің пішінімен

13 - сурет. Пісіру жіктерінің жіктелуі

Пісіру жалғастарының жіктерін сондай-ақ сырт көрінісімен де бөледі: түзүсызықты жіктер, сақиналы, тік және көлбеу жіктер. Жіктерді ұзақты-ғыменен тұтас және үзіліспен деп бөледі. Тұтас жіктер, өз ретінде, қысқа, орташа және ұзын жіктерге бөлінеді. Жіктерді орындау сипатымен біржақты және көпжақты орындалатын жіктер деп бөлінеді. Сырт күшінің әсер ету бағытына байланысты пісіру жіктерін флангалы (бүйір), қарсы (лобовой), құрама (аралас) және қисық жіктер (13,в суреті) деп бөледі. Флангалы жікте сыртқы күш жік өсіне параллель әсер етеді, қарсыда (лобовой) - жік өсі әсер ететін күшке перпендикуляр келеді; аралас жікте бұл флангалы және қарсы жіктердің құрамасы, ал қисық жікте жік өсі ететін күш бағытына қисық бұрышпен орналасады.

Пісіруге дайындауда жиектер пішінінің геометриялық сипаттамасы.

Пісіруге дайындауда жиектердің пішіні қандай көрсеткіштермен сипатталады? Пісіруге дайындауда жиектердің пішіні келесі көрсеткіштермен сипатталады (14 сурет):

а - жиектерді пісіруге дайындау, б- жіктер

14 - сурет. Пішінінің геометриялық элементтері

• жиектерді өндеу бұрышы (α);

• түйісетін жиектер арасындағы саңылау (а);

• жиектерді топастау шамасы (S);

• қалыңдығы әртүрлі металдарды жалғағанда жайманы қиғаштау ұзындығы (L);

• жиектердің бір-бірінен ығысуы (δ).

Жиектерді бұрыштап өңдеу металл қалыңдығы 3 мм –ден асқанда орындалады, өйткені бұлай жасамаған жағдайда пісіру жалғасы қимасында шалапісірім, сондай-ақ металда артық қыздырма және күйдірме пайда болады.

Жиектерді қиғаштап өңдеген қимасы шағын жеке қабаттармен пісіруге мүмкіншілік береді, бұл жағдай пісіру жалғасының құрылымын жақсартады, пісіру кернеулері мен деформацияларын азайтады. Түйістіретін жиектердің арасындағы саңылау шамасы металл қалыңдығы, металл таңбасы, пісіру тәсілі ж.т.б. факторларға байланысты. Дұрыс таңдалған саңылау пісіру жалғасы қимасының сапалы пісірілуін қамтамасыз етеді. Қалыңдығы әртүрлі жаймаларды пісіргенде қалың жайманы қиғаштап, оның ұзындығымен қалың бөлшектен жұқа бөлшекке баяу ауысуын реттейді, бұл жағдай пісіру құрылғыларында кернеуді азайтуға ықпал етеді.Жиектерді топастау түбір жікті орындағанда пісіру процесін тұрақты жүргізуді қаптамасыз ету үшін жасалады. Егер топастық болмаса , ол күйдірмелер қалыптасуына алып келеді. Жиектердің өзара ығысуы пісіру жалғасының беріктігін нашарлатады, сондай-ақ шалапісірім пайда болуына және кернеулер шоғырлануына алып келеді.

Пісіру жалғасының жігі келесі геометриялық көрсеткіштермен сипат-талады:

• жік ені в;

• жік биіктігі h;

• жік катетінің шамасы К (таврлы, бұрыштық және айқас жалғастар үшін).

Пісіру жіктерінің шартты белгілері.

Сызбаларда пісіру жіктері, егер көрінетін жік болса, пісіру тәсіліне қарамай тұтас сызықпен белгіленеді (15 сурет). Пісіру жігінің көлденең қимасы 15в – суретінде көрсетілген.

а, б- көрінетін жік көрінбейтін жіктер; в - көлденең қимасы;

1- біржақты меңзер; 2- текше; 3, 4 - көрінетін және көрінбейтін жік элементтері

15 - сурет. Пісіру жіктерінің шартты көрсетілуі

Жіктің белгілеуін көлбеу сызық және текшемен орындайды. Қөлбеу сызықтың ұшында меңзер жасалып, оның ұшы жік орнына тіреледі.

Текше пісіру жігін сипаттайтын белгілерді орналастыруға арналады (егер жіктің беттік жағы көрсетілсе, онда белгілер текшенің үстіне орналасады, қарсы жағы болса текшенің астына орналасады).

Жіктің сипаттамалары келесі элементтерден тұрады:

• жіктің құрылғылық элементі мен типі стандартының белгісі;

• осы стандартта қабылданған пісіру жігінің әріп және санды белгіленуі;

• стандартта қабылданған пісіру тәсілінің шартты белгісі (көрсетілмеуі де

• бұрыштық, таврлы және айқас жалғастарға –жік пішінің белгісі және оның катетінің өлшемі;

• пісірілетін учаске ұзындығының өлшемі (үзіліс жіктер үшін), қадамы және шахматты немесе тізбекті жіктер белгілері;

• қосымша белгілер.

Қосымша белгілер көмегімен жікті орындаудың ерекше шарттары көрсетіледі (мысалы, күшейтуді алумен орындалатын жіктер, пісіруді жинастыру жағдайында орындау т.б.). Шартты белгілеу элементтері міндетті түрде көрсетілген ретпен орналасады және бір-бірінен сызықшамен ажыраты-лады.

Әдебиеттер: 1 нег. [57- 68], 2 нег. [21-35], 1-3 қос.

Бақылау сұрақтары

1. Пісіру жіктері қандай сипатты белгілерімен жіктеледі?

2. Жалғас түрлеріне байланысты жіктердің қандай түрлері бар?

3. Металдың қандай қалыңдығынан бастап жиектерге қиғаштан өндеу жасалады?

4. Пісіру жігі қандай геометриялық көрсеткіштермен сипатталады?

5. Пісіру жіктері сызбаларда қалай белгіленеді?

5 - Дәріс. Электродтар және басқа пісіру материалдары.

Болат пісіру сымы.

Пісіру мен балқытып қаптастыруға арналған болат пісіру сымы МЕСТ 2246-70 бойынша дайындалады. Легірленген сымда құрамында 2,5÷10 % легірлеуші компоненттер болады, ал жоғарылегірленгенде - 10%-дан жоғары.

Сымның таңбасындағы әріптер мен сандардың мәні:

Св - пісіру сымы;

08 - 0,8% көміртегі (орташа құрамы);

А - мөлшерлі, АА - күкірт пен фосфор зиянды қоспаларының құрамы біршама төмендеу;

Г - сым марганецпен легірленген.

Сонымен, мысалы, таңбасы Св-08ГС сымының төмендегідей мәні болады: СВ - құрамында 0,8% көміртегі бар пісіру сымы, марганец 1 %-ға және кремний 1%-ға дейін.Пісіру сымы келесі диаметрлермен шығарылады: 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 мм.

Диаметрі 3 мм-ге дейінгі сымдар жартылай автоматты пісіру үшін, диаметрі 1,6 – 6 мм – түйір электродтармен қолмен доғалы пісіру үшін, 2-5 мм – флюс астында автоматты пісіру үшін, ал диаметрі үлкен сымдар балқытып қатастыру жұмыстарында қолданылады.

Ұнтақты сым.

Ұнтақты сым дегеніміз – сыртқабыршығы болаттан жасалып, ішіне ұнтақ тығыздалған сымды айтады. Ұнтақты сым пісіру үшін де балқытып қаптастыру үшін де қолданылады. Қазіргі ұнтақты сымдар негізінде бес типпен жасалады(16 – сурет): түтікті, түтікті айқасқан, түтікте иілген (екі типі бар) және қосқабатты.

16 - сурет. Ұнтақты сымдардың сыртқабыршағының құрылысы

Ұнтақты сым диаметрі 1,6–3,6 мм-ге дейін шығарылады. Сыртқабыршағы үшін, таңбасы 08 кп төменкөміртекті болаттан салқындай илемдеп жасалған таспа қолданылады. Сым бес түрлі ұнтақпен (шихтамен) шығарылады:

• рутил-целлюлозды;

• карбонат-флюоритті (флюорит- шпат СаF₂);

• флюоритті;

• рутил- флюоритті;

• рутилді.

Электрод қаптамалары.

Электрод қаптамалар бірден бірнеше қызмет атқарады: доға жануын тұрақтандырады; балқыған металды ауадағы оттегі мен азоттан қорғайды; зиянды қоспаларды жоюға ықпал жасайды; жік металының қасиеттерін жақсарту мақсатында оны легірлейді. Электрод қаптамалары қож құраушы қышқылдаушы, газ құраушы, легірлеуші, тұрақтандырушы және байланыстырушы құрамалардан тұрады.

Қож құраушы қоспалар балқыған металды ауадағы оттегі мен азот әсерінен қорғайды, сондай-ақ оны баршама тазартады. Қож құраушы қоспалар металдың салқындау жылдамдығын азайтады және металемес қосындыларды кетіруге ықпал етеді. Қож құраушы қоспалар марганец рудалары, титан концентраты, каолин, бор, далалық шпат, мәрмәр, кварцты құм, доломит, сондай-ақ доға жануын тұрақтандыратын кейбір заттардан тұрады.

Қышқылдаушы қоспалар пісіру ваннасындағы балқыған металдың қышқылдауын қамтамасыз етеді. Мұндай элементтерге темірден гөрі оттегіне үлкен жақындығы бар элементтер жатады, мысалы, марганец, алюминий, кремний, титан т.б.

Газ құраушы қоспалар жанғанда балқыған металды ауаның оттегі мен азотынан сақтайтын қорғаушы газ ортасын жасайды. Газ құраушы есебінде декстрин, ағаш ұнтағы, целлюлоза, крахмал сияқты заттар пайдаланады.

Легірлеуші қоспаларды электрод қаптамаларының құрамына жік металына арнайы қасиет беру үшін енгізеді: жоғары механикалық беріктігі, ыстыққа төзімділігі, қажу төзімділігі, тоттануға қарсылығын жоғарлату. Легірлеуші компоненттер (қоспалар) есебінде хром, титан, марганец, молибден, ванадий, никель және басқа кейбір элементтер қолданылады.

Тұрақтандырушы қоспалар. Тұрақтандырушы есебінде электрод қаптамасының құрамына иондану потенциалы аздау – натрий, калий және кальций сияқты элементтерді енгізеді.

Байланыстырушы қоспаларды қаптама қоспаларын өзара және электрод өзегімен байланыстыру үшін қолданады. Бұл үшін декстрин, желатин, натрилі немесе калилі сұйық шыны және басқа заттар пайдаланады. Негізгі байланыстырушы зат есебінде, әдетте, сұйық шыны қолданылады.

Электродтардың жіктелуі.

Доғалы пісіруге арналған электродтардың негізгі екі түрі болады: балқитын және балқымайтын. Электродтардың барлық түрлері оларға қойылатын негізгі талаптарды қанағаттандыруы қажет. Дайындау сапасы (және дәлдігі), қаптама бетінің қалпі және күкірт пен фосфор сияқты зиянды қоспалардың құрамы бойынша электродтар 1,2,3 деген сандармен белгіленетін топтарға бөлінеді. Қолмен доғалы пісіру мен балқытып қаптастыруға арналған электродтар арналуына байланысты төмендегідей бөлінеді (МЕСТ 9466-74):

• көміртекті және легірленген құрылғылық болаттарды пісіруге арналған, үзіліске уақытша қарсыласуы 600 Мпа-ға дейін (белгіленуі – У);

• легірленген болаттарды пісіруге арналған, үзіліске уақытша қарсыласуы 600 МПа-дан жоғары (белгіленуі Л);

• легірленген жылуға тұрақты болаттарды пісіру үшін (Т);

• ерекше қасиеттері бар жоғарылегірленген болаттарды пісіру үшін (В);

• беттік қабаттарды ерекше қасиеттерімен балқытып қаптастыруға арналған (Н).

Электродтар, сондай-ақ, қаптама қалыңдығына байланысты жұқа, орташа, қалың және ерекше қалың қаптамалы электродтар деп бөлінеді (белгіленуі әріптермен М, С, Д, Г – тиісінше).

Қаптама түріне байланысты электродтар төмендегіше бөлінеді:

• қышқыл қаптамасымен (А әріпімен белгіленеді);

• негізгі қаптамамен (Б);

• рутилді қаптамамен (Р);

• целлюлозды қаптамамен (Ц);

• аралас типті қаптамамен (екі әріппен белгіленеді);

• қаптаманың басқа түрлері (П);

Кеңістік қалпына байланысты электродтар келесідей бөлінеді:

• барлық кеңістік қалыпта пісіруге арналған (белгіленуі – 1 саны);

• тік және жоғарыдан төмен қарай пісіруден басқа кеңістік қалыпта пісіруге арналған (белгіленуі – 2);

• төменгі, тік бетте көлбеу және тік бетте төменнен жоғары қалыпта пісіруге арналған (3);

• төменгі қалып пен төменгі «қайықша»қалыпта пісіруге арналған (4).

Құрылғылық болаттарды пісіруге арналған электродтардың типтері.

Электрод типінің белгілеуінде Э (электрод) әріпі және жік металының немесе балқыған металдың немесе пісіру жалғасының үзіліске ең төменгі уақытша қарсыласуын көрсететін сан болады (МПа). Мысалы, Э50 белгісінің мәні, бұл электродтың типі ең төменгі уақытша қарсыласуды қамтамасыз ететін көрсетеді. Белгілеуде егер саннан кейін А әріпі болса (мысалы, Э42А, Э46А), бұл электрод типі балқытылған, металдың жоғарырақ пластикалық қасиеттерін қамтамасыз ететіндігін көрсетеді. Электрод типі мен оның таңбасын таңдау көптеген жағдайларға байланысты: пісірілетін болат таңбасы, жайма қалыңдығы, бұйымның қатаңдығы, пісіргендегі қоршаған ауа температурасы, кеңістік жағдайы т.б.

Электродтардың шартты таңбаланулары.

Техникалық құжаттарда (сызбалар, технологиялық карталар т.б.) электродтардың шартты белгіленуі таңба белгілеуінен, диаметрі мен электрод тобы (МЕСТ 0466-75) белгілеурінен құралады. Оралған ыдыстардың этикеткасында (пачка, жәшік)осыған ұқсас, бірақ толығырақ ақпарат беріледі. Мысалы, этикеткада келесі жазулар болуы керек:

- Э46А-УОНИ-13/45-3,0-УД Е43 2 (5) — Б10

Бұл жазудың мәні:

- Э46А типті электрод (беріктік сипаттамасы - 460 МПа жік металының пластикалылығы мен тұтқырлығы жақсартылған);

- электрод таңбасы УОНИ-13/45;

- электрод диаметрі – 3,0 мм;

- электродтың арналуы – У (көміртекті және төменлегірленген болаттарды пісіруге арналған);

- қаптамасының қалыңдығы (қалың қаптамамен);

- топ нөмірі - 2 (екінші);

- индекстер тобы Е43 2(5) жік металының сипаттамасын көрсетеді МЕСТ 9467-75 бойынша;

- Б – қаптама түрі (негізгі);

- 1 – руқсат етілген кеңістік қалпы(1 – барлық қалып үшін;

- О – тоқ тегі (О - кері полярлы тұрақты тоқ).

Техникалық құжаттарда бұл электродтар УОНИ-13/45-3,0-2 МЕСТ 9466-75 деп белгіленеді.

Балқымайтын электродтар.

Балқымайтын электродтар көмір, графитті және вольфрамды болады. Көмір электродтары (МЕСТ 4425-72) электротехникалық көмірден, графитті – синтетикалық баспаланған графиттен (МЕСТ 4426-75) жасалады. Бұл электродтар диаметрі 5÷25 мм және ұзындығы 200-300 мм, өзегі цилиндр пішінді болады. Электродтардың ұшы 60-70⁰ бұрышпен конус болып ұшталады (түсті металдарды пісіру үшін 20-40⁰бұрышпен ұшталады). Таза вольфрам немесе вольфрам мен әртүрлі қоспалардан (торий, лантан, иттрий қышқылдары) жасалатын вольфрам балқымайтын электродтар кеңінен қолданыс тапты. Қоспалардың болуы (1-2%) доға жануын жеңілдетеді, тоқтың жоғары тығыздығында электрод төзімділігін жоғарылатады. Вольфрам электродтарының диаметрі пісіру тоғының шамасына байла-нысты 2-10 мм құрайды.

Доғалы пісіруге арналған флюстер.

Доғалы пісіруге арналған флюстер жалпыға арналған және арнайы флюстер болып бөлінеді. Біріншісіне төменкөміртекті және кейбір төменлегірленген болаттарды пісіруге арналған флюстер жатады. Арнайы пайдалануға арналған флюстер, олардың таңбасына байланысты кейбір легірленген болаттар, түсті металдар, балқытып қаптастыру жұмыстарына т.б. пісіруге арналған. Кремнийдің құрамына қарай флюстерді екі топқа бөледі: жоғарыкремнийлі және төменкремнийлі. Жоғарыкремнийлі флюстер құрамын-да кремний 35-тен 50%-ға дейін болады, бұл негізінде төменкөміртекті болаттарды пісіргенде қолданылады. Төменкремнийлі флюстерді, кремний құрамы 35% дан төмендері, әдетте легірленген болаттарды пісіруге пайдаланады. Құрамындағы марганецке қарай флюстер марганецті - марганец құрамы 1%- дан жоғары және марганецсіз (Мn- 1% -дан төмен) болып бөлінеді.

Флюстерді, сондай-ақ, жік металын легірлеу дәрежесіне қарай бөледі:

• бейтарап флюстер (яғни, балқыған металмен әсерлеспейтін флюстер);

• белсенді флюстер (екі тобы бар - металды осал легірлеуші және күшті легірлеуші, бұларға керамикалық флюстердің көпшілігі жатады.

Әдебиеттер: 1 нег. [68-84], 2 нег. [129-153], 1-3 қос.

Бақылау сұрақтары

1. Пісіру материалдарының қандай түрлерін білесіз?

2. Электрод қаптамалары қандай болады?

3. Электродтардың жіктелетін бірнеше белгілерін атаңыз?

4. Флюстердің қандай түрлерін білесіңдер?

5. Жоғарыкремнийлі флюстерде кремний құрамы қанша пайыз құрайды?

6 - Дәріс. Қолмен доғалы пісіруді орындау техникасы.

Металды пісіруге дайындау.

Пісіруге дайындау жұмыстары кесу, түзету, тазарту, белгілеу және құрастыру жұмыстарынан тұрады. Бөлшектерді пісіруге дайындағанда басым көпшілігінде термиялық кесуді қолданады. Механикалық кесу ол тиімді болғанда пайдаланылады. Металдарды түзету білдектерде немесе қолмен орындалады. Жаймалы және таспалы металды салқын қалпында әртүрлі жайматүзеткіш аунақшалар мен баспаларда түзетеді. Қатты деформацияланған металды ыстық қалпында түзетеді. Қолмен түзету әдетте арнайы түзету тақталарында үлкен балға (кувалда) соққысымен немесе бұранды қол баспасымен орындалады. Белгілеу дегеніміз бөлшек өлшемдерінің нақты шамасын сызбадан металға ауыстырып белгілеу. Белгілегенде әртүрлі саймандарды қолданады: сызғыш, бұрыштық, сызбақ т.б. Белгілеу жұқа жайма болаттан жасалған қимаүлгі көмегімен едәуір жылдам және қарапайым орындалады. Белгілегенде бөлшектердің пісіру процесінде қысқаруын ескеру қажет. Ол үшін әрбір көлденең түйіс үшін 1 мм және бойлық жіктің әрбір погонды метріне 0,1-0,2 мм әдіп қарастыру қажет. Негізгі металл және қосынды материалды пісіру алдында тоттан, отқабыршақтан, май, ылғалдан және әртүрлі металл емес ластықтардан ұқыпты тазартады. Тазарту қолмен және механикаландырылған сайман көмегімен орындалады.

Бұйымды пісіруге құрастыру.

Бұйымдарды пісіруге құрастыру еңбексиымдылығы оны дайындаудың жалпы еңбексиымдылығының 30%-на жетеді. Сондықтан құрастыру еңбексиымдылығын қысқарту үшін (сондай-ақ оның дәлдігін арттыру үшін) әртүрлі айлабұйымдар, арнайы саймандар, қимаүлгілер т.с.с. қолданылады. Айлабұйымдар тек қана бөлшектерді құрастыру үшін немесе құрастырылған бұйымды тек қана пісіру үшін арналады. Сондай-ақ, жік металы шөккенде құрылғы элементтерінің біршама жылжуына мүмкіншілік жасайтын, әмбебап құрастыру-пісіру айнабұйымдары қолданылады. Құрастыру сапасын арнайы қимаүлгілер және щуптермен (саңылау шамасын бақылау) тексерген ыңғайлы. 17 суретте осындай саймандарды пайдалану мысалдары келтірілген.

а - жиектің ашылу бұрышы; б - тік бұрыш; в - жаймалардың жылжуы;

г - айқастырып пісіргендегі саңылау; д - таврлы және түйістіріп пісіргендегі саңылау

17 - сурет. Құрастыру сапасын тексеруге арналған саймандар

Құрастырылған бөлшектер мен түйіндерді алғашында ұстатпалармен жалғастырады. Пісіру ұстатпалары деп көлденең қимасының үштен біріндей жасалған қысқа жіктерді айтады. Ұстатпа ұзындығы пісіру жаймаларының қалыңдығы және жіктің жалпы ұзындығына байланысты 20-дан 100 мм-ге дейін құрайды. Ұстатпалар арасының қашықтығы жік ұзындығына байланысты 500-1000 мм. Пісіру ұстатпаларын бұйымды пісіретін электродтармен пісіреді.

Пісіру жіктерін орындау техникасы.

Пісіру доғасын жағу. Қаптамалы электрод доғасын жағудың екі әдісі қолданылады – тура үзу және қисықтықпен үзу әдістері. Бірінші әдісті тақап жағу, ал екіншісін жанап жағу деп те атайды. Бірінші әдісті көпшілігінде ыңғайсыз және енсіз жерлерді пісіргенде қолданады.

Доға ұзындығы.

Доға жанғанда оның ұзындығы тұрақты қалпында болуы қажет. Дұрыс таңдалған доға ұзындығы пісіру жігінің сапасына және пісіру өнімділігіне елеулі әсер етеді. Егер доға ұзындығы 0,5-1,1 электрод өзегінің диаметріне тең болса, онда ол доға нормалы деп саналады. Доға ұзындығын көбейту оның жану тұрақтылығы мен металдың балқу тереңдігін төмендетеді, электрод күйуі мен шашырауын көбейтеді. Будан да басқа бұл қоршаған атмосфераның балқыған металға зиянды әсерін күшейтеді және беттерді тегіс емес жіктерді қалыптастыруға алып келеді.

Электродтың қалпы.

Пісіргенде электрод көлбеулігі пісіру жігінің кеңістіктегі қалпына, пісірілетін металдың химиялық құрамы мен қалыңдығына, электрод диаметріне, электрод қаптамасының түрі мен қалыңдығына байланысты таңдалады. Пісіру төрт бағытта жүргізіледі (18 - сурет): солдан оңға қарай, оңнан солға қарай, өзіңнен сыртқа қарай және өзіне қарай.

18 - сурет. Пісіру бағыты (а) және электрод көлбеулігі (б)

Пісіру бағытына қарамай электрод көлбеулігі белгілі қалыпта болуы керек: негізгі металдың балқу тереңдігі көбірек болуы үшін электрод жік өсіне көлбеуленеді. Горизонталь жазықтықта төменгі қалыпта пісіргенде бұл көлбеулік жік жасайтын бағыттың тік қалпынан 15 градус құрайды (18-сурет). Басқа кеңістік жағдайында электрод көлбеуінің бұрышы суреттерде көрсетілген (18 - сурет).

Электродпен тербеліс қозғалыстар.

Жіктің қажетті енін жасау үшін электродпен көлденең тербеліс қозғалыстар жасалады. Электродтың тербеліс қозғалысының негізгі түрлері 19 – суретте келтірілген:

19 - сурет. Енді жіктерді балқытқандағы электрод ұшының қозғалыс траекториясы (бағыты)

• сынық сызықтармен түзу қозғалыс;

• электрод ұшын балқытылған жікке қаратып жарты ай түріндегі қозғалыс;

• электрод ұшын пісіру бағытына қаратып жарты ай түріндегі қозғалыс;

• үшбұрышпен;

• түйін тәріздес, белгілі бір жерлерде кідіріспен.

Жіктің қимасы мен ұзындығын толтыру әдістері.

Жіктің ұзындығын толтыру үшін «тура өтпелі» және кері сатылы тәсілдер қолданылады. Пісірудің «тура өтпелі» тәсілінің мәні мынада: пісіру жігі басынан аяғына дейін бір бағытта орындалады.

Кері сатылы тәсілде ұзын жік салыстырмалы түрде қысқа учаскелерге (250 мм-ге дейін) бөлініп, әрбір учаске бөлек-бөлек пісіріледі (кері сатымен). Жіктердің қимасын толтыру тәсілі бірнеше түрге бөлінеді:

• бірқабатты жіктер;

• көпқабатты жіктер;

• көпқабатты көпөтпелі жіктер.

Көпқабатты көпөтпелі жіктердің көпқабатты жіктерден айырмашылығы, ол кейбір қабаттар бірнеше өтумен орындалады, ал көпқабатты әдеттегі жіктердің әрбір жігі бір өтпелі орындаумен пісіріледі (20-сурет).

а -бірқабатты және бір өтпелі; б - көпқабатты және көпөтпелі; в - көпқабатты

20 - сурет. Пісіру жіктері

Қос қабатты әдістің мәні мынада: екінші қабатты жасау әлі салқындап үлгермеген бірінші қабаттың үстіне орындалады (қожды кетіргеннен кейін). Пісіру 200-400 мм ұзындықта, ыстық сызаттар болдырмау үшін қарсы бағытта жүргізіледі. Қалың болат жаймаларды пісіргенде (20 мм және одан жоғары) каскад және төбешік әдістермен пісіруді қолданады. 21-суретте көрсетілгендей секциялы және каскад әдісімен пісіргенде көпқабатты жікті толтыру пісірілетін металдың барлық қалыңдығында белгілі саты ұзындығында жүргізіледі. Саты ұзындығын таңдау талабы ол, пісіру жігін орындау процесінде, барлық қалыңдықта, жік түбірі металының температурасы 200 ⁰С –дан кем болмауы қажет. Бұл жағдайда металдың пластикалылығы жеткілікті, сызаттар пайда болмайды. Төбешікпен пісіру әдісінде металдың барлық қалыңдығын өтумен орындалады.

а - бөліктеп; б - каскадпен; в - төбешікпен

21 - сурет. Көпқабатты жікті аз уақыт аралығында толтыру сұлбасы

Жікті бітіру.

Жікті бітірісімен доғаны бірден үзуге болмайды, өйткені металл бетінде пісіру кратері қалып қояды. Ол кратер сызат пайда болуына алып келді. Төменкөміртекті болаттарды пісіргенде кратерді электрод металымен толтырады, немесе оны негізгі металдың сыртына шығарады. Шынығу құрылымы қалыптасуға бейім болаттарды пісіргенде, кратерді сыртқа шығаруға болмайды, өйткені сызат қалыптасуы мүмкін. Жікті аяқтаудың ең жақсы әдісі электродты төмен беруді тиып, жайлап доғаны үзілгенше ұзарту қажет.

Пісіру ережесі.

Пісіру ережесі деп пісіру процесінің өтуін анықтайтын көрсеткіштер топтамасын айтады. Пісіру ережесінің негізгі көрсеткіштеріне жататындар: пісіру тоғының күші, пісіру жылдамдығы, доға кернеуі, электрод диаметрі. Қосымша көрсеткіштер болып саналатындар: тоқтың түрі мен полярлығы, электрод қаптамасының түрлері, оның көлбеу бұрышы, негізгі металды алдын-ала қыздыру температурасы. Электрод диаметрін пісіру металының қалың-дығына, пісіру жалғасының түріне, жік түрі және басқа факторларға байланысты анықтайды. Қалыңдығы 4 мм-ге дейінгі жайма металды төменгі қалыпта пісіргенде электрод диаметрін пісірілетін болаттың қалыңдығына тең етіп таңдайды. Қалыңдығы үлкендеу жайма болаттарды пісіргенде диаметрі 4-6 мм электродтарды пайдаланады. Көпқабатты түйіс және бұрыштық жіктерді пісіргенде жіктің бірінші қабатын диаметрі 2-4 мм электродпен, ал кейінгі қабаттарды - металдың қалыңдығы мен жиектерді қиғаштау түріне байланысты, диаметрі үлкен электродтармен орындайды. Тік қалыпта пісіру, әдетте, диаметрі 4 мм – ден аспайтын электродтармен орындалады. Диаметрі 5 мм электродтар сирек қолданылады, ал диаметрі 6 мм электродтар тек қана жоғары дәрежелі пісірушілер ғана пайдаланады. Төбелік жіктер әдетте диаметрі 4 мм-ден аспайтын электродтармен орындалады. Тоқ күші электрод диаметріне байланысты таңдалады. Мұнда жуықталған формуланы қолдануға болады.

I = K·d,

мұнда I - пісіру тоғының күші;

d - электрод диаметрі, мм.;

К - 35-60 А/мм-ге тең коэффициент.

Пісіру тоғының аздығы доға жануының тұрақсыздығына, өнімділіктің аздығына, шалапісілімдерге алып келетінін ескеру қажет. Тым артық теқ күші электродты қатты қыздырады, оның балқу жылдамдығын көбейтеді, электрод материалының шашырауын жоғарылатып, жік қалыптасуын нашарлатады.

Тік жіктерді пісіргенде пісіру тоғын 5-10%-ға, ал төбелік жікті пісіргенде 10-15%-ға азайтады. Бұл сұйық металдың пісіру ваннасына ағып кетпеуі үшін жасалады. Доға қысымының бағытын электрод көлбеулігін өзгертіп өзгертуге болады. Осылайша пісіру тоғының бір шамасында әртүрлі балқу тереңдігіне жетуге болады. Тоқтың түрі мен полярлығы да жіктің мөлшері мен түріне әсер етеді. Кері полярлы тұрақты тоқпен пісіргенде балқу тереңдігі тура полярлы тұрақты тоқпен пісіргеннен 40-50%-ға көбірек. Бұл құбылыс катод пен анодтан шығатын жылу көлемінің әртүрлілігімен түсіндіріледі. Айнымалы тоқпен пісіргенде балқу тереңдігі кері полярлы тұрақты тоқпен пісіргеннен 15-20%-ға аз. Доға ұзындығын ұлғайту есебінен доға кернеуін жоғарылату пісіру тоғының азаюына алып келеді, яғни балқу тереңдігін азайтады. Бұл жағдайда жік ені тоқтың полярлығына қарамай ұлғаяды. Қолмен пісіргенде пісіру жылдамдығын көбейткен сайын, балқу тереңдігі және жік ені азаяды.

Төменгі қалыпта пісіруді орындау.

Түйіс жалғастарды пісіру пісірілетін металдың қалыңдығына байланысты бір неме екі жағынан орындалады. Электрод қозғалысы және оның қалпы 22-суретте, жуық шамалы пісіру ережесі 1 кестеде келтірілген.

22 - сурет. Жиектерді қиғаштап түйіс жіктерді пісіргендегі электрод қалпы (а) мен қозғалысы (б)

8 - кесте. Жиектері қиғашталмаған түйіс жалғастарды пісіру ережелерінің жуықтау шамалары

Металл қалыңдығы, мм.	Жік түрлері	Саңылау, мм	Электрод диаметрі, мм	Пісіру тоғының шамасы
				Жіктің төменгі қалпы	Жіктің тік және төбелік қалпы
3	Біржақты	1,0	3-4	180	180
6	Екі жақты	1,0-1,5	4-5	180-260	160-230
8	-//-	1,5-2,0	5	260	230
10	-//-	2,0	6	330	290

Металл қалыңдығына байланысты екі жиегі де қиғашталған (яғни V- тәріздес) түйіс жалғастар бір қабатты, көп қабатты және көп өтпелі жіктермен орындалады. Жіктің тиімді ашылу бұрышы екі жағдаймен анықталады: - біріншіден, жік түбірін пісіргенде шалапісіру қаупін азайтып, ыңғайлы пісіруді (ыңғайлы бұрыш 80-90⁰) қамтамасыз ету қажет, екіншіден, үлкен өңдеу бұрышы балқытылатын металл көлемін және пісіру деформациясын көбейтетіндігін ескеру қажет. Сондықтан қолмен доғалы пісіру қалыпты жүруі үшін жиектерді өңдеу бұрышы 60⁰-қа тең деп алынады. Қалың жаймалар үшін (S 15 мм жоғары) оны 55⁰-қа дейін азайтады, ал жұқа жаймаларға оны 65⁰-қа дейін ұлғайтады. Пісіру элементтерінің арасындағы саңылауды және жиектердің топастығын, бұл элементтердің қалыңдығына және кейбір факторларға байланысты 1,5-4 мм деп таңдалады. Пісіруді орындағанда жік түбірінің сенімді балқуын қамтамасыз ету ең қиыны болып табылады.

Осы жерде әртүрлі ақаулар жиірек кездеседі. Сондықтан мүмкіншілігінше жік түбірін кері жағынан қосымша пісіру қажет.

Қалыңдығы 4-8 мм металды бірқабатты жікпен пісіреді. Бірқабатты жиектері V - тәріздес қиғашталған жіктерді үш бұрыш түрінде көлденең тербеліс қозғалыстармен, егер жаймалардың қалыңдығы 4 мм болса жік түбірінде тоқтамай, ал егер жайма қалыңдығы үлкендеу болса, онда жік түбірінде тоқтаумен орындалады. Қалыңдығы 12 мм және одан көбірек жайма металл түйістіріліп, жиектері Х-тәріздес қиғашталып көпқабатты немесе көпөтпелі жіктермен пісіріледі. Жіктің түрін таңдау пісірілетін металдың қалыңдығы мен оның химиялық құрамына байланысты. Көпөтпелі жіктер электродты көлденең тербетпей енсіз жұқа жіктермен орындалады. Пісіруді тіреп пісіру әдісіне арналған электродтармен орындау ұсынылады. Бұл жағдайда электродтардың кішілеу диаметрлері - 1,6 -дан 3 мм–ге дейін (4 - мм - өте сирек) қолданылады. Көпқабатты жік көпөтпелі жікпен салыстырғанда жоғарырақ өнімділікті қамтамасыз етеді. Кейде металл қалыңдығының барлығы жақсы пісірілуі үшін пісіруді төсемелерде жүргізеді (қалатын немесе алынатын). Бұл жағдайда, балқып тесіліп кетеді деп қорықпай-ақ, пісіру тоғын 20-30%-ға көбейтуге болады. Қалатын төсемелерді қалыңдығы 2-4 мм және ені 30-40 мм болат таспалардан жасайды. Алынатын төсемелерді мыстан, кейде керамика немесе графиттен дайындайды. Кейбір жағдайларда пісіру төсемелерімен пісіргенде сумен салқындатылады.

Әдебиеттер: 1нег. [95-121], 2 нег. [162-178], 1-3 қос.

Бақылау сұрақтары

1. Бөлшектерді пісіруге дайындағанда қандай негізгі операцияны қолданады?

2. Пісіру ұстатпалары дегеніміз не?

3. Пісіру доғасын жағудың қандай әдістері сізге белгілі?

4. Қалың жаймаларды пісіру қалай орындалады?

5. Жіктің бітетін жері қалай орындалады?

6. Пісіруге дайындау операцияларын атаңыз?

7. Пісіру доғасының мөлшерлі ұзындығы дегеніміз не?

8. Электродпен тербеліс қозғалысын жасаудың қандай түрлерін білесіңдер?

9. Пісіру ережесі дегеніміз не?

10. Пісіру тоғы қалай таңдалады?

7-дәріс. Газбен пісіру мен кесуге арналған аппаратуралар мен материалдар.

Газбен пісіру мен кесуге арналған газдар.

Металдарды газбен пісіру мен кесуге әртүрлі газдар қолданылады: оттегі, ацетилен, сутегі, пропан т.с.с., сондай-ақ бензин және керосин булары.

Оттегі.

Газбен пісіру және кесуде газ жалынының жоғары температурасына жанар газ немесе сұйықтық буларының оттегінде жануы жолымен жетеді.

Оттегі әдеттегі жағдайда (температура мен қысымда) иіссіз, дәмсіз және туссіз, ауадан аздап ауырлау мөлдір, ашық түсті газ болып табылады. 20 ⁰С температура және нормалы атмосфера қысымда бір кубометр оттегінің массасы 1,33 кг-ға тең. Оттегі 182,9 ⁰С температурасында (нормалы қысымда) жанады. Сұйық оттегі мөлдір, көгілдір түрі бар. Бір литр сұйық оттегінің массасы 1,14 кг-ға тең. Бір литр сұйық оттегі буланғанда 860л газ пайда болады. Оттегін алу үшін суды электр тоғымен қыздырып ажыратады немесе атмосфералық ауаны терең салқындатады. Пісіру мен кесуге арнап үш сұрыпты техникалық оттегі шығарылады. Бірінші сұрып 99,7% - дан кем емес таза оттегін құрайды, екіншіде – 99,5%-дан кем емес, үшіншісінде – 99,2% (көлеммен). Қалдықтары азот пен аргонды құрайды. Оттегінің тазалығы пісіру мен кесу үшін (әсіресе кесу үшін) маңызы өте зор. Оттегі неғұрлым таза болған сайын, соншалықты өңдеу сапасы жоғары және оттегі шығыны аздау болады. Қысылған оттегі әртүрлі органикалық заттарға - майларға, жанғыш пластмассаларға, көмір тозаңдарына тигенде, оларды үлкен жылдамдықпен тотықтандырады, нәтижесінде олар өздігінен жанады немесе жарылады. Оттегі жанғыш газдармен немесе булармен жарылғыш қоспалар қалыптастырады. Сондықтан, оттегі оны пайдалану ережелерін қатаң сақтауды, пайдаланғанда абай болуды қажет етеді.

Ацетилен.

Ацетилен барлық жанар газдардан кеңірек қолданылатыны болып табылады. Ацетилен оттегіне жанғанда ең жоғары температура – 3050-3150 ⁰С алуға болады. Ацетиленнің химиялық формуласы С₂Н₂, яғни көміртегі мен сутегінің қосындысы болып табылады. Техникалық ацетилен әдеттегі жағдайда ерекше иісті түссіз газ. Ұзақ уақыт ацетиленмен демалғанда адамның басы айналып, құсқысы келеді немесе улануға дейін барады. Ацетилен ауадан жеңіл - әдеттегі жағдайда бір текше метрінде 1,09 кг массасы бар. 82,4⁰С-дан 84⁰С- ға дейінгі температура аралығында ацетилен сұйық қалыпқа ауысады, ал 85⁰С температурасында (әдеттегі қысымда) қатаяды. Ацетиленнің жарылғыш қаупі бар, сондықтан оны пайдаланғанда бұл жағдайы ескеру қажет. Ацетиленнің өзінше жану температурасы 240 тан 630⁰С аралығында және ол ондағы қатысты заттардың құрамына және қысымға байланысты. Қысымның жоғарылауы оның өзінше жану температурасын төмендетеді.

Ацетиленнің оттегі немесе ауамен қоспасы жарылысқа өте қауыпты.

Ацетиленнің белгілі құрамында мұндай қоспалар атмосфералық қысымда жарылуы мүмкін (әсіресе қауыпты құрамында 7-13 % ацетилені бар қоспалар).

Ацетиленді (техникалығын) екі әдіспен алады:

кальций карбидінен және табиғи газдан, мұнай немесе көмірден.

Ацетиленді табиғи газдан алу кальций карбидінен алғаннан 30-40%-ға арзан.

Пропан-бутанды қоспа – бұл пропанның 5-30 % бутанмен қоспасы болып табылады. Кейде мұндай қоспаны техникалық пропан деп атайды. Пропан-бутанды қоспаны табиғи газдарды өндіргенде немесе мұнайды өңдегенде алады. Пропан-бутанды жалынның температурасы жоғары болмағандықтан (2400 ⁰С шамасында), қоспаны қалыңдығы 3 мм –ден аспайтын болаттарды аспайтын болаттарды пісіру үшін пайдаланады. Жаймалардың үлкендеу қалыңдығында сенімді жалғас алу үшін металды қажетінше қыздыру мүмкін емес. Сондықтан төментемпературалы жалынды кескенде, бөлшекті түзету үшін қыздырғанда, сондай-ақ металл бетін отпен тазартқанда пайдаланған тиімді. Қалыңдығы 3 мм-ге дейінгі болат жаймаларды пісіргенде пропан-оттекті пісіру сапасы бойынша ацетилен-оттекті пісіруден кем түспейді.

Пісіру жұмыстары үшін пропан-бутанды қоспа сұйықталған күйінде шығарылады. Қоспаның газды қалпына өтуі - өз еркімен баллонның жоғарғы бөлігінде қалыптасады. Техникалық пропан – түссіз газ, ауадан ауыр және өзінше жағымсыз иісті газ.

Табиғи газ негізінде метаннан (77-98%) және басқа газдардың – бутан, пропан, пропилен және т.б. құрамдарынан турады. Газдың іс жүзінде иісі жоқ, сондықтан оның ағысын байқау үшін оған иісі қатты шығатын заттар қосылады. Метан –оттекті жалынның температурасы пропан-оттекті жалыннан да төмен – шамасы 2100-2200 ⁰С, сондықтан табиғи газ шектелген жағдайларда қолданылады.

Ацетилен генераторлары.

Ацетилен генераторы деп кальций карбидінен су көмегімен ацетиленді алуға арналған қондырғыны айтады.

МЕСТ 5190-78 стандарты бойынша ацетилен генераторлары келесі белгілерімен жіктеледі:

- алынатын ацетиленнің қысымымен;

- өнімділігімен;

- пайдалану әдісімен;

- кальций карбидінің сумен әсерлесу әдісімен.

Алынатын ацетиленнің қысымына байланысты генераторлар төменгі (0,02 МПа-ға дейін) және орташа (0,02-ден 0,15 МПа-ға дейін) қысымды генераторлар деп бөлінеді. Өнімділігімен ацетилен генераторлары он түрге бөлінеді: 1,25; 3; 5; 10; 20; 40; 80; 160; 320; 640 м³/сағ. Пайдалану әдісіне байланысты генераторларды тұрақты және жылжымалы деп бөлінеді. Біріншісінің өнімділігі 3-тен 6540 м³/сағ. дейін, жылжымалары - 3 м³/сағ. болады. Кальций карбидінің сумен әсерлесу әдісі бойынша генераторларды сұлбасымен бөледі:

• «карбид суға» (белгіленуі КБ);

• «су карбидке» (ВК);

• «суды ығыстыру» (ВВ);

• құрама (ВК+ВВ).

Барлық ацетилен генераторлары олардың жүйесіне қарамай негізгі бөлшектерден тұрады: газ қалыптастырушы, газ жинаушы, қорғаушы затвор, ацетиленді пайдалану шамасына байланысты өндіретін ацетиленді автоматты реттеу жүйесі.

Ацетилен генераторларының құрылысы мен жұмысы.

АНВ-1,25 (23-сурет) ацетилен генераторының өнімділігі 1,25 м³/с және жұмыс қысымы 0,025-0,003 МПа. Генератор жылжымалы болып табылады, жұмыс істеу жүйесі ВВ ВК жүйесімен біріктірілген.

23 - сурет. АНВ-1,25-68 төменгі қысымды ацетилен генераторы

Генераторға реторта 2 пісірілген, онда тиейтін корзина 3 орналасқан тұғырдан тұрады. Генератор тұғыры екі бөлікке бөлінеді – төменгі (газ жинаушы) және жоғарғысы (су жинаушы), олар горизонталь қабырғамен 25 бөлінген. Жоғарғы бөлігі төбесінен ашық. Төменгі және жоғарғы бөліктері газ жинауыштың түбіне дейін жететін циркуляциялық түтікпен 8 өзара жалғасады. Газ жинауышпен су затворының арасында олармен резеңке түтікпен 23 және 21 жалғасқан карбид кептіргіші 22 орналасқан. Генератор сумен тұғырдың ашық жоғарғы бөлігінен толтырылады. Су ретортаға газ шығатын түтік 28, бұрылыс 26 (вентиль 27 ашық болғанда) арқылы келеді. Реторта қақпақ 5, иін 6 және арнайы бұрандамен 7 жабылады. Кальций карбидінің сумен әсерлесу нәтижесінде бөлінетін ацетилен түтікпен 28 газ жинауышқа жиналады да ондағы суды су жүретін түтік 8 арқылы генератордың жоғарғы бөлігіне ығыстырады. Ретортаға су газ жинауыштағы вентиль 27 деңгейінен төмен ығыстырылғана дейін беріледі.

Ацетилен бөлініп газжинауышта және ретортада оның қысымы көбейген сайын су ретортадан 2 бөлмешікке 3 (түтік 12 арқылы) ығыстырылады. Бұл жағдайда одан әрі газ пайда болуы бәсеңдейді. Газ жинауыштан газ алынғанда ретортадағы ацетилен қысымы төмендейді, су ретортаға қайтады және газ пайда болуы үдетіледі. Сонымен газды қолданушы (жанарғы) алу жылдамдығына байланысты, ацетилен пайда болу жылдамдығы автоматты түрде реттеледі. Газжинауыштан газ карбид толтырылған карбид кептіргішіне 22 барады, содан кейін су бекітпесіне 14 одан нипель 15 арқылы жанарғы немесе кескішке өтеді. Су бекітпесі (затвор) 14 жалынның кері соққысынан болатын жарылыс толқынының генераторға өтуінен сақтау үшін қойылған. Ацетилен су бекітпесіне резинке түтікше 20 арқылы келеді. Төменгі түбі мен беткітпе тұрқысы жалғанған жерде тығыздық резина төсеме 10 арқылы жасалады. Түтіктің төменгі шетінде ацетиленнің бекітпе тұғырына өтуіне арналған алты тесігі бар. Тесіктердің үстінде, ажыратқыш ретінде қойылған, шайба 9 орналасқан. Ацетилен бақылау краны 11 деңгейіне дейін құйылған су арқылы өтіп, сақтандырғыш және газкелтіруші түтіктердің арасындағы саңылауға судың біршама бөлігін ығыстырады. Бекітпеден газ ниппель 15 арқылы шығады. Кері соққы болған кезде жарылғыш қоспа суды сақтандырғыш және газкельтіруші түтіктерге, қоспа судан сақтандырғыш түтіктің төменгі тесігіне өткенше ығыстырады. Сақтандырғыш түтік арқылы жарылғыш қоспа суды өзімен ала кетіп, атмосфераға шығады. Түтік тегісі арқылы шыққанда судың бір бөлігі обечайкада 17 қалып, бекітпеге қайта ағады. Газөткізуші түтік тығынмен 16 жабылады.

Қысылған газдарға арналған баллондар. Баллон вентильдері.

Қысылған газдарға арналған баллондарды құрылғылық ерекшеліктері және сиымдылығымен бөледі. Сиымдылығы 40 дм³ баллондар көбірек таралған. Баллондар әртүрлі бояулармен боялады., олар баллондағы газдардың түрлерін білдіреді. Баллонның жоғарғы бөлігінде боялмаған жерге баллонның құжаттық берілгендерін жазады: дайындаушы –заводтың тауарлық белгісі, баллон нөмірі, бос баллонның массасы, дайындалған күні, келесі сынақ жылы, сиымдылығы, жұмыстық және сынақ қысымы, ОТК белгісі. Баллондарды сынау пайдаланған әрбір бес жылда бір өткізіледі. Оттегін баллондарға 15 МПа қысымына дейін толтырады. Оттегің баллон ішіндегі көлемін (нормалы қысымға аударғанда) анықтау үшін газ қысымын (манометр көрсетуінен) баллонның сиымдылығына көбейту қажет. Мысалы: баллонның сиымдылығы 40 дм³, қысымы 15 МПа болғанда ондағы оттегі көлемі 150х40=6000 дм³ болады. Ацетилен баллондары қуыс массамен (пемза, ағаш көмірі т.с.с) толтырылады да ацетилен жақсы еритін ацетонмен қанықтырылады. Массалардың қуыстықтарындағы ацетонға еріген ацетилен жарылысқа қауіпсіз, оны қысыммен баллонда сақтауға болады. Әдеттегі жағдайда (қысым мен температура) ацетонның бір көлемі ацетиленің 23 көлемін ерітеді. Толтырылған баллондағы еріген ацетиленнің қысымы 20⁰С-да 0,19 МПа –дан аспауы қажет.

Баллоннан ацетиленді алғанда біршама ацетонда шығады. Сондықтан ацетон шығынын азайту үшін ацетиленді баллоннан жылдамдығы 1700 дм³/сағ. асырып алуға болмайды. Баллондағы қалдық қысым 20⁰Стемпературада 0,05-0,1 МПа, 25-35 ⁰С-да – 0,3 МПа болуы қажет. Ацетилен баллондары жұмыс істегенде әрқашанда тік қалпында болуы керек. Сұйықталған газдарға (пропан-бутан) арналған баллондар қалыңдығы 3 мм көміртекті Ст.3 болатынан пісіріледі. Баллондар сиымдылығы 27,40, 50, 80 дм³ болып шығарылады. Баллондар қызыл түске боялып^, ақ түспен жазу жазылады (мысалы: «Пропан»).

24-суретте пропан-бутанға арналған баллонның құрылымы көрсетілген.

24 –сурет. Пропан-бутанға арналған баллон

Баллон вентильдері. Барлық баллон вентильдері арналуы және әсерлесу принципімен бірдей, ал құрылымдары біршама өзгешелеу.

Вентиль қысымды немесе сұйықталған газдарды баллондарда сақтауға мүмкіншілік беретін бекітетін қондырғы. Вентильдің ұшына конус бұрама болады, ол әртүрлі типті баллондарға жасалған (вентильді тек қана арналған баллонға қою үшін). Оттегі баллонының вентилін, оттегі ортасында тоттануға беріктігі бар, жезден жасайды. Оттегі вентилі ластанбауы қажет, әсіресе майлармен. Оттегі вентильдерін аргон, азот, қысылған ауа және көмірқышқыл газы бар баллондарға орнатуға болады. Ацетилен баллондарының вентильдерін болаттан жасайды, өйткені мыс қорытпалары ацетиленмен жарылғыш қоспа –ацетиленді мыс қалыптастырады.

Қысымды газдарға арналған бәсеңдеткіштер.

Газ бәсеңдеткішінің негізгі арналуы жүйедегі немесе баллондағы газ қысымын жұмыс қысымына дейін төмендету және оны баллондағы немесе жүйедегі газ қысымы өзгеруіне қарамай, керек деңгейде автоматты түрде ұстап түру. Барлық бәсеңдеткіштердің жұмыс принципі бірдей (25-сурет). Бәсеңдеткіштің екі бөлмешігі бар: жоғары қысымды 2 және төменгі қысымды 6. Бөлмешіктегі 2 қысым баллонның қысымымен тең, өйткені бөлмешік бірден баллонмен жалғанады.

а - жұмыс істемейтін қалпы, б - жұмыс қалпы

25 - сурет. Бәсеңдеткіштің құрылым сұлбасы және жұмысы

Бөлмешектер арасында екі серіппе 3 және 8 әсер ететін клапан 1бар. Бұл серіппелердің қысу күшінің қатынасына байланысты клапан ашық, немесе жабық болады. Серіппенің қысымы бұрандамен 9 реттеледі. Клапанды 1 жабу үшін серіппені 8 толығынан босату қажет (яғни бұранды 9 босату қажет).

Төменгі қысым бөлмешігі 6 газды вентиль арқылы жанарғымен жалғасады, ал жанарғыдағы газ қысымы бөлмешіктегі газ қысымына тең.

Егер бұранданың 9 бір қалпында бәсеңдеткішке келген және шыққан газ бірдей болса (бөлмешіктегі қысыммен шатастырмау қажет), онда жұмыс қысымы тұрақты болып, мембрана 7 бір қалыпта болады. Егер алынатын газдың көлемі келетін газдың көлемінен көп болса, онда бөлшектегі 6 қысым азаяды. Осының әсерінен қысатын серіппе 8 ұзарады да диафрагма қалпы өзгереді, клапан 1 көбірек ашылып, газдың бөлмешікке 6 келуі көбейеді. Газдың шығынын азайтқан жағдайда бөлмешіктегі 6 қысым көбейеді де ол диафрагманы 7 кері жағына иілуге мұқтаж етеді. Мұнда клапан 1 жабыла бастайды да, газдың келуі азаяды. Осылайша қысымды ұстау автоматты түрде қамтамасыз етіледі.

Бәсеңдеткіштер бірқатар белгілерімен бөлінеді:

• әсер ету белгілерімен (тура және кері әсер ету);

• өткізу қабілеттілігімен;

• газдың жұмыс қысымымен;

• газдың түрімен.

Бірсатылы (бірбөлмешікті) бәсеңдеткіштерден басқа, газ қысымының азаюы екі сатыда өтетін екісатылы (екібөлмешікті) бәсеңдеткіштер шығарылады. Мысалы: Оттегі бәсеңдеткішінде бірінші сатысында қысым 15 МПа- дан 5 МПа-ға дейін, ал екінші сатысында -5 МПа –дан жұмыс қысымына дейін азайтылады. Екі сатылы бәсеңдеткіштер бірсатылылармен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар:

• берілген қысымды дәлдеу ұстап тұруы;

• жұмыс процесінде газ қысымын жиі реттеуді қажет етпейді;

• төменгі температурада қатпайды.

Мұндай бәсеңдеткіштердің кемшілігі құрылымының күрделіректігі болып табылады. Ацетилен бәсендіргіші жұмыс принципі жағынан оттегінікімен ұқсас, бірақ баллонға жалғау әдісімен өзгешелеу. Осындай айырмашылығымен басқа жанар газдарға арналған бәсеңдеткіштер де ерекшеленеді. Әртүрлі газдарға арналған бәсеңдеткіштердің тұғырлары газ баллондары боялған түрге боялады. Өнеркәсіп бәсеңдеткіштердің әртүрлі таңбаларын шығарады: баллонға оттегінікі бірсатылы ДКМ-1-65, екісатылы ДДК-8-65 және ДКД-15-65, баллонға ацетилендікі ДАП-1-65, екісатылы ДАД-1-65, сутегі бәсеңдеткіші ДВП-1-65, пропан-бутандікі ДПП-1-65. Аргон үшін бәсеңдеткіш-тердің АР-10, Ар-40, АР-150 таңбалары шығарылады.

Газ түтігі (шлангі).

Газ түтіктері газды кескішке немесе жанарғыға беруге арналады. Түтіктер резеңкеден бір немесе екі мата қабаттарымен жасалады. Түтіктер үш түрмен шығарылады (МЕСТ 9356-75):

• I – түрі – ацетилен мен ацетиленді алмастыратын газдар (пропан және басқалары) үшін;

• II – түрі – сұйық жанғыштар үшін (түтіктер бензинге берік резинадан жасалып шығарылады);

• III – түрі – оттегі үшін.

Түтіктер әртүрлі ішкі диаметрлерімен шығарылады: 6, 9, 12, 16 мм және басқалар). Қуаты төмен жанарғыларға ішкі диаметрі 6 мм түтіктер қолданылады. Газға арналған түтіктер газдарға сай боялған болады: ацетиленге – қызыл түсті, оттегіне – көк, түтігі сүйық жанғыштар үшін (II-түрі) – сары түске боялады.Төмен температурада (-35 ⁰С-дан төмен) жұмыс істегенде аязға берік резинадан жасалған боялмаған түтіктер қолданылады. Қолданғанда түтіктің ұзындығы 4,5 м жоғары 20 метрден аспайтындай болуы керек (ұзындау түтіктерді пайдаланғанда газдың қысымы елеулі төмендейді). Жеке жағдайларда түтіктердің ұзындығы 40 м дейін қолдану руқсат етіледі. Түтіктер бәсеңдеткіштерде, жанарғыларда, сүйық жанғыштардың сиымдылықтарында сенімді бекітілуі қажет. Түтіктер тиісті жұмыс қысымына сай шығарылады: I және II-түрі үшін – 0,6 МПа-ға дейін, III – тип үшін – 1,5 МПа-ға дейін.

Пісіру жанарғылары.

Пісіру жанарғысы дегеніміз жанар газды (немесе жанғыш сұйықтық буларын) оттегімен араластыруға және пісіру жалынын алуға арналған техникалық қондырғы. Пісіру жанарғынарының жіктелуі (МЕСТ 1077-69):

• қолданылатын жанар газдың (немесе сұйықтықтың) тегімен: ацетиленге, алмастыратын газдар үшін, сутегі газы үшін, сұйық жанғыштар үшін;

• арналуына қарай: әмбебап (пісіру, кесу, дәнекерлеу, балқыту үшін) және арнайыландырылған (белгілі бір операцияны орындау үшін);

• жанар газ бен оттегін араласатын бөлмешікке беру әдісімен (инжекторлы және инжекторсыз жанарғылар);

• жалын санымен (көпжалынды және бір жалынды);

• жалын қуатымен: микроқуатты жанарғылар ацетилен шығыны 5-60 л/с, қуаты аздау (25-700л/с), орташа қуатты (50-2500 л/с), қуаты үлкен (2500-7000 л/с);

• пайдалану әдісімен (қол жанарғылары және машиналық жанарғылар).

Инжекторлы жанарғының жұмыс принципі:

1, 16— оттегі және ацетилен емігі, 2— тұтқа, 3, 15— оттегі және ацетилен түтігі (жолы), 4 — тұғыр, 5, 14 — оттегі және ацетилен вентилі, 6—бастиек емігі, /— мүштік, 8— пропан-бутан-оттегі қоспаларының мүштігі, 9 — штуцер, 10— жылытқыш, 11 — жанғыш қоспа түтігі, 12 — смесительная камера, 13 — инжектор; а, б — инжектораралыстырғыш бөлмешіктің шығыс арнасының диаметрі, в — инжек­тор мен араластыру бөлмешігінің арасындағы саңылау мөлшері, г — қоспаны қыздыруға арналған штуцеріндегі бүйір тесіктері, d – мүштік тесігінің диаметрі

26 - сурет. Инжекторлы жанарғының құрылысы

Инжекторлы жанарғыларда араластыратын бөлмешікке жанар газ беру шүмектің (сопло) тесігінен үлкен жылдамдықпен шығатын оттегі ағынының оны соруы әсерінен болады. Қысымы төмендеу газды жоғарырақ қысыммен келетін оттегі ағынымен сору процесі инжекция деп аталады. Осындай принцип қолданылатын жанарғылар инжекторлы деп аталады. Инжекторлы жанарғылардың дұрыс істеуі үшін ацетилен қысымы оттегі қысымынан (0,001-0,12 МПа және 0,15-0,5 МПа тиісінше) елеулі төмен болуы қажет. 26 – суретте инжекторлы жанарғы қондырғысының сұлбасы келтірілген.

Жанарғы екі негізгі бөліктен тұрады – сабы және бастиегі. Сабында, оттегі емігі 1 мен ацетилен емігі 16 түтікшелерімен 3 және 15, қолсап 2, тұғырында 4 ацетилен 14 және оттегіне 5 арналған екі вентильдер орналасқан.

Вентильдер жаққанда газ беру үшін, жалынды сөндіргенде газды тоқтатуға, сондай-ақ газ шығынын реттеуге арналады. Жанарғының бастиегі араластыру бөлмешігінен 12, инжектордан 13, түтікше 11, бастиек емігінен 6 және мүштіктен 7 тұрады. Барлық бастиек түйіні жанарғы сабы тұғырына арнайы қапсырма сомынмен жалғасады. Жанарғы жиынтығына бірнеше әртүрлі нөмірлі бастиектер енеді. Әрбір бастиекке арналып инжектор арнасының мөлшері және мүштік мөлшері белгіленген. Пропан-оттекті жанарғылардың құрылымы басқаларынан, пропан-оттекті қоспаны қыздыруға арналған мүштік алдындағы қондырғы 10 болуымен, айырмашылығы бар. Қосымша қыздыру жалын температурасын жоғарлату үшін қажет.

Инжекторсыз жанарғылар.

Инжекторсыз жанарғыларда жанар газ бен оттегі шамасы бірдей қысыммен (0,05-0,01 МПа) беріледі. Жанарғыда инжектор болмайды: оның орнында жанарғы бастиегінің құбырына бұралатын, қарапайым араластыру шүмегі бар (27 – сурет). Оттегі майысқақ түтікпен емік 4, вентил 3және арнайы мөлшерлі арна арқылы жанарғының араластырғышына беріледі. Осылайша ацетиленде жанарғыға беріледі.

27 - сурет. Инжекторсыз жанарғының сұлбасы

Жақсы пісіру жалынын қалыптастыру үшін жанар қоспа жанарғыдан белгілі жылдамдықпен шығуы қажет, атап айтқанда жану жылдамдығымен. Егер шығу жылдамдығы жану жылдамдығынан көп болса, онда жалын мүштікпен шығып үзіліп кетіп, сөнеді. Егер керісінше болса, яғни газдың шығу жылдамдығы оның жану жылдамдығынан аз болса, онда жанар қоспа бастиектің ішінде жанады. Осыған байланысты пісіру постылары (орындары), ацетилен мен оттегі қысымдарының теңдігін қамтамасыз ететін, қосымша автоматты реттегіштермен жабдықталады.

Жанарғыларды пайдалану ережелері.

Жарамды жанарғылар нормалы тұрақты пісіру жалынын береді. Егер жануы біркелкі болмаған жағдайда жалын сөнеді немесе мүштіктен үзіліп шығады. Егер кері соққы болса жанарғысының барлық түйіндерін тексеру және реттеу қажет. Реттеу алдында жанарғы пайдалану нұсқауламасымен ұқыпты танысу қажет. Жанарғы инжекторын тексеру алдында оттегі майысқақ түтігін жалғау қажет, ал жанарғы тұғырына бастиекті бұрап орнату қажет. Жарамсыз жанарғылармен жұмыс істеуге рұқсат етілмейді, өйткені жарылыс, өрт болуы мүмкін, сондай-ақ газбен пісіруші күйіп жарақат алуы мүмкін.

Газбен пісіруді пайдалану аумағы.

Газбен пісіру балқытып пісіруге жатады. Газбен пісіру салыстырмалы түрде қарапайым, күрделі жабдықтарды және электр энергиясымен нәрлендіру көзін қажет етпейді. Газбен пісірудің доғалы пісіруге қарағанда кемшіліктеріне, бірінші ретте, аздау жылдамдығы мен үлкен қыздыру аумағы жатады.

Жұқа болат жаймаларды (1,5 мм-ге дейін) газбен пісіргенде өнімділігі қаптамалы электродтармен доғалы пісіргенге қарағанда бір жарым есе жоғары. Дегенмен жайма қалыңдығы 2 мм-ден асқанда доғалы пісірудің өнімділігі жоғарылайды. Сондықтан көп жағдайларда газбен пісіру әртүрлі электрлі пісіру түрлерімен ығыстырылады. Газбен пісіру диаметрі кіші және орташа құбырларды жинастыруда, құйылған шойын бұйымдарды жөндегенде, алюминий, мыс және жез бұйымдарын пісіргенде, балқытып қаптастырғанда қолданылады.Газ жалынын дәнекерлегенде пайдалану өте ыңғайлы. Газбен пісірудің беріктігі, пластикалылығы және жік металының тұтқырлығы, пісірілетін металл қалыңдығына қарамай, доғалы пісіруден төмен.

Пісіру жалынын таңдау және реттеу.

Пісіру жұмыстарын орындағанда пісіру жалынының жылу қуаты жеткілікті болуы қажет. Жылу қуаты пісірілетін металл қалыңдығына және оның физикалық қасиеттеріне байланысты таңдалады. Жылу жалынының қуаты жанарғыдан өтетін ацетилен көлемімен анықталады, ол жанарғының бастиегімен реттеледі. Әртүрлі металдарды пісіру үшін пісіру жалынының белгілі бір түрі – қышқылды, нормалы немесе көміртектіленген түрлері қажет. Газбен пісіруші жалынның қажетті түрін көзбен таңдауды білуі қажет.

Оң және сол пісіру.

Газбен пісіргенде оң және солға пісіру деп бөледі. Оңға пісіргенде (28-сурет) газ жанарғысын солдан оңға қарай жылжытады, ал солға пісіруде – оңнан солға қарай жылжытады. Солға қарай пісіру әдісінде қосынды сым жалының алдында болады, оң пісіруде – оның артында болады. Солға қарай пісіру әдісінде жалын пісірілмеген жағына бағытталған. Жиектерді бірқалыпты қыздыруды қамтамасыз ету үшін және пісіру ваннасы металының жақсы араласуы үшін бастиек пен қосынды сымның қозғалыстары зигзаг тәріздес жасалынады. Солға пісіру көбірек таралған және жұқа жаймалар (5 мм-ге дейн) мен жеңіл балқитын металдарды пісіруге қолданылады. Бұл жағдайда солға пісіру әдісі көбірек өнімділікті және құнының төмендігін қамтамасыз етеді.

Солға пісіру әдісінде негізгі металдық жиектері алдын-ала қыздырылады, ол пісіру ваннасының жақсы араласуына ықпал етеді. Пісіруші жігін жақсы көреді, сондықтан жіктің сыртқы түрі оң пісіру әдісіне қарағанда жақсырақ. Бұдан да басқа, солға пісіру әдісі оңға пісіруден қарапайым, пісіруші дәрежесінің жоғарылығын қажет етпейді. Жаймалардың қалыңдығы 5 мм-ден жоғары болғанда оңға пісіру әдісі тиімдірек. Ол сондай-ақ, жылуөткізгіштігі жоғары металдарды пісіру үшін қолданылады.

а -солға, б - оңға