Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Фоминых В.П. Электросварка учеб. для проф.-техн. училищ

.pdf
Скачиваний:
28
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
11.64 Mб
Скачать

вают электродами ОЗЛ-4. Сварку выполняют предель­ но короткой дугой. Кромки обрабатывают под сварку только механическим способом. Содержание ферритной

фазы регламентируется от

2,5 до 8%.

 

Стали Х23Н18,

Х23Н13,

находящиеся в эксплуатации-

в окислительных

и науглероживающих

средах при

температуре 900—1050° С,

сваривают

электродами

ОЗЛ-9А. При сварке этих сталей особенно необходимо следить за недопустимостью появления трещин в крате­ рах. Ферритная фаза отсутствует и ГОСТом не норми­ руется. Сварные швы недостаточно стойки против меж­

кристаллитной

коррозии.

 

 

 

 

Стали

Х20Н14С2, Х25Н20С2,

работающие

при

тем­

пературе

до

1050° С,

сваривают

электродами

ГС-1

(первый слой).

Жаростойкость

наплавленного

металла

до 1150° С.

 

 

 

 

 

 

Стали

Х20Н14С2, Х25Н20С2,

работающие при

тем­

пературе

900—1100° С,

сваривают

электродами

ОЗЛ-5.

Кромки подготовляют под сварку только механическим способом. Сварные швы устойчивы против образова­ ния горячих трещин. Сталь Х20Н14С2, находящуюся в

эксплуатации при

температуре

900—1100°С,

можно

также

сваривать

электродами

ЦТ-17 при наложении

швов

небольшой

ширины не

более 3 диаметров

электрода.

 

 

 

 

Технологические

характеристики

электродов

для

сварки жаростойких сталей приведены в табл. 15.

Сварка жаропрочных сталей

и

сплавов. К сталям

этой группы относятся 1Х16Н14В2БР, 1Х16Н16В2МБР, 1Х14Н14В2М, 4Х14Н14В2М, 1Х16Н13М2Б, 1Х14Н14В2М, Х18Н12Т, Х23Н13, Х23Н18, ХНЗбВТидр.

Стали 1Х16Н14В2БР и 1Х16Н16В2МБР сваривают электродами ЦТ-16-1. Кратеры заваривают короткими замыканиями электродов. Эти же стали сваривают электродами ЦТ-16, если изделия эксплуатируются при температуре до 700° С.

Стали 1Х14Н14В2М и 4Х14Н14В2М, работающие в условиях температуры до 6.00° С, сваривают электрода­ ми ЦТ-1. Сварные швы устойчивы против образования горячих трещин.

Стали 1Х16Н13М2Б, 1Х14Н14В2М и Х18Н12Т, ра­ ботающие в условиях температуры до 620°С, сварива­ ют электродами ЦТ-7. Горячие трещины в сварных швах устраняются достижением ферритной фазы от 2

120

Коэффио э ф фи ­ Марка циент

электрода наплав­ ки, г/ач

ОЗЛ-6 11,5

ЦЛ-25 10,5

ОЗЛ-4 12

ОЗЛ-9А 13,5

ОЗЛ-5 1-2,5

ЦТ-27 10,5

Технологические характеристики электродов для сварки жаростойких сталей

Т а б л и ц а

15

 

 

 

Расход

 

Величина тока

а

 

Темпера -

 

электро­

щ

 

 

 

 

 

дов' на

1- S

 

Верти ­

 

 

тура

про­

Устойчивость д у г и

1 кг на­

Н и ж н е е

Потолоч ­

Р о д тока

41 CL

кальное

калива­

 

плавлен -

 

пол о ж е -

п о л о ж е ­

ное поло­

 

ния, "С

 

ного ме­

 

нне

ние

ж е н и е

 

 

 

 

талла

 

 

 

 

 

 

 

Удовлетворитель­

1.6

2

30—50

25—40

25—40

Постоянный

300

ная

 

2,5

40—70

35—60

35-60

 

 

 

 

 

3

60—80

55—75

55—75

 

 

 

 

 

4

120—140

90—120

90—120

 

 

 

 

1,8

3

80—100

70—90

70-90

 

350—400

 

 

4

110—140

90—120

90—120

 

 

 

»

1,43

2

30—50

25—40

25—40

 

300

 

 

2,5

40—70

35—60

35—60

 

 

 

 

 

3

60—80

55—75

55—75

 

 

 

 

 

4

110—130

90—120

90—120

 

 

 

Хорошая

1,5

3

70—90

50—80

50—80

 

300

 

 

4

110—130

90—110

90—110

 

 

 

Удовлетворитель­

1,46

3

60—80

55—75

55—75

 

300

ная

 

4

110—130

90—120

90—120

 

 

 

 

 

5

140—160

 

 

 

 

 

 

1,9

3

60—80

70—90

70—90

 

350-^00

 

 

4

НО—130

100-125

95—115

 

 

 

Т а б л и ц а 16 Технологические характеристики электродов для сварки жаропрочных сталей и сплавов

 

Коэффи ­

 

Р а с х о д элек­

 

 

тродов на

Марка

циент на­

 

Устойчивость д у г и

1 кг наплав-

электрода

плавки,

 

лепного ме­

 

г/а-ч

 

 

 

талла

 

 

 

Диаметр электрода.

Величина тока,

а

 

 

 

 

 

 

Темпера­

Нижнее

Верти­

Потолоч ­

Род тока

тура

кальное

прокали­

положе­

положе ­

ное по­

 

вания, °с

ние

ние

ложение

 

 

 

 

 

 

ЦТ-16-1

11

Удовлетворитель­

1,49

3

80—100

70—90

70—90

Постоянный

350—450

 

 

ная '

 

4

110—140

90—125

90—125

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦТ-16

10,5

»

1,49

3

80—100

»

350-450

 

 

 

 

4

110—140

 

 

 

 

ЦТ-1

13

»

1,59

3

80—110

70—100

70—100

 

350—450

 

 

 

 

4

130—150

115—135

105—125

 

 

UT-7

12

 

1,86

3

80—110

»

350—400

 

 

 

 

4

100—140

 

 

 

 

КТИ-7-62

П , 2

 

1.6

2,5

65—75

 

 

 

300—350

 

 

 

 

3

80—100

 

 

 

 

 

 

 

4

110—130

 

 

 

до 5%.

После

сварки применяют

отжиг

при 750—

800° С в течение 10 ч.

 

 

 

 

 

Стали

Х23Н13,

Х23Н18,

работающие

в

условиях

температуры

до

1050° С,

сваривают

электродами

ОЗЛ-9. Огневая подготовка

кромок

под сварку не до­

пускается. При

многослойной

сварке

швы

необходимо

выполнять электродами ОЗЛ-9 через слой, наплавлен­ ный электродами ОЗЛ-4, ОЗЛ-5, ОЗЛ-6 и ГС-1.

Сплавы на железо-никелевой основе ХН35ВТ свари­ ваются электродами КТИ-7-62.

Технологические характеристики электродов для сварки жаропрочных сталей и сплавов приведены в табл. 16.

В о п р о с ы д л я с а м о п р о в е р к и

1.Каковы особенности сварки низколегированных конструкцион­ ных сталей?

2.Почему легированные стали необходимо сваривать короткой

дугой?

3.В чем заключается особенность сварки теплоустойчивых сталей?

Г Л А В А VIII

АППАРАТУРА И ТЕХНОЛОГИЯ ГАЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РЕЗКИ

§ 37. ДУГОВАЯ РЕЗКА ЭЛЕКТРОДАМИ

Электродуговая резка металлов выполняется метал­ лическим плавящимся электродом, угольным электро­ дом и неплавящимся вольфрамовым электродом в за­ щитной среде аргона.

Электродуговая резка металлическим плавящимся электродом. Сущность способа резки металлическим плавящимся электродом заключается в том, что сила тока подбирается на 30—40% больше, чем при сварке и металл проплавляют мощной электрической дугой. Электрическую дугу зажигают у начала реза на верх­ ней кромке и в процессе резки перемещают ее вниз вдоль разрезаемой кромки (рис. 50).

Капли образующегося расплавленного металла вы­ талкивают козырьком обмазки электрода. Козырек

123

одновременно служит и изолятором электрода от за­ мыкания последнего на металл. Основными недостат­ ками этого способа резки являются низкая производи­ тельность и плохое качество реза.

Режимы ручной электродуговой резки стали металли­

 

ческим плавящимся

электро­

 

дом приведены в табл. 17.

 

Иногда

применяют

автома­

 

тическую

резку

под

флюсом

 

легированных

сталей,

имею­

 

щих толщину до 30 мм. Резку

 

выполняют

на

обычных сва­

 

рочных

автоматах

сварочной

 

проволокой

Св-08

или Св-08А

Рис. 50. Схема резки метал

с применением

флюса

АН-348

лическим электродом

(табл. 18).

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 17

Режимы резки

плавящимся

электродом

 

 

 

 

H

Режимы

 

 

CJ

сoj

резки

 

 

 

 

 

Марка

а

іаметрэ. да,мм

 

эрость, час

Марка

металла

а;

ток,

металла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

О и

 

 

S*

 

Низкоугле-

6

 

 

12,36

Коррозион-

роднстая

12

2,5

140

7,2

ностойкая

сталь

25

 

 

2,1

сталь

»

6

3

 

13,8

»

 

12

190

8,1

 

 

25

 

 

3,78

 

»

6

 

 

15

 

 

12

4

220

9,3

 

 

25

 

 

4,5

 

-

 

Режимы

іетал

 

à

резки

л

ч

 

 

m

 

 

та

а

орость, час

к .

І5

К

а І

ток,

 

 

s га

 

О л

ч &

 

3*

(- ч

 

 

 

6

 

 

12

12

2,5

130

4,38

25

 

 

3

6

 

 

18,72

12

3

195

8,7

25

 

 

4,5

6

 

 

18,9

12

4

220

10,2

25

 

 

5,4

Электродуговая резка угольным электродом. При электродуговой резке угольными и графитовыми элект­ родами" разделение, достигают путем выплавления ме­ талла вдоль линии его раздела. Этот способ резки при­ меняют при обработке чугуна, цветных металлов, а также стали в тех случаях, когда не требуется соблю-

124

Т а б л и ц а 38

Режимы автоматической резки под флюсом

Толщинолщина разре­ заемой легиро ­ ванной стали, лш

Диаметр

 

Режим резки

 

 

 

сварочной

 

 

 

проволоки,

ток, а

напряжение

скорость,

мм

на д у г е , в

м/час

10

4

1000

40—42

'

34,8

20

4

1200

42—44

 

30

30

4

1500

46—50'

24,9

дения точных размеров, а ширина и качество реза не имеют значения. Резку выполняют сверху вниз при соблюдении некоторого угла наклона оплавляемой по­ верхности к горизонтальной плоскости, что облегчает вытекание металла. Резку ведут на переменном или постоянном токе (табл. 19).

 

 

 

Т а б л и ц а

19

Режимы резки угольным электродом

 

Толщина разрезае­

Диаметр электрода,

 

Режимы резки

 

 

 

 

мой стали, мм

мм

ток, а

скорость,

м/час

 

 

6

 

 

21

 

10

10

400

18

 

16

 

 

10,6

 

Электродуговая резка неплавящимся вольфрамовым

электродом. Резка в защитной среде аргона применяется весьма ограниченно и только в частных случаях при обработке легированных сталей или цветных металлов.

Сущность способа резки заключается в том, что на электроде создают повышенный ток (на 20—30% больше, чем при сварке) и проплавляют насквозь ме­ талл.

В о п р о с ы д л я с а м о п р о в е р к и

1.Какие существуют способы резки электродом?

2.Сущность способа электродуговой резки.

3.Где применяется электродуговая peSHâ электродом?

126

§ 38. КИСЛОРОДНО-ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ РЕЗКА

 

П р и к и с л о р о д н о - э л е к т р о д у г о в о й

р е з к е

металл вначале расплавляется

электрической

дугой,

а затем сгорает в поступающей

струе

кислорода

и вы­

дувается. На рис. 51 приведена

схема

кислородно-ду­

говой резки,

 

 

 

V I

Рис. 51. Схема оборудования поста для кислородно-дуговой резки

 

стальным

стержневым

электродом:

 

/ — сварочный трансформатор,

2—регулятор,

3 — рубильник, 4 — провода,

идущие к

д е р ж а т е л ю ,

5 — электрододержатель . ff—электрод,

7—резак РГД-1-56,

8

кислородный

шланг,

9 — баллон с

кислородом,

10 — редуктор

В настоящее время существует несколько методов кислородно-дуговой резки. За рубежом (в СІІІА, Фран­ ции и Бельгии), например, нашел применение метод кислородно-дуговой резки при помощи стальных труб­ чатых электродов.

При этом способе резки металл нагревается дугой, возбуждаемой между трубчатым электродом и обраба­ тываемым изделием. Струя кислорода, поступающая из отверстия трубки, попадая на нагретую поверхность, окисляет металл по всей его толщине.

126

 

Электродами служат

трубки

из низкоуглероднстой

или нержавеющей

стали

при наружном диаметре 5—

7

мм.

Внутренний

диаметр трубки может быть 1—

3,5

мм.

Наружную

поверхность

электрода покрывают

специальной обмазкой, предохраняющей электрод от замыкания с обрабатываемым металлом при его опирании и перемещении. Кислородио-дуговую резку так­

же

выполняют

и

угольным

электродом.

 

 

 

 

 

 

В о п р о с ы д л я

с а м о п р о в е р к и

 

 

1. В

чем заключается

сущность

кислородно-электродуговой

резки?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Какие

существуют

способы

кислородно-электродуговой резки?

 

 

 

 

§ 39. ВОЗДУШНО - ДУГОВАЯ

РЕЗКА

 

 

П р и в о з д у ш н о - э л е к т р о д у г о в о й

резке ме-

талл расплавляется

дугой,

горящей между

изделием

и угольным

электродом, а

удаляется

струей сжатого

воздуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На

рис. 52

приведе­

 

 

 

 

 

 

на схема

процесса

воз­

 

 

 

 

 

 

душно-электродуговой

 

 

 

 

 

 

резки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воздушно-электро­

 

 

 

 

 

 

дуговую

резку

метал­

 

 

 

 

 

 

лов

выполняют

посто­

 

 

 

 

 

 

янным

током

обратной

 

 

 

 

 

 

полярности,

так

как

 

 

 

 

 

 

при

дуге

прямой

по­

 

 

 

 

 

 

лярности

 

металл

на­

 

 

 

 

 

 

гревается

сравнитель­

 

 

 

 

 

 

но

на

широком

участ­

Рис.

52. Схема

процесса

воздушно-

ке, вследствие

чего уда­

 

 

дуговой

резки:

 

ление

расплавляемого

• резак, 2 — воздушная струя, 3.— канав­

металла

 

затруднено.

 

ка,

а — э л е к т р о д

(угольный)

Возможно

применение

 

 

 

 

 

 

и переменного тока. Для воздушно-электродуговой рез­ ки применяют специальные резаки, которые классифици­ руются: а) резаки с последовательным расположением воздушной струи, б) резаки с кольцевым расположени­ ем воздушной струи.

В резаках с последовательным расположением воздушной струи относительно электрода сжатый воз­ дух обтекает электрод только с одной стороны.

127

Для воздушно-электродуговой резки применяют угольные или графитовые электроды. Графитовые-элек­ троды более стойки, чем угольные. По форме электро­ ды бывают круглыми и пластинчатыми. Величину тока при воздушно-электродуговой резке определяют по следующей зависимости:

где

/—ток, а;

 

l

=

K-d,

 

 

 

 

 

 

мм;

 

 

 

 

d—диаметр

электрода,

 

 

 

 

К—коэффициент,

зависящий

от теплофизическик

 

свойств

материала

 

электрода,

равный

46—

 

48 а/мм

для

угольных

электродов и

60—

 

62 а/мм

для

графитовых.

 

 

 

 

Источниками

питания

для

воздушно-электродуго­

вой

резки служат

стандартные

сварочные

преобразова­

тели постоянного тока или сварочные трансформаторы. Питание резака сжатым воздухом осуществляют от цеховой сети, имеющей давление 4—6 ати, а также от передвижных компрессоров. Применение сжатого возду­

ха при воздушно-электродуговой резке

давлением

выше

6 ати нецелесообразно, так как сильная

воздушная

струя

резко снижает устойчивость горения дуги.

 

Воздушно-электродуговую резку разделяют на по­ верхностную строжку и разделительную резку. Поверх­ ностную строжку применяют для разделки дефектных мест в металле и сварных швах, а также для подрубки корня шва и снятия фасок. Фаску можно снимать одно­ временно на обеих кромках листа. Ширина канавки, об­ разующаяся при поверхностной строжке, на 2—3 мм пре­

вышает диаметр

электрода. Воздушно-электродуговую

разделительную

резку

и строжку применяют при обработ­

ке нержавеющей

стали

и цветных металлов. Она имеет

ряд преимуществ перед другими способами огневой об­ работки металлов, так как более проста, а также более

дешевая и

более производительна.

 

В табл.

20 приведены режимы

разделительной воз­

душно-электродуговой

резки

угольным электродом, а

в табл. 21

приведены

данные

по

разделке корня шва,

выполненного встык с

К-образной

подготовкой кромок.

В о п р о с ы д л я с а м о п р о в е р к и

1.Сущность воздушно-электродуговой резки.

2.Где применяется строжка?

3.Как классифицируются резаки для воздушно-электродуговой

резки?

128

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

20

 

Режимы разделительной

воздушно-дуговой

резки

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

резки, м/час

 

Толщина

Диаметиаметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

листа,

мм

электрода,

Тон,

а

ннзкоуглеродис-

высоколеги­

 

 

мм

 

 

 

тап

сталь

 

рованная

 

 

 

 

 

 

 

сталь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

6

270—300

 

60—62

 

63—65

 

10

 

8

360—400

 

26—28

 

30—32

 

12

 

10

450—500

.

20—22

 

22—24

 

12

 

12

540—600

 

22—24

 

24—26

 

25

 

12

540—600

 

8—10

 

10—12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

21

 

Режимы поверхностной воздушно-дуговой резки

 

 

Толщина

свари­

Диаметр

Ток, а

Ширина раз­

Глубина раз­

ваемого

металла,

электрода,

 

делки

корня

делки

корня

мм

мм

 

 

 

шва,

мм

 

шва,

мм

 

5—6

4

 

180

 

 

6 - 7

 

3—4

 

0 - 8

6

 

280

 

7,5—9

 

4 - 5

 

8—10

8

 

370

 

8,5—11

 

4—5

 

10-12

10

 

450

 

11,5-13

 

5—6

 

 

 

§ 40. ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ

РЕЗКА

 

 

 

 

Плазма — это газ,

состоящий

из

положительно

и

отрицательно заряженных частиц в таких пропорциях,

что

общий заряд равен

нулю.

Известно,

что чем боль­

ше

имеется

свободных

электронов

в веществе

и чем

быстрее

они движутся,

тем

больше

проводимость ве­

щества, так как свободно движущиеся электроны

пере­

носят электрический ток. Поэтому, иначе говоря,

плаз­

ма— это токопроводящий газ.

 

 

 

 

 

Сущность

п л а з м е н н о й

р е з к и

состоит

в про-

плавлении металла мощным дуговым разрядом,

лока­

лизированным

на малом

участке поверхности

разреза­

емого металла

с последующим

удалением расплавлен­

ного

металла

из зоны реза

высокоскоростным

газовым

потоком.

Холодный газ, попадающий

в

горелку,

обте-

9—569

129

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ