Рис. 13.6. Защита
обратной
Стороны шва
При
сварке металлов обратная сторона
стыковых швов защищается инертным газом
- аргоном, вдуваемым в коробчатую
подкладку (рис.
13.6).
Плазменная сварка с дугой косвенного
действия пригодна не только для металлов,
но и для неэлектропроводных материалов.
Для сварки особо малых толщин металла (от десятков микрон до 1 мм), мелких и мельчайших деталей успешно используется разновидность плазменной сварки, известная под названием микроплазменная сварка, или сварка игольчатой дугой. Формирующий газ придает плазменной струе диаметром 1,5 - 2 мм форму иглы при диаметре сопла 0,8 мм
Вспомогательная дуга горит все время и зажигается замыканием контакта внутри горелки. Можно работать дугой как прямого, так и косвенного действия; дуга весьма устойчива и постоянна, легко зажигается при наличии постоянно горящей вспомогательной дуги. Дуга поддерживается довольно длинной, около 10 – 12 мм, и случайные колебания длины дуги порядка 1 мм не оказывают заметного влияния на качество сварки. Способ весьма эффективен для сварки очень тонких листов, проволок и т. п. Плазменный факел с острым игольчатым концом и нечувствительностью к колебаниям длины дуги до ±1 мм делает работу весьма надежной и очертания швов точными и аккуратными. Микроплазменная сварка успешно используется при соединении фольги, проволок и т. п.
14. Газовая сварка
К газовой сварке относятся способы, при которых нагрев металла производится высокотемпературным газовым пламенем посредством специальных сварочных горелок. Для сварки многих металлов пригодно пламя с температурой не ниже 3000° С. В настоящее время для получения газосварочного пламени сжигают различное горючее в технически чистом кислороде.
Сжигание различного горючего в воздухе дает пламя со слишком низкой температурой, около 2000° С, пригодное для сварки лишь самых легкоплавких металлов, например, свинца. Низкая температура газовоздушного пламени и малая пригодность его для газовой сварки металлов объясняется большим содержанием в воздухе инертных газов (главным образом, азота), не участвующих в процессе горения и резко снижающих температуру пламени. Для обычных случаев сварки применяется пламя, получаемое сжиганием горючего в технически чистом кислороде.
Рис. 14.1. Сварочная
горелка для газовой сварки:
1
– штуцер ацетилена; 2 – штуцер кислорода;
3,4 – каналы кислорода и ацетилена; 5 –
вентиль кислорода; 6 – инжектор; 7 –
канал газовой смеси; 9 – гайка сменного
наконечника; 10 – наконечник или мундштук
Технически чистый кислород является важнейшим газом в сварочной технике. В процессах газовой сварки и резки применяется кислород очень высокой степени чистоты(не ниже 98,5%).
Способы производства технически чистого кислорода могут быть различны. Промышленное значение имеют два способа:
- из воздуха - методом глубокого охлаждения;
- из воды - путем электролиза.
В нашей промышленности применяется способ производства кислорода из воздуха как более экономичный.
14.1. Производство кислорода из воздуха
Атмосферный воздух представляет собой смесь, содержащую по объему кислорода 20,93 % и азота 78,03 %, остальное - инертные газы, углекислый газ и пр.
Для получения технически чистого кислорода воздух подвергают глубокому охлаждению и сжижают (температура кипения жидкого воздуха при атмосферном давлении -194,5° С.) Полученный жидкий воздух подвергают перегонке или ректификации в ректификационных колоннах. Возможность успешной ректификации основывается на довольно значительной разности (около 13°) температур кипения жидких азота (-196° С) и кислорода (-183° С).
Воздух, засасываемый многоступенчатым компрессором, проходит сначала через воздушный фильтр, где очищается от пыли, затем проходит последовательно ступени компрессора. После каждой ступени компрессора воздух проходит влагоотделитель, где отделяется вода, конденсирующаяся при сжатии воздуха, и водяной холодильник, охлаждающий воздух и отнимающий тепло, образующееся при сжатии. Сжатый воздух из компрессора проходит осушительную батарею из баллонов, заполненных кусковым едким натром, поглощающим влагу и углекислоту. Пройдя осушительную батарею, сжатый воздух поступает в так называемый кислородный аппарат, где происходит его охлаждение и сжижение, а затем ректификация с разделением на кислород и азот. Азот выбрасывается в атмосферу, а кислород направляется в газгольдеры с последующей заправкой его в кислородные баллоны.