![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Фоминых В.П. Электросварка учеб. для проф.-техн. училищ
.pdfвают 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 |