Студопедия — МИКОЛАЇВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО АГРАРНОГО УНІВЕРСИТЕТУ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

МИКОЛАЇВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО АГРАРНОГО УНІВЕРСИТЕТУ






 

Методичні рекомендації

до розділу “ Зварювальне виробництво ”, модуль 3,

дисципліни «Конструкційні та електротехнічні матеріали»

Для виконання практичних робіт студентами

денної форми навчання спеціальності:

5.10010102 „ Монтаж, обслуговування та ремонт ЕУ в АПК ”

 

 

 

Миколаїв

УДК 669.017

ББК 30.3

П 54

Укладач:

П. М. Полянський – доцент кафедри загальнотехнічних дисциплін Миколаївського національного аграрного університету;

Рецензенти:

К. М. Думенко – д.т.н., доцент, завідувач кафедри транспортних технологій і технічного сервісу Миколаївського національного аграрного університету;

Г. О. Іванов - доцент кафедри загальнотехнічних дисциплін Миколаївського національного аграрного університету.

 

Методичні рекомендації написані у відповідності до програми курсу «Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів» для студентів спеціальності: 5.10010201 „Експлуатація та ремонт машин і обладнання агропромислового виробництва”.

 

© Миколаївський національний аграрний

університет, 2013

Вступ

Навчальна дисципліна «Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів» дає студентам необхідні відомості про сучасні методи отриман­ня і обробки металів та інших конструкційних матеріалів, про їх властивості й будову, способи обробки шляхом виливки, ковки, зварювання, різання і ін. для надання їм заданої форми і розмірів.

Вивчення даного курсу є передумовою до успішного засвоєння ряду спеціальних дисциплін, які формують технічний кругозір інженера-механіка. Ознайомлення з сучасними способами отримання чорних та кольорових металів й інших конструкційних матеріалів, знання їх основних властивостей і методів обробки, які надають їм потрібні експлуатаційні властивості, необхідні для правильного вибору та використання цих матеріалів.

Перед початком вивчення даної дисципліни необхідно мати навчальну літературу та методичні рекомендації.

За основними розділами курсу «Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів» програмою передбачаються лабораторно-практичні за­няття, які проводяться в лабораторіях університету. До складання іспиту з курсу допускаються студенти, які мають зараховані лабораторні та контро­льні роботи.

 

 

ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПРИ ВИКОНАННІ ЗВАРЮВАЛЬНИХ РОБІТ

 

При проведенні зварювання необхідно дотримуватися наступних осно­вних правил з попередження нещасних випадків

 

Від ураження струмом:

1. ретельно заземлювати обладнання для зварювання, та робочий стіл зварника;

2. забезпечувати справність електродротів; дроти повинні бути надійно ізольовані і захищенні від механічних пошкоджень;

3. всі частини електродотримачів, які знаходиться під напругою, пови­нні бути добре захищені від випадкового дотику;

4. після закінчення роботи або під час відлучення зварника від робочо­го місця електричний струм повинен бути вимкнений;

5. при проведенні зварювання в вологому приміщенні або при зварю­ванні металевих резервуарів, крупних металоконструкцій потрібно користу­ватися дерев'яними підмостками, гумовими килимками для ізоляції тіла зва­рника від землі;

6. у випадку ураження працюючого електричним струмом необхідно, не торкаючись потерпілого, вимкнути струм та надати допомогу потерпілому (зробити штучне дихання).

 

Від ураження променями електричної дуги:

1. закрити обличчя і шию захисним щитком або шоломом з спеціаль­ними темними скельцями та надіти рукавиці;

2. відгородити місце зварювання кабінами, переносними щитками для захисту від випромінювання зварювальної дуги оточуючих людей;

3. попередити оточуючих людей про початок зварювання.

 

Від опіків каплями розплавленого металу і шлаку

1. працювати в комбінезоні із міцної матерії або в брезентових куртці та брюках навипуск. При автоматичному зварюванні працювати в гумових калошах та гумових рукавицях.

Від вибухів ємностей і вибухонебезпечних ре­човин;

2. не виконувати зварювання ємностей, які знаходяться під тиском;

3. зварювання тари, резервуарів із-під нафтопродуктів виконувати піс­ля попереднього очищення їх шляхом промивання гарячою водою і пропа­рювання паром протягом декількох годин, або після промивання 10-20 відсо­тковим розчином каустичної соди і наступним продуванням. Отвори в таких резервуарах при зварюванні повинні бути відкритими;

4. прибрати із зварювального приміщення легкоспалахуючих речовин-гас, бензин та ін.;

5. не виконувати зварювальні роботи поблизу (ближче 5м) легкоспала­хуючих і вибухонебезпечних речовин;

6. ретельно слідкувати за тим, щоб на кисневе обладнання не потрап­ляло мастило та жири;

7. при виявленні під час роботи нещільностей в вузлах пальника або рі­зака слід негайно погасити полум'я і усунути нещільність;

8. при зворотних ударах або частих хлопках, які викликаються нагрі­ванням або забрудненням мундштука, необхідно швидко закрити спочатку ацетиленовий, потім кисневий вентиль і занурити пальник у воду;

9. не відігрівати замерзлі вентилі полум'ям пальника або іншим джере­лом відкритого полум'я;

10. балони, які наповнені газами, повинні знаходитись у вертикальному положенні та їх слід закріпити до стіни хомутами або ланцюгами.

 

Для видалення шкідливих газів та пилу з робочих місць зварювання і для подачі чистого повітря необхідно мати поступально-витягувальну венти­ляцію.

 

Витягувальною вентиляцією при дуговому зварюванні повинно вида­лятися із зварювального приміщення 4000-6000 м3 повітря на 1 кг електродів, які витрачаються, а при газовому зварюванні або кисневому різанні - 1000-1500 м3/год на 1м3 ацетилену, що витрачається

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №l

Тема: Обладнання для електродугового зварювання

Мета роботи: Вивчити обладнання для електродугового зварювання та набути навики з налаштування його на оптимальний режим за якістю зварно­го шва.

Теоретичні відомості

Для дугового зварювання застосовують як постійний, так і змінний струм. Джерелами постійного струму є зварювальні генератори і зварюваль­ні випрямлячі - селенові, германієві і кремнієві. Генератори постійного струму виготовляють стаціонарними і пересувними з приводом від електро­двигуна і від двигуна внутрішнього згорання.

При зварюванні змінним струмом використовують переважно зварюва­льні трансформатори, які поширені значно більше, ніж джерела постійного струму. Зварювальні трансформатори простіші у виготовленні та експлуата­ції, мають невелику вагу і меншу вартість, більш високий ККД і значно довговічніші.

Джерела постійного струму для дугового зварювання виготовляють одно постовими і багато постовими, а джерела змінного струму - лише одно-постовими.

Всі джерела зварювального струму повинні забезпечувати легке запа­лювання і стійке горіння дуги, обмежувати струм короткого замкнення і бу­ти безпечними в роботі. В зв'язку з тим, що у момент запалювання дуги, коли електрод, зварювальний виріб та повітряний проміжок між ними ще не до­сить нагріті, для іонізації повітряного проміжку потрібна більша кінетична енергія електронів, а отже, і більш висока напруга ніж при горінні дуги. На­пруга, що потрібна для запалювання дуги, яку називають напругою холосто­го ходу джерела зварювального струму, повинна бути не нижчою за 30...35В для джерел постійного струму і не меншою за 50...55В для джерел змінного струму. З міркувань безпеки вона не повинна перевищувати 80В. Для джерел постійного та змінного струму вона становить приблизно 60..80В. Для стійкого горіння відкритої дуги в більшості випадків досить напруги 18...30В.

Зварювальні трансформатори ТД-303 та ТД-504 (номінальні зварюва­льні струми 300 та 500А) мають однакову конструкцію й відрізняються роз­мірами та потужністю (табл. 1), вони класифікуються як зварювальні транс­форматори із збільшеним магнітним розсіюванням. На рис. 1 наведена прин­ципова схема зварювального трансформатору ТД-303. На осерді 1 внизу роз­міщені нерухомі котушки 2 первинної обмотки, вгорі - рухомі котушки 3 вторинної обмотки. Первинна обмотка ввімкнена у силову мережу, а вторин­на - у зварювальний ланцюг. Силу зварювального струму регулюють зміню­ючи відстань h між первинною та вторинною обмотками. При збільшенні відстані її магнітний потік розсіюється, тобто не цілком йде по осердю 1, ЕРС самоіндукції та індуктивний опір збільшується й відповідно зменшується струм у зварювальному ланцюзі. Із збільшенням зварювального струму (на­приклад, при замиканні) магнітний потік розсіювання зростає і у вторинній обмотці трансформатора збільшуються ЕРС самоіндукції та індуктивний опір, відбувається різке падіння напруги (круто падаюча зовнішня характери­стика джерела живлення дуги).

Рис. 1 Схема зварювального трансформатору ТД-303:

1 - стрижень осердя, 2 - первинна обмотка, 3 - вторинна обмотка

При зварюванні на постійним струмом зварювальна дуга відрізняється тривалістю, можливе зварювання середньовуглецевих сталей, кольорових металів та сплавів, сталей малої товщини.

Однопостові зварювальні генератори постійного струму (табл. 1) мають падаючу зовнішню V-A-характеристику, яка утворюється безпосередньо в самому генераторі. Це досягається розмагнічуванням основного магнітного потоку генератора магнітним потоком послідовної обмотки збудження або магніт­ним потоком обмоток якоря (реакцією якоря).

Принципову електричну схему однопостового генератора, що працює за принципом намагнічувальної дії паралельної і розмагнічувальної дії послі­довної обмоток збудження, подано на рис. 2а. Генератор має обмотку 3, що приєднана до головної щітки b і допоміжної щітки с, а також обмотку l, яка пов'язана з головними щітками а і b. Напруга між щітками b і с при холос­тому ході й на всіх режимах навантаження залишається сталою. Тому сталим є і магнітний потік Фn, що створюється обмоткою 3, яка приєднується до цих щіток (генератор з самозбудженням). Під час холостого ходу ЕРС гене­ратора і напруга на головних щітках а, b і на дузі залежатимуть тільки від ма­гнітного потоку паралельної обмотки. При горінні дуги зварювальний струм проходить послідовну (серієсну) обмотку 1, увімкнену так, що її магнітний потік Фn направлений проти магнітного потоку Фn. Тому ЕРС генератора, яка індукується в обмотці якоря генератора результуючим магнітним пото­ком, також знизиться, і це обумовить зниження напруги на дузі. При корот­кому замкненні потік Фc буде майже дорівнюватиме потоку Фn. Тому ре­зультуючий магнітний потік і напруга на головних щітках а, b і на дузі також знизяться майже до нуля.

Зварювальний струм у генераторах цього типу регулюється зміною струму збудження паралельної обмотки за допомогою реостату 2 або зміною числа витків паралельної і серієсної обмоток.

Багатопостові зварювальні генератори постійного струму (рис. 2б) мають послідовну 1 і паралельну 3 обмотки збудження, які створюють магні­тні потоки відповідно Фс і Фn одного напряму. Тому зовнішня характеристи­ка у цих генераторах не спадаюча, а жорстка. Щоб мати спадаючу характери­стику на дузі, на кожному робочому місці послідовно з дугою вмикають ба­ластні реостати 4. При замкненні зварювального кола частина напруги гене­ратора втрачається на баластному реостаті за рівнянням

Up=IR,

де Up - втрата напруги на реостаті, В; R - опір реостату, Ом; I - зварюваль­ний струм.

При короткому замкненні втрата напруги на баластному реостаті дорі­внює напрузі на затискувачах генератора, і тому напруга на дузі спадає май­же до нуля. Баластним реостатом користуються також для регулювання зва­рювального струму, а реостат 2 призначений для зміни напруги холостого ходу генератора.

Зварювальні випрямлячі складають із напівпровідникових елементів-вентилів. Напівпровідниковий вентиль добре проводить струм тільки в одно­му напрямі. Для зварювальних випрямлячів в основному використовують се­ленові вентилі на алюмінієвій основі. Тепер розроблені й випускаються германієві та кремнієві випрямлячі, які краще від селенових за технічними да­ними.

Випрямні установи складаються з трансформатора і напівпровіднико­вого випрямляча. Всі випрямлячі мають високий ККД і невеликі розміри, дають змогу плавно регулювати струм і забезпечують стабільне горіння дуги.

Для виконання ручного дугового електрозварювання, окрім джерела живлення дуги струмом, необхідно мати: робочий стіл або складально-зварювальне обладнання, на якому виконується складання та зварювання ви­робів; гнучкий кабель для підведення зварювального струму до електродо­тримача; електродотримач, який призначений для затиснення електроду і під­ведення до нього струму; запобіжний щиток або маска для захисту очей та обличчя від променів зварювальної дуги та розбризкування розплавленого металу.

Для зварювання конструкційних сталей застосовують електроди, які виготовлені з дроту довжиною від 225 до 450 мм та діаметром від 1,6 до 12 мм (ГОСТ 9466-60). Найбільш часто використовують електроди довжиною 350, 400, 450 мм та діаметром 3, 4, й 5 мм.

У таблиці 3 наведені технічні дані електродів для зварювання констру­кційних сталей (ГОСТ 9466-60).

Якість та продуктивність зварювальних робіт залежать від режиму зварювання. Режим ручного дугового зварювання визначається діаметром електроду, величиною зварювального струму та довжиною дуги

Діаметр електроду вибирається в основному в залежності від товщини зварювального металу (табл.4).

Таблиця 1

Однопостові зварювальні трансформатори

Тип Напруга, В Номінальна величина зварюваль­ного струму, А Границі регулювання зварю­вально­го струму, А Номінальна потужність, кВт
Первинна Холостого ходу Номінальна
ТДП-1 (переносний) 220 або 380 65...75     55... 175 4,2
СТШ-250 (переносний)         80...260 15,3
ТС-120 (пересувний) 220 або 380       50...160 9,6
ТС-300 (пересувний) 220 або 380       110…385 20,0
ТД-303 (пересувний) 220 або 380       110…385 19,4

 

Важливим параметром електродугового зварювання є величина зварювального струму. При недостатній величині зварювального струму зварний шов утворюється тонким, з непроварами, при надлишковій силі - виникають підрізи, перепали, погіршується структура металу. У даній роботі величина зварювального струму Iзв при ручному електродуговому зварюванні сталі у нижньому положенні орієнтовно визначається за формулою академіка К.К. Хрінова

Ізв = (20+6dе)dе

де dе - діаметр металевого електроду, мм.

 

Таблиця 2

Однопостові зварювальні перетворювачі

 

Тип перетворювача Зварювальний генератор Двигун Характеристика генератора
Тип генератора Номінальна напруга, В Номінальний струм, А Межі регулювання j струму, А Тип двигуна Потужність, кВт Частота обертання, об/хв
ПСО-500 ГСО-500     120…600 АВ-72/4     Генератор з не­залежним збу­дженням і послідовною розмагнічувальною обмоткою
ПСО-120 ГСО-120     30…120 АВ-42-2    
ПС-500 ГСО-500     120…600 А-72/4     Генератор з на­магнічу вальною паралельною і розмагнічу вальноюпослідов­ною обмоткою збудження
ПСО-300 ГСО-300     75…320 АВ-62-4    
ПС-500П ГСО-500П     120…600 А-72/4    
ПС-300М ГСО-300     80…380 А-64/2     Генератор з розщепленими по­люсами

 

Таблиця 3

Електроди для зварювання конструкційних сталей

 

Тип електроду і обмазки Марка Рід струму і полярність
     
Е42-Р СМ-5 Змінний чи постійний, будь-яка полярність
Е42-Р СМ-7
Е42-Т АНО-6
Е42-0 ОМА-2
Е42-0 ВЦО-2
Е46-Т ОЗС-4 Змінний чи постійний, будь-яка полярність
Е46-Т МР-3
Е46-Т ОЗС-6
Е46-Т ЗРС-1
Е46-Т АНО-4
Е42-Ф СМ-11 Змінний чи постійний, пряма полярність
Е42-Ф УОНИ-13/45
Е42-Ф УП-1/45
Е50А-Ф УОНИ-13/55 Постійний. Зворотна полярність
Е50А-Ф ДСК-50
Е50А-Ф УП-2/55

 

Таблиця 4

Залежність діаметру електроду від товщини зварювального металу

 

Товщина зварювального металу, мм 0,5-1 1-2 2-5 5-10 Більше 10
Діаметр електроду, мм 1-1,5 1,5-2,5 2.5-4 4-6 5-8

 

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитися з технікою безпеки при електродуговому зварюванні.

2. Вивчити обладнання, прилади і пристрої для дугового зварювання.

3. Набути практичних навичок запалювання дуги у різних положеннях зварного шву при зварюванні стикового з'єднання сталевих плас­тин.

4. Визначити вплив величини зварювального струму на якість шва при зварюванні сталевих пластин різної товщини у такій послідовності:

а) визначити орієнтовно величину зварювального струму для зварювання сталевих пластин електродом діаметром Dс = 3 мм;

б)очистити металевою щіткою пластини із сталі Ст.3 товщиною 1, 3 та 6 мм і зібрати їх для зварювання;

в)прихватити та зварити пластини товщиною 1, 3 та 6 мм в один прохід (режим, див. пункт а);

г)усунути зі швів шлак (після повного охолодження) та візуально оцінити якість швів, які утворилися на пластинах різної товщини, заміряти ширину шва;

д)зламати по шву зварені пластини, заміряти висоту підсилення й глибину провару шва;

е)візуально оцінити по ширині шва та зламу його якість.

 

Зміст звіту

До звіту необхідно включити: схему зварювального перетворювача ПС-500; схему зварювального трансформатора ТД- 303, ТД-504; розрахунки діаметру електроду та величини зварювального струму. У висновках зазна­чити, як впливає величина зварювального струму на якість шва в залежності від товщини пластин, що зварюються.

Тестові питання

1. Яка основна умова отримання надійних зварних з'єднань за допомогою холодного зварювання тиском?

2. До якого виду зварювання належить точкове зварювання?

3. До якого виду зварювання належить зварювання у середовищі СО2?

4. Які сталі мають найкращу зварюваність?

5. Яка зварюваність у Сталі 35?

6. Яка зварюваність у Сталі 70?

7. Вкажіть хімічний склад Сталі 20 ХН?

8. До якої групи інгредієнтів електродного покриття належить крейда?

9. До якої групи інгредієнтів електродного покриття належить феротитан?

10. Який хімічний склад зварювального дроту Св12 ГС?

11. До якого виду зварювання належить зварювання тертям?

12. До якого виду зварювання належить пресове зварювання?

13. Яка принципова різниця між видами зварювання плавленням і тиском?

14. Яка зварюваність у Сталі 15?

15. Яка зварюваність у Сталі 45Г?

16. Вкажіть хімічний склад Сталі 18 ХГТ?

17. На скільки груп поділяються вуглецеві сталі в залежності від їх зварюваності?

18. До якої групи інгредієнтів електродного покриття належить крохмаль?

19. Який хімічний склад зварювального дроту Св 08А?

20. Який зварювальний агрегат є джерелом змінного струму?

21. До якого виду зварювання належить холодне зварювання?

22. Скільки зон зварювального з'єднання?

23. До якого виду зварювання належить електрошлакове зварювання?

24. Яка зварюваність у Ст.0?

25. Яка зварюваність у Сталь 65?

26. Вкажіть хімічний склад Сталі 36 Г2С?

27. Скільки існує варіантів дугового електрозварювання в залежності від ступеня механізації зварювального процесу?

28. До якої групи інгредієнтів електродного покриття належить целюлоза?

29. Який хімічний склад зварювального дроту Св 10Г2?

30. Які дві групи інгредієнтів електродного покриття обов'язкові?

31. До якого виду зварювання належить дифузійне зварювання?

32. Які зварні шви найбільш прості по виконанню?

33. До якого виду зварювання належить стикове зварювання?

34. Яка зварюваність у Сталі 20?

35. Яка зварюваність у Ст. 6?

36. Вкажіть хімічний склад Сталі 35 СГ?

37. Скільки груп інгредієнтів має електродне покриття?

38. До якої групи інгредієнтів електродного покриття належить титанова руда?

39. Який хімічний склад зварювального дроту Св 10ХГ2С?

40. Яке джерело змінного струму використовується для ручного електродугового зварювання?

41. До якого виду зварювання належить аргоно - дугове зварювання?

42. Яка зварюваність у Сталі 30Г?

43. Яка зварюваність у Сталь 70Г?

44. До якого виду зварювання належить газове зварювання?

45. Вкажіть хімічний склад Сталі 15 Х2ГН2ТА?

46. До якої групи інгредієнтів електродного покриття належить поташ?

47. Який хімічний склад зварювального дроту Св 12 ХГС?

48. Як вибирається діаметр електричного дроту? (записати формулу)

49. Вкажіть хімічний склад Сталі 20 ХНЗА?

50. Як визначається сила зварювального струму? (записати формулу)

51. До якого виду зварювання належить ультразвукове зварювання?

52. У чому полягає різниця між індукційним і контактним нагріванням?

53. До якого виду зварювання належить електронопроменеве зварювання?

54. Яка зварюваність у Сталі 10?

55. Яка зварюваність у Сталі 45?

56. Вкажіть хімічний склад Сталі 30 ХГС?

57. На скільки груп поділяються вуглецеві сталі в залежності від їх
зварюваності?

58. До якої групи інгредієнтів електродного покриття належить крохмаль?

59. Який хімічний склад зварювального дроту Св 08АА?

60. Який зварювальний агрегат є джерелом змінного струму?

61. До якого виду зварювання належить холодне зварювання?

62. Коли можна зварювати листовий метал без розділки кромок?

63. До якого виду зварювання належить електродугове зварювання?

64. Яка зварюваність у Ст.3?

65. Яка зварюваність у Сталі 80?

66. Вкажіть хімічний склад Сталі 50 ХН?

67. Який спосіб електродугового зварювання має найбільша виробнича значення?

68. До якої групи інгредієнтів електродного покриття належить марганцева руда?

69. Який хімічний склад зварювального дроту Св 10Г2С?

70. Чім відрізняється зварювальні генератори від звичайних електричних генераторів для освітлення?

71. До якого виду зварювання належить роликове зварювання?

72. Який фактор найбільш впливає на зварюваність вуглецевих сталей?

73. До якого виду зварювання належить лазерне зварювання?

74. Яка зварюваність у Сталі 20Г?

75. Яка зварюваність у Сталь 60?

76. Вкажіть хімічний склад Сталі 30 ХН3А?

77. До якої групи інгредієнтів електродного покриття належить плавиковий
шпат?

78. Який хімічний склад зварювального дроту Св 12ХГСНА?

79. Який зварювальний трансформатор використовується у якості багатопостового джерела змінного струму?

80. До якого виду зварювання належить електродугове зварювання під шла­ком флюсу?

81. До якого виду зварювання належить гелієво-дугове зварювання?

82. Яка зварюваність у Сталі 60Г?

83. Вкажіть хімічний склад Сталі 12ХНЗА?

84. До якої групи інгредієнтів електродного покриття належить калієва селітра?

85. Яка зварюваність у Сталь 35?

86. До якої групи інгредієнтів електродного покриття належить феромарганець?

87. Вкажіть хімічний склад Сталі 10Х20НІ5?

88. До якого виду зварювання належить холодне зварювання?

89. На скільки груп поділяються існуючі методи зварювання?

90. Скільки зон зварного з'єднання?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

Тема: Обладнання для газового зварювання та різання металів

Мета роботи: Вивчити обладнання для газового зварювання та різання металів і ознайомитися з практичним визначенням режимів зварювання.

Завдання:

Вивчити конструкцію і роботу ацетиленового генератора, кисневого редуктора, інжекторного пальника та кисневого різака.

Користуючись рекомендаціями методичних вказівок, підібрати для зварного шва параметри режиму зварювання і діаметр присадного дроту, по­тужність пальника, витрати ацетилену, кисню і карбіду кальцію. Скласти звіт.

Обладнання, пристрої, інструменти та необхідні матеріали:

Ацетиленовий генератор АСП-1.25; кисневий редуктор, кисневий ба­лон, пальник й кисневий різак; гайкові ключі, викрутки та ін.

Теоретичні відомості

Щоб виготовити зварне з'єднання газовим зварюванням, кромки осно­вного металу і присадний метал нагрівають до розплавленого стану полум'ям горючих газів, які спалюють за допомогою спеціальних зварювальних паль­ників у суміші з киснем.

Як горючий газ, найчастіше застосовують ацетилен, який при згорянні в кисні дає температуру полум'я 3150…3200 °С (рис 1), достатню для зварю­вання металів (свинцю, алюмінію тощо), температура плавлення яких нижча за температуру плавлення сталі; можуть бути використані й інші горючі гази, наприклад, водень, природний газ тощо, які дають більш низьку температуру полум'я.

Рис 1. Схема нормального киснево-ацетиленового полум’я:

1–ядро; 2–основна зона; 3–факел; 4–крива зміни температури по довжині полум’я.

Найчастіше газове зварювання застосовують при виготовленні конс­трукцій з листових сталей завтовшки до 3…5 мм, при виправленні дефектів у виливках із сірого чавуну і бронзи, а також для зварювання кольорових мета­лів і їхніх сплавів.

Для зберігання та перевезення кисню, що отримують з атмосферного повітря шляхом глибокого його охолодження, використовують кисневі бало­ни. Стандартні кисневі балони мають місткість 40 л, в яких при тиску 15 МПа розміщується 6000 л кисню. Фарбують кисневі балони у блакитний ко­лір. На не пофарбованій частині вибирають паспортні дані балону: марку заводу виготовника, тип балону, масу, місткість у дм3. робочий та випробува­льний тиск н/м2, дату виготовлення, термін випробування, тавро ОТК та держтехнагляду. Для зниження високого тиску кисню, що знаходиться в ба­лоні або в трубопроводі, до робочого 0,2…0,4 МПа при зварюванні або 1,2…1,4 МПа при різанні, а також для підтримання його постійної величини, незалежно від витрати кисню з балону чи трубопроводу і зниження в них ти­ску, застосовують кисневі редуктори. їх встановлюють на балоні чи магіст­ральному трубопроводі.

Основним способом добування ацетилену є розкладання карбіду каль­цію водою за рівнянням:

СаС2 +2Н2О=С2Н2+Са(ОН)2.

При розкладанні 1 кг хімічно чистого карбіду кальцію виділяється бли­зько 340 л ацетилену і 1675 кДж теплоти. З технічного карбіду кальцію зале­жно від його сорту і грануляції утворюється 230…300 л/кг ацетилену

Карбід кальцію виробляють в електродугових печах сплавленням коксу або антрациту з випаленим вапняком:

СаО+3С= СаС2+СО.

Розплавлений карбід виливають з печі в чавунні виливниці й після охолодження подрібнюють на шматки розміром 2…120 мм. Транспортують кар­бід кальцію в герметично закритих барабанах.

Ацетилен, як і кисень, можна зберігати і транспортувати в балонах, що по конструкції та розміру аналогічні кисневим. Для зберігання в них ацетил­ену їх заповнюють пористою масою у вигляді активованого деревинного ву­гілля, заливають ацетон, а потім наповнюють ацетиленом до тиску 1,5…1,6 МПа. Фарбують ацетиленові балони у білий колір і пишуть на них надпис „АЦЕТИЛЕН". При тиску 1,5…1,6 МПа у балоні місткістю 40 дм3 мі­ститься 0,6 м3 ацетилену.

На практиці співвідношення кисню та горючого газу, що подаються до пальника, залежить від необхідного характеру полум'я. Розрізняють три ос­новних видів полум'я - нормальне, окислювальне, відновлювальне.

Нормальне утворюється при подачі в газовий пальник на 1 об'єм аце­тилену 1,05…1,1 об'єму кисню. Це полум'я застосовують для зварювання сталі та кольорових металів.

Окислювальне полум'я утворюється, коли в горючій суміші співвідно­шення на 1 об'єм ацетилену більше 1,1 об'єму кисню. Для захисту зварної напни від окислювальної дії полум'я зварювання ведуть із застосуванням присадного дроту, який містить підвищену кількість розкислювачів (марганцю і кремнію). Таким полум'ям зварюють також латуні, так як утворення на цинку окисної плівки приводить до зменшення його випаровування.

Відновлювальне полум'я має співвідношення на 1 об'єм ацетилену 0,8…0,95 об'єму кисню. Відновлювальним полум'ям зварюють чавун, а та­кож наплавляють тверді сплави.

Порядок виконання роботи

Генератор АСІ 1-1,25 (рис. 2) - системи „карбід у воду з витисненням води", середнього тиску, продуктивністю 1,25 м3/год.

Генератор складається з циліндричного конуса І, поділеного перегоро­дкою на дві частини: верхня – газоутворююча та нижня - промивач, де відбу­вається охолодження ацетилену і часткове розчинення шкідливих домішок (сірководню, аміаку). В середині газо утворювача розташована камера витис­нення води. Зверху на генераторі є люк, через який завантажується заповне­ний карбідом кальцію сітчатий кошик 6. На генераторі встановлюється ма­нометр 7, запобіжний клапан 13. До комплекту генератора входить водяний затвор ЕСП - 1,25.

При завантаженні генератора воду заливають через люк до рівня конт­рольної пробки 2. Потім встановлюють кошик з карбідом кальцію і люк щільно закривають. Ацетилен, що виділився в результаті реакції карбіду кальцію з водою, по трубці 3 надходить до промивача та крізь воду, вентиль 16 і водяний затвор 15 надходить до пальника. Створений ацетиленом тиск в генераторі діє на мембрану, що переміщує кошик вгору, завдяки цьому зме­ншується кількість змоченого карбіду кальцію і тиск поступово падає. При зниженні тиску ацетилену кошик опускається вниз і знову змочується карбід кальцію. При значному підвищенні тиску вода повністю витискується з газо утворювача в камеру витиснення, а при зменшенні тиску займає своє попере­днє положення, і реакція повторюється.

Якщо тиск зростає в генераторі вище припустимого, то спрацьовує за­побіжний клапан 13 і ацетилен виходить в атмосферу.

Рис. 2. Зварювальний генератор АСП – 1,25:

1 – корпус; 2 – пробки; 3 – переливна трубка; 4 – зливний штуцер;

5 – патрубок витиснення; 6 – кошик; 7 – манометр; 8 – мембрана; 9 – гвинт;

10 – траверса; 11 – пружина; 12 – кришка; 13 – запобіжний клапан;

14 – теплозахисний кожух; 15 – затвор; 16 – вентиль.

Водяний затвор призначений для запобігання від вибуху генератора чи зварювального посту при зворотному ударі, тобто при поширенні вибухової газокисневої суміші від пальника по гумовому шлангу до генератора.

Розрізняють затвори низького (до 0,01 МПа) та середнього (до 0,15 МПа) тиску. Затвори низького тиску відкритого тину, середнього - закритого.

Водяний затвор низького тиску (рис.3) складається з корпусу 1, газопровідної трубки та з'єднувальної труби 2. На корпусі є контрольна пробка 6 і кран з ніпелем 7 для відбору газу. Для нормальної роботи затвора його треба заповнити водою до рівня контрольної пробки. Ацетилен від генератора по газопровідній трубці через вхідний вентиль 4 надходить до затвору, проходить крізь воду і виходить через ніпель в ацетиленовий шланг. При зворотному ударі тиск у затворі різко збільшується (приблизно у 15 разів), і вода через з'єднувальну трубу 2 викидається в лійку 3 до повного виходу вибухової хвилі до атмосфери. Водночас у газопровідній трубці 5 утвориться водяна пробка, що відокремлює газ та вибухову хвилю. Після зворотного удару затвор заповнюють водою до контрольного рівня 6 і, усунувши причину зворотного удару, ним користуються знову.

Рис. 3. Водяний затвор низького тиску:

1 – корпус; 2 – з’єднувальна трубка; 3 – лійка; 4 – вхідний вентиль;

5 – газовідвідна трубка; 6 – контрольний кран; 7 – вихідний вентиль.

Кисневий редуктор (рис.4) складається з корпусу 1, мембрани 7, регулюючого точного гвинта 9, пружин 2 та 8, штока 6, клапани високого тиску 4, вхідного та вихідного вентилів. Працює редуктор таким чином: через вхідний вентиль кисень з балону надходить до камери високого тиску 3. При закручуванні регулюючого гвинта головна пружина 8 тисне на мембрану 7 і піднімає її, мембрана в свою чергу через шток 6 підіймає клапан високого тиску 4, який стискає пружину 2 і завдяки цьому дає можливість кисню надходити в камеру низького тиску 5. Робочий тиск в цій камері визначає відповідний манометр. З камери низького тиску кисень надходить до пальника. При зростанні тиску в камері 5 кисень діє на мембрану 7, що стискає пружину 8, а клапан високого тиску 4 перекриває надходження кисню в камеру низького тиску; при зменшенні тиску в камері низького тиску 5 спрацьовує пружина 8, клапан високого тиску 4 знову відкривається і нова порція кисню потрапляє до камери низького тиску 5.

 

 

Рис. 4. Схема кисневого редуктора:

а) схема редуктора: 1 – корпус; 2 – пружина клапану; 3 – камера високого тиску;

4 – клапан високого тиску; 5 – камера низького тиску; 6 – шток; 7 – мембрана;

8 – пружина мембрани; 9 – регулюючий гвинт.

б) загальний вид редуктора РК 53.

Зварювальний пальник призначений для змішування кисню та горючо­го газу у необхідному співвідношенні, регулювання цього співвідношення та утворення стійкого полум'я.

Інжекторний пальник (рис. 5) складається з корпусу 4, трубки-наконечника 2, кисневого, 7 та ацетиленового 8 штуцерів, кисневого 5 та аце­тиленового 9 вентилів, інжектору 10, змішувальної камери 3, з'єднувальної трубки 1 і мундштука 11.

Кисень надходить у пальник під тиском від 0,1 до 0,5 МПа та прохо­дить по кисневій трубці до інжектору. Після інжектору струмінь кисню по­трапляє в змішувальну камеру, створюючи розрідження в ацетиленовому ка­налі. Завдяки створеному розрідженню ацетилен примусово засмоктується в змішувальну камеру і змішується з киснем, утворюючи горючу суміш.-Далі горюча суміш виходить через отвір мундштука; при запалюванні цієї суміші й утворюється зварювальне полум'я.

Пальник завжди запалюють у такій послідовності: відкривають кисне­вий вентиль, а потім - ацетиленовий, після чого запалюють і регулюють зва­рювальне полум'я. Гасити пальник слід у зворотному порядку - спочатку за­крити ацетиленовий вентиль, потім - кисневий, інакше можливі удари і на­віть зворотний удар.

Існують такі інжекторні пальники: „Москва", „Малютка", „Звезда". До повного комплекту пальника входить сім змінних мундштуків.

Рис. 5. Схема інжекторного пальника:

1 – з’єднувальний ніпель; 2 – трубка мундштука; 3 – змішувальна камера;

4 – корпус; 5 – кисневий вентиль; 6 – трубка тримача; 7 – кисневий штуцер;

8 – ацетиленовий штуцер; 9 – ацетиленовий вентиль; 10 – інжектор; 11 – мундштук.

При газокисневому різанні відбувається запалювання металу в струмі чистого кисню та видування струмом кисню окисів та розплавленого металу, що згорів на площині різання.

Не всі метали, що використовуються в техніці, можна різати цим спо­собом: одні з них ріжуться добре, другі обмежено, а деякі - взагалі не підля­гають кисневому різанню.

Для кисневого різання застосовується та ж апаратура, що й для газово­го зварювання, тільки замість газового пальника потрібний газовий різак.







Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 3766. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последую­щая жизнь проходит под знаком этой травмы...

РЕВМАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ Ревматические болезни(или диффузные болезни соединительно ткани(ДБСТ))— это группа заболеваний, характеризующихся первичным системным поражением соединительной ткани в связи с нарушением иммунного гомеостаза...

Решение Постоянные издержки (FC) не зависят от изменения объёма производства, существуют постоянно...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Функциональные обязанности медсестры отделения реанимации · Медсестра отделения реанимации обязана осуществлять лечебно-профилактический и гигиенический уход за пациентами...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия