1. Керосинорезы

В керосинорезах в качестве горючего используют пары керосина. Комплект керосинореза состоит из резака, бачка для жидкого горючего и циркуля с тележкой. Схема резака керосинореза изображена на рис. 93. Кислород через вентиль 9 и инжектор 4 поступает в головку 3, где смешивается с парами керосина. Керосин поступает через вентиль 7 в асбестовую набивку 11 испарителя, где испаряется в результате нагрева пламенем вспомогательного мундштука 12. Горючая смесь выходит наружу через кольцевой зазор между мундштуками 1 и 2, образуя подогревающее пламя. Мощность и состав пламени регулируют вентилем 9 и маховичком 10, изменяющими положение инжектора 4 в смесительной камере. Режущий кислород проходит через вентиль 6 по трубке 5 в центральный канал мундштука 1. Головка керосинореза имеет кольцевые мундштуки щелевого типа. Резак снабжен рукояткой 8, в которой размещаются трубки для подвода керосина и кислорода.

Керосин подается в резак под давлением 1,5—3 кгс/см2 из бачка емкостью 5 дм3, снабженного ручным воздушным насосом, манометром и запорным вентилем.

Номер мундштука керосинореза подбирают по табл. 13 в зависимости от толщины разрезаемого металла.

Керосин подается в резак под давлением 1,5—3 кгс/см2 из бачка емкостью 5 дм3, снабженного ручным воздушным насосом, манометром и запорным вентилем.

При работе с керосинорезом необходимо выполнять следующие правила:

1. Давление в бачке с керосином должно быть ниже давления кислорода на входе в резак, иначе керосин может через инжектор попасть в кислородный шланг; это приведет к обратному удару пламени в кислородный шланг, его разрыву и загоранию.

По этой же причине при перерывах в работе неработающий резак керосинореза нужно всегда класть так, чтобы его головка была обращена вниз во избежание затекания керосина в кислородный шланг из испарителя (предложение резчика Д. Ф. Фоменко). Для защиты кислородного шланга от обратных ударов пламени следует применять клапаны ЛКО-1-56, устанавливаемые на кислородном ниппеле керосинореза (рис. 94).

2. Перед созданием в бачке давления при помощи ручного насоса вентиль горючего на бачке следует открыть на пол-оборота. При этом вентили подачи керосина и кислорода на керосинорезе должны быть плотно закрыты, а инжектор керосинореза открыт.

3. После того как в бачке установлено необходимое давление, отрегулировано давление кислорода после редуктора и резчик убедился в герметичности всех соединений, в резак сначала пускается горючее, затем подогревающий кислород и зажигается пламя; после достаточного прогрева испарителя может быть пущен режущий кислород. Предварительно корпус испарителя можно подогревать паяльной лампой. Пока испаритель нагрет недостаточно, в пламени заметны искры, которые исчезают по мере нагревания корпуса испарителя и полного испарения поступающего в него керосина. Запрещается работать резаком с перегретым до вишневого цвета испарителем.

4. После исчезновения в пламени искр необходимо отрегулировать его состав, затем на короткое время открыть вентиль подачи режущего кислорода и убедиться в устойчивости подогревающего пламени при пуске режущей струи кислорода. Если при этом ядро основного подогревающего пламени несколько удлинено, следует увеличить подачу подогревающего кислорода.

5. При прекращении работы керосинореза сначала закрывают вентиль режущего кислорода, потом вентиль для подачи горючего и вентиль подачи подогревающего кислорода. Затем открывают на бачке спускной кран для снижения давления до атмосферного.

2. Материалы для наплавки

При восстановительном ремонте наплавочные материалы в основном выбирают исходя из способа нанесения и хим. состава основного материала, выбирая при этом материал наиболее близки по химическому составу. Часто при работе изделия в условиях повышенного износа целесообразнее подбирать материал для ремонта стойкий к тем видам износа, которые имеют место быть при эксплуатации детали.

При изготовлении детали можно было бы предусмотреть факторы износа и изготовить всю деталь из материала стойкого к износу, но это часто экономически нецелесообразно. При ремонте же, когда мы имеем в целом пригодную деталь, но с изношенной поверхностью наиболее целесообразно подобрать материалы для наплавки, сопротивляющиеся тем видам износа, при которых будет работать деталь в процессе эксплуатации.

Нанесение дорогостоящих покрытий полностью себя экономически оправдывает. Правильный выбор материала для восстановления и ремонта может не только продлить работу детали, но и увеличить в несколько раз срок службы по отношению к новой детали без упрочненной поверхности.

Иногда для получения требуемого хим. состава в поверхностном слое необходимо использовать не пластичные металлы. Тогда при нанесении покрытий используют порошки, наносимые на поверхность различными способами, как оплавлением неплавящимся электродом, так и при помощи плазмы и наплавкой взрывом.

Таким образом при ремонте деталей необходимо определить материал наплавки (в том числе и материал переходного слоя при необходимости), способ нанесения, а также режим нанесения.

В нашей компании вы можете купить материалы для наплавки любых металлов и для любого типа нанесения покрытия, также вы можете заказать товар с доставкой по России. Если вы не уверены в правильности своего решения, наши специалисты готовы дать квалифицированную консультацию и помочь с правильным выбором необходимой продукции.

БИЛЕТ 29

1. Основные трудности при сварке цветных металлов

В современной технике объем применения цветных металлов и сплавов на их основе непрерывно растет. В связи с бурным развитием авиастроения, ракетной и атомной техники, химической промышленности в качестве конструкционных материалов в настоящее время стали применять такие металлы (и сплавы на их основе), как титан, цирконий, никель, молибден и даже ниобий, гафний и др. В сварных конструкциях значительно расширился ассортимент сплавов на основе алюминия, магния, титана.

Области применения отдельных цветных металлов и сплавов на их основе весьма разнообразны.

Медь и ее сплавы широко используют в химическом машиностроении, для изготовления трубопроводов самого различного назначения, емкостей, различных сосудов в криогенной технике и т. п.

Алюминий и его сплавы применяют для изготовления различных емкостей в химической и пищевой промышленности. Сплавы на основе алюминия широко применяют для самолетов, ракет, судов, в строительстве и т. п. в связи с их сравнительно высокой прочностью при малой плотности, высокой коррозионной стойкостью в некоторых агрессивных средах и высокими механическими свойствами при низких температурах.

Сплавы титана получают все более широкое применение в качестве конструкционного материала в самолетостроении, для изготовления ракет, емкостей в химическом машиностроении, судостроении и в атомной энергетике.

Тантал, ниобий, гафний, цирконий используют в химическом машиностроении и атомной энергетике, молибден - в высокотемпературных камерах горения, в ракетной технике и т. д. Цветные металлы и сплавы на их основе имеют ряд общих и специфических особенностей, связанных с их свойствами, которые осложняют и затрудняют процесс сварки плавлением.

Особенности цветных металлов

1. Большое сродство указанных металлов к кислороду. Так, по убывающей степени сродства к кислороду (при Т - 1600 град. С) металлы располагаются в ряд: Al, Zr, Ti, Mo, W, Ni, Сu и т. д. Из этого ряда видно, что это такие элементы (алюминий, цирконий, титан), которые в обычной металлургии и сварочной практике используют в качестве раскислителей.

2. Как правило, эти металлы образуют систему окислов, более тугоплавких, чем сам металл, что приводит к засорению металла шва этими окислами. В некоторых случаях окислы имеют более низкую температуру плавления, и возникает опасность образования легкоплавких эвтектик, приводящих к кристаллизационным трещинам.

3. Некоторые металлы (медь, магний, алюминий) обладают сравнительно высокими теплопроводностью и удельной теплоемкостью, что способствует быстрому охлаждению места сварки, требует применения более мощных источников теплоты при сварке, а в ряде случаев предварительного подогрева детали.

4. Для некоторых сплавов цветных металлов велика разница между температурами плавления и кипения отдельных компонентов по сравнению с температурой плавления сплава. Так, например, при температуре плавления цинка 419 град. С и олова 232 град. С латунь и бронза имеют температуру плавления 800-950 град. С. Возникает опасность испарения легкоплавких компонентов.

5. Для некоторых металлов (медь, алюминий, магний) и их сплавов наблюдается довольно резкое снижение механических свойств при нагреве, в результате чего в этом интервале температур металл легко разрушается от ударов, либо сварочная ванна даже проваливается под действием собственного веса (алюминий, бронза).

6. Все цветные сплавы при нагреве в значительно больших объемах, чем черные металлы, растворяют газы окружающей атмосферы и химически взаимодействуют со всеми газами, кроме инертных. Особенно активные в этом смысле более тугоплавкие и химически более активные металлы: титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден. Эту группу металлов часто выделяют в группу тугоплавких, химически активных металлов. В результате взаимодействия металлов с кислородом, азотом, водородом свойства их могут очень резко ухудшаться. Все отмеченные особенности цветных металлов должны быть учтены при разработке технологии их сварки. Возможности варьирования способов сварки плавлением для цветных металлов различны и зависят в первую очередь от особенностей физико-химических свойств металла. Медь, никель, алюминий, магний и сплавы на их основе успешно сваривают дуговой сваркой толстопокрытыми электродами, угольным и металлическим электродом с применением флюса, в.среде инертных защитных газов с использованием неплавящегося (вольфрамового) и плавящегося электрода, а алюминий - еще и электрошлаковой сваркой. Для этих металлов выбор способа сварки I определяется возможностями завода - наличием соответствующего оборудования, сварочных материалов, квалифицированных сварщиков и технологов, а также технической и экономической целесообразностью. Наиболее эффективный способ сварки, находящий самое широкое применение, - аргонодуговая сварка неплавящимся и плавящимся электродом с использованием стандартного оборудования и приспособлений.

Для группы тугоплавких, химически активных металлов пригодные методы сварки резко ограничены необходимостью очень тщательной защиты зоны сварки от вредного действия окружающего воздуха. В этом случае применяют дуговую сварку в инертных газах с дополнительной защитой зоны сварки с помощью развитой системы насадок, укрепляемых на горелке, и защитой обратной стороны шва, либо используют камеры с контролируемой атмосферой. Достаточно эффективна электронно-лучевая сварка в вакууме.

2. Классификация и свариваемость чугуна

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом (содержание углерода более 2%) и относится к группе плохо сваривающихся металлов. Плохая свариваемость чугуна объясняется высоким содержанием углерода, а также серы и фосфора. Содержание серы в чугуне допускается до 0,15%, а фосфора — до 0,5%.

В зависимости от состояния углерода в чугуне различают два вида чугуна: серый и белый. Серый чугун имеет в изломе серый цвет. Большинство отливок изготовляют из серого чугуна. Серый чугун хорошо обрабатывается резанием. В белом или отбеленном чугуне весь углерод находится в химическом соединении с железом в виде цементита (Fe3C) Цементит очень тверд и хрупок, поэтому белый чугун обладает высокой твердостью и хрупкостью и не поддается обработке обычным режущим инструментом. В изломе белый чугун имеет белый цвет. Если белый чугун подвергать длительному отжигу (томлению), то цементит в чугуне распадается и углерод выделяется в свободном состоянии.

Чугун, полученный путем отжига из белого чугуна, называют ковким. В отличие от серого чугуна в ковком чугуне углерод находится не в виде пластинчатого графита, а в виде хлопьевидного. Ковкий чугун хорошо обрабатывается режущим инструментом и по сравнению с серым чугуном обладает более высокими механическими свойствами, в особенности пластичностью и вязкостью.

В промышленности получил большое применение высокопрочный и легированный чугун. В высокопрочном чугуне углерод находится в виде шаровидного графита. Этот чугун обладает высоким пределом прочности (40—60 кгс/мм2), а также достаточной пластичностью. Легированный чугун в отличие от обычного содержит в своем составе один или несколько легирующих элементов.

Чугун сваривают обычно только при ремонтно-восстановительных работах и при исправлении дефектов в чугунных отливках. Основные факторы, затрудняющие сварку чугуна, следующие:

• образование трещин в околошовных зонах в процессе сварки и при охлаждении после сварки, причина — низкие пластические свойства и возникновение в процессе сварки больших внутренних напряжений;

• при сварке наблюдается выгорание кремния, сопровождающееся появлением отбеленных зон в металле шва и в основном металле, прилегающем к шву, высокая твердость этих зон затрудняет последующую механическую обработку и, кроме того, приводит к образованию трещин;

• чугун при нагреве очень быстро переходит из твердого состояния в жидкое, и наоборот,;

• интенсивное выгорание углерода делает сварной шов пористым, на образование пористости также влияет быстрый переход чугуна из жидкого состояния в твердое, при котором газы не успевают удалиться из сварочной ванны;

• при сварке происходит окисление кремния, окислы кремния имеют температуру плавления выше, чем свариваемый металл, и потому затрудняют процесс сварки;

• чугунные изделия имеют разнообразный химический состав и структуру.

Чугунные детали, работающие длительное время при высоких температурах, почти не поддаются сварке.

БИЛЕТ 30

1. Сварка чугуна без дополнительного подогрева изделия

Сварка чугуна без подогрева изделия применяется шире, чем с подогревом. Подготовка поверхности дефектов к заварке заключается в сверлении, зачистке, фрезеровании и т.д. до получения чистой поверхности основного металла.

Разделку краевых дефектов осуществляют таким образом, чтобы предупредить сколы при механической обработке.

При сварке без предварительного нагрева дефекты, расположенные друг от друга на расстоянии более чем 20мм, вырубают или высверливают порознь, при более близком расположении - производят сплошную вырубку дефектного участка. Разделка кромок зависит от толщины детали. При глубине дефекта 5-7мм вырубают фаску с углом раскрытия 70-80о. В местах, доступных для сварки с двух сторон, производят Х-образную разделку кромок. Зазор b составляет 0-3мм, притупление с- 0-3мм.

Если концы трещины не выходят на поверхность детали, то в местах окончания трещины сверлят отверстия и участок видимой части трещины вырубают (вышлифовывают) или разделывают воздушно-дуговой резкой.

По концам несквозной трещины просверливают отверстия глубиной 2-4мм, а по концам сквозной трещины - на всю глубину сверлом диаметром 6-10мм.

Наплавку ведут через центр разделки, а затем наплавляют валики на правой и левой её частях.

Трещины, сколы разделывают (V-образная разделка кромок) для односторонней сварки.

На практике используют несколько разновидностей холодной сварки: стальными, медно-железными, медно-никелевыми, железо-никелевыми, никелевыми и другими электродами.

Сварное соединение, полученное холодной сваркой, неоднородно. Оно состоит из наплавленного металла, зон сплавления и термического влияния. Размер зоны сплавления зависит от диаметра электрода (3-6мм - по размеру завариваемого дефекта).

Применяя медно-никелевые (марки МНЧ-2) и медно-стальные (марки ОЗЧ-2) электроды, получают наплавленный металл, легко поддающийся механической обработке. Наплавку образуют однослойной или многослойной укладкой валиков.

Для сварки чугуна наиболее часто используют электроды марок МНЧ-1, МНЧ-2, ЦЧ-4, ОЗЖН-1 и др.

2. Методы борьбы с деформациями и напряжениями при сварке

Методы борьбы с деформациями и напряжениями при сварке

При сварке изделий невозможно полностью избежать остаточных деформаций и напряжений. Поэтому борьбу с ними необходимо осуществлять на разных стадиях изготовления сварной конструкции: до сварки (на стадии проектирования конструкции и технологии производства), во время и после сварки. Газовая сварка дает большую зону нагрева по сравнению с другими видами сварки, поэтому она вызывает и большие деформации свариваемых изделий. Для уменьшения деформаций при сварке необходимо стремиться к равномерному распределению объема наплавляемого металла, более равномерному нагреву детали при сварке, а также применять определенный порядок наложения швов.

Важно правильно выбрать режим сварки. При сборке изделий под сварку зазор должен быть равномерным по всей длине шва. Прихватывать детали необходимо в меньшем числе точек.

Для устранения деформаций при сварке встык применяют обратноступенчатый и комбинированный порядок наложения швов. В этом случае весь шов делят на участки длиной 100—250 мм. Сварку ведут отдельными участками в порядке, отмеченном цифрами, и направлении, указанном стрелками. При этих способах листы почти не будут коробиться, так как обеспечивается более равномерное распределение теплоты вдоль шва, чем при непрерывной сварке, а потому величина деформации уменьшается.

При сварке узла из нескольких труб сначала сваривают отдельные элементы, которые затем приваривают общим швом к соединяющей их детали.

Жесткое закрепление свариваемых деталей также применяют для уменьшения деформаций. Этот способ находит широкое применение в условиях массового и серийного производства при сварке деталей сложной формы. Детали закрепляют в специальных приспособлениях (кондукторах), в которых выполняют сварку и вынимают их только после полного охлаждения. Однако при этом способе могут возникнуть внутренние напряжения, для снятия которых сваренный узел подвергают последующей термообработке.

Термическую обработку после сварки проводят для снятия напряжений, полученных в результате сварки и для улучшения механических свойств. При сварке применяют следующие виды термической обработки.