7.3 Газовая сварка

Кромки металла нагреваются выходящим из горелки пламенем, получаемым при сгорании горючего газа в смеси с кислородом. Для формирования шва применяют присадочную проволоку.

Тепловая мощность пламени невелика, поэтому газовую сварку применяют для сваривания деталей из цветных металлов и сплавов. Также применяется газовая резка.

• горючие газы (ацетилен С₂Н₂)

• инжекторная горелка

СаС₂ + Н₂О  С₂Н₂ + Са (ОН)₂

1кг 200 л

Для выполнения газовой сварки горючие газы транспортируются в специальных баллонах: С₂Н₂ – 16 ат., О₂ – 150 ат.

Рис. 22. Зоны горения пламени: 1 – зона воспламенения T1000C, 2 - сварочная зона T3000C, 3 - зона догорания T2000C

7.4 Электро-контактная сварка

При прохождении тока большой силы через заранее сжатые детали в месте контакта между ними выделяется теплота. Под ее воздействием металл нагревается до пластического состояния или плавления и после охлаждения обращается соединительный элемент.

Рис. 23. Схема электро-контактной сварки: 1,2 – свариваемые заготовки, 3 – электроконтакты, 4 – токоподводящие провода, 5 – источник питания

R_общ = 2R_к + 2R₃ + R_с;

R_c >> 2R_к + 2R₃,

где R_c - сопротивление по стыку заготовок.

Процесс сварки произойдет в том месте заготовки, в котором будет выделено максимальное количество тепла (Q= 0,24 I²RT) I-const, R – сопротивление, Т – время

7.5 Виды брака при сварке

1. подрезы

Причина: нарушение технологии сварки по подбору сварочного тока.

2. непровары

Причина: 1)неправильно выбранный зазор между материалами; 2) низкий сварочный ток

3. трещины:

• горячие, образуются в момент перехода материала из жидкого в твердое состояние, т.е. в процессе кристаллизации, а также в результате быстрого охлаждения сварного шва до T700C.

• холодные, образуются при Т<700C вследствие высокого напряженного состояния сварочной зоны.

4. газовые поры

Причина: 1) сварка во влажной атмосфере; 2) использование электродов с высокой влажностью покрытия; 3) высокая температура расплава, что вызывает повышенную растворимость газов из атмосферы.

5. неметаллические включения (оксиды, сульфиды, нитриды)

Причина: 1) плохая подготовка кромок соединяемых заготовок; 2) нарушение технологии сварки по подбору тока и времени

6. межкристаллитная коррозия

Этот вид брака наблюдается только при сварке нержавеющих марок стали.

Его можно устранить путем нагрева сварного изделия до Т1000-1100C, при которой происходит распад Cr₂₃C₇, после чего выполняют охлаждение в воде.

Для предупреждения этого вида брака необходимо применять стали, которые дополнительно легированы Ti и Ni или использовать сталь с низким содержанием углерода.

7. отбел

Данный вид брака наблюдается только при сварке изделий из чугуна. Он характеризуется наличием твердой и прочной зоны в сварном соединении, структура сварного шва соответствует структуре белого чугуна, который имеет высокую твердость и износостойкость.

Этот вид брака устраняется путем уменьшения скорости охлаждения сварного шва или путем высокотемпературной химической обработкой.