Сварка вентиляционных труб газом

Титульник
Содержание

Введение
Введение

Современный технический прогресс в промышленности неразрывно связан с совершенствованием сварочного производства. Сварка как высокопроизводительный процесс изготовления неразъёмных соединений находит широкое применение при изготовлении металлургического, химического и энергетического оборудования, различных трубопроводов, в машиностроении, производстве строительных и других конструкций.

Сварка – такой же необходимый технологический процесс, как и обработка металлов, резанием, литьё, ковка, штамповка. Большие технологические возможности сварки обеспечили её широкое применение при изготовлении и ремонте судов, автомобилей, самолётов, турбин, котлов, реакторов, мостов и других конструкций. Перспективы сварки, как в научном, так и в техническом плане безграничны. Её применение способствует совершенствованию машиностроения и развитию ракетостроения, атомной энергетики, радиоэлектроники.

О возможности применения «электрических искр» для плавления металлов ещё в 1753г. Говорил академик РАН  Г.Р.Рихман при исследовании атмосферного электричества. Профессор Санкт – Петербургской военно-хирургической академии В.В. Петров открыл явление электрической дуги и указал возможные области её практического использования. Однако потребовались многие  годы совместных усилий учёных инженеров, направленных на создание источников энергии, необходимых для реализации процесса  электрической сварки металлов. Важную роль в создании этих источников сыграли открытия и изобретения в области магнетизма и электричества.

В 1882г. Российский учёный инженер Н.Н. Бенардос, работавший над созданием аккумуляторной батареи, открыл способ электродуговой сварки металлов неплавящимся угольным электродом. Им был разработан способ дуговой сварки в защитном газе и дуговая резка металлов.

В 1888г. Российский инженер Н.Г. Славянов предложил проводить сварку плавящимся металлическим электродом. С его именем связано развитие металлургических основ электрической дуговой сварки, разработка флюсов для воздействия на состав металла шва, создание первого электрического генератора.

Газовая сварка, при которой для плавления металла используют теплоту горящей смеси газов также относят к способам сварки плавлением. Способ газовой сварки был разработан в конце XIXв когда началось промышленное производство кислорода, водорода и ацетилена, и является основным способом сварки металлов. Наибольшее распространение получила газовая сварка с применением ацетилена. В настоящее время объём газосварочных работ в промышленности значительно сокращён, но её успешно применяют при ремонте изделий из тонколистовой стали, алюминия и его сплавов, при пайке и сварке меди, латуни и других цветных металлов и сплавов, наплавочных работах. Широко используют в современных производственных процессах газотермическую резку, например при выполнении заготовительных операций в цеховых условиях и на монтаже.

Методы газопламенной обработки металлов объединяют свыше 30 технологических процессов. По своему техническому назначению они могут быть подразделены на четыре основные группы: резка, соединение, нагрев и напыление металлов. Основой этих процессов являются использование концентрированного местного источника нагрева высокотемпературным пламенем. К газопламенным методам примыкают процессы газоэлектрической, в том числе плазменной и газолазерной обработки, при которых теплоносителем служат, а источником нагрева – плазменная дуга, лазерный луч и т.д.

Газопламенная обработка преимущественно ведётся с применением кислорода и горючих газов (ацетилена и его заменителей). Иногда используются смеси кислорода и паров горючих жидкостей (керосина и бензина).

Сварочная техника  и технология занимают одно из ведущих мест в современном производстве. Свариваются корпуса гигантских супертанкеров и сетчатка человеческого глаза, миниатюрные детали полупроводниковых приборов и кости человека при хирургических операциях. Многие конструкции современных машин и сооружений, например космические ракеты, подводные лодки, газо- и нефтепроводы, изготовить без помощи сварки невозможно. Развитие техники предъявляет все новые требования к способам производства, и в частности, к технологии сварки. Сегодня сваривают материалы, которые еще недавно считались экзотическими. Это титановые, ниобиевые и бериллиевые сплавы, молибден, вольфрам, композиционные высокопрочные материалы, керамика, а также всевозможные сочетания разнообразных материалов. Свариваются детали электроники толщиной в несколько микрон и детали тяжелого оборудования толщиной в несколько метров. Постоянно усложняются условия, в которых выполняются сварочные работы: сваливать приходится под водой, при высоких температурах, в глубоком вакууме, при повышенной радиации, в невесомости. Недаром сварка стала вторым после сборки технологическим процессом, впервые в мире опробованным нашими космонавтами в космосе.

Необходимость повышения производительности труда ведет к увеличению уровня механизации и автоматизации сварочного производства, к его оснащению новыми сложными машинами и агрегатами, без которых сегодня немыслимо серийное производство многих видов продукции. Наглядный пример тому - сварочные автоматические линии Волжского автозавода. В сварочное производство активно внедряются роботы, что позволяет полностью автоматизировать цикл сварки деталей без участия рабочего- сварщика.

В последние годы патентные ведомства промышленно развитых стран мира ежемесячно регистрируют более 200 изобретений в области сварочной техники и технологии – таковы темпы развития сварочного производства.

Всё это предъявляет повышенные требования к квалификации специалистов в области сварки, в особенности рабочих-сварщиков, так как  именно они непосредственно осваивают новые способы и приёмы сварки, новые сварочные машины. Сегодня рабочему – сварщику недостаточно уметь выполнять несколько, пусть даже сложных, операций освоенного вида им сварки. Он должен понимать физическую сущность основных процессов, происходящих при сварке, знать особенности сварки различных конструкционных материалов, а также смысл и технологические возможности других, как традиционных, так и новых, перспективных способов сварки.  

1. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА ГАЗОСВАРЩИКА И ГАЗОРЕЗЧИКА

Под термином "рабочий (сварочный) пост" подразумевается рабочее место, где производится газопламенная обработка металлов. Рабочие посты могут быть передвижными или стационарными.

Передвижной пост используется, как правило, для ручных сварочных работ, выполняемых в различных местах на территории предприятия и в зданиях, а также при монтаже и на стройплощадках.

Газопитание передвижных рабочих постов выполняется по схемам, приведенным на рисунке. В качестве источников питания газами обычно используют баллоны для кислорода и горючего газа с соответствующими редукторами для снижения его давления. Для подачи этих газов к рабочему инструменту (горелке или резаку) используют рукава длиной не менее 10 м. Вместо ацетиленового баллона иногда применяют передвижной генератор с предохранительным затвором. Для удобства перемещения передвижного поста допускается установка оборудования на одной тележке. При использовании ацетиленового передвижного генератора во время работы он должен сниматься с тележки и находиться не ближе 5 м от кислородного баллона. Перевозка генератора в заряженном состоянии запрещается.

Газосварщик (газорезчик) должен иметь на рабочем месте плоскогубцы, молоток, металлическую щетку для очистки поверхности металла, иглы для прочистки мундштуков и небольшой ломик для кантовки обрабатываемых изделий (деталей). Кроме того, необходим соответствующий инструмент (ключи) для крепления редукторов, открывайся (закрывания) вентилей баллонов и исправления мелких неисправностей горелок (резаков), обнаруживаемых при выполнении работ.

Рабочие сварщики (газорезчики) должны быть снабжены спецодеждой но установленным нормам и защитными очками (с плотностью светофильтров С-3 при работе с резаками и С-4 - при сварочных работах с расходом ацетилена до 2500 л/ч).

При использовании передвижных постов в закрытых помещениях необходимо обеспечить естественную либо принудительную вентиляцию.

Стационарный рабочий пост предназначен для выполнения ручных и механизированных работ по газовой сварке и резке в условиях цеха, участка или мастерской.

Газопитание (газоснабжение) стационарных постов осуществляется централизованно: газ подается по газопроводам к местам потребления, если количество постов превышает 10. При меньшем количестве постов, когда устройство газопроводов нерационально, разрешается подача газа от индивидуальных баллонов.

Типовая схема централизованного газопитания постов показана на рисунке. Кислород поступает к стационарным рабочим постам по газопроводу 5 от соответствующего источника питания (кислородной установки, газификатора или перепускной рампы). Соответственно ацетилен поступает по газопроводу 10 от ацетиленовой установки, стационарного генератора или перепускной рампы. В случае ее использования ацетилен подается непосредственно в цеховой газопровод. При применении других источников питания ацетиленом на входе ацетиленопровода в цех устанавливается центральный (групповой) предохранительный жидкостный или сухой затвор, предназначенный для защиты межцехового газопровода от проникновения в него обратного удара пламени. Тип затвора выбирают в зависимости от давления и расхода ацетилена. Непосредственно за затвором (по ходу газа) на вводе газа в цех устанавливается шкаф 2 ввода ацетилена с запорным вентилем и манометром, которые должны располагаться в доступном к удобном месте. Запорные вентили 6 устанавливают также на ответвлениях ацетиленопроводов, предназначенных для подачи ацетилена на отдельные участки цеха.

К ацетиленопроводу должен быть присоединен через запорный вентиль 8 трубопровод ЮП для сброса продувочных газов в атмосферу. Сбросной трубопровод располагается не менее чем на 1000 мм выше конька перекрытия. Аналогично к кислородо-проводу присоединяется сбросной трубопровод 5П через запорный вентиль 9.

На входе кислородопровода в цех также как и на каждом ответвлении внутрицеховой разводки газопроводов устанавливается запорная арматура 7. Высота прокладки ацетиленопровода над полом должна быть не менее 2220мм, а кислородопровода - не менее 1600-1800мм. Кислородопровод проводят не менее чем на 250мм ниже ацетиленопровода (при параллельном расположении). Расстояние между газопроводами при их пересечении должно быть не менее 100 мм. В местах потребления газов на газопроводах ацетилена и кислорода должны быть установлены газоразборные посты 3, 4, в состав которых входят соответствующие запорные, регулирующие и предохранительные устройства, обеспечивающие нормальную работу огневой аппаратуры. Питание ее кислородом ведется от редуктора газоразборного поста, если давление кислорода в газопроводе не превышает 1,6 МПа (16 кгс/ см²). В том случае, когда давление кислорода в газопроводе не может быть выше 1,6 МПа (16 кгс/ см²) и расход кислорода не превышает 10 кб.м/ч, можно использовать газоразборный пост с сетевым редуктором.

При этом присоединение аппаратуры к газопроводу допускается непосредственно (без редуктора) через запорный вентиль. В этом случае газоразборный пост не имеет регулирующего устройства.

Типовая схема централизованного газопитания сварочных постов ацетиленом и кислородом:
1 - центральный групповой затвор, 2 - шкаф ввода ацетилена, 3 - газоразборный пост кислорода,

4 - газоразборный пост ацетилена, 5 - газопровод кислорода, б - запорные вентили ацетиленовые,   7 - запорные вентили кислородные, 8 - сбросной вентиль ацетилена, 9 - сбросной вентиль кислорода, 1О-газопровод ацетилена, 5П - трубопровод сбросной, 10П - сбросной газопровод ацетилена

К ацетиленовому газопроводу присоединение инструмента (горелки или резака) во всех случаях должно осуществляться через предохранительное устройство: жидкостный или сухой затвор. При питании цеховых газопроводов для ацетилена от перепускных рамп, когда давление в сети может достигать 0,12 МПа (1,2 кгс/ см²), необходимо использовать газоразборный пост с сухим затвором. Если давление в ацетиленопроводе не может превысить 0,07 МПа (0,7 кгс/см²), можно применять газоразборные посты с жидкостным или сухим затвором. Предохранительные постовые затворы должны соответствовать максимально возможному давлению в ацетиленопроводе и расходу газа аппаратурой. Для присоединения огневой аппаратуры (горелки, резаки) к газораздаточным постам применяются рукава, соответствующие ГОСТ 9356-75 - для ацетилена класса I, а для кислорода класса III.

Городской газ, метан, природный, нефтяной, коксовый и другие сжатые газы-заменители ацетилена, как правило, поступают к рабочим постам по газопроводу от заводской газорегуляторной станции и реже от перепускных разрядных рамп, питающих це-ховые газопроводы. Типовая схема централизованного газопитания рабочих постов или использовании сжатых газов-заменителей ацетилена и кислорода отличается от типовой схемы для ацетилена и кислорода только составом оборудования и отсутствием предохранительного устройства на входе в цех (помещение).

При питании рабочих постов газами-заменителями ацетилена от газопроводов с давлением газа до 0,15 МПа (1,5 кгс/ см²) для защиты последнего от перетекания в него кислорода в каждом газоразборном посту допускается установка обратного клапана вместо постового предохранительного жидкостного или сухого затвора. Конструкция обратного клапана должна быть одобрена ВНИИавтогенмаш. В том случае, когда давление горючего газа в газопроводе может превысить 0,15 МПа (1,5 кгс/ см²), в каждом газоразборном посту или до него нужно устанавливать редуктор, который служит для снижения давления газа и предохраняет газопровод от перетекания в него кислорода.

Пропан-бутановая смесь поступает к стационарным рабочим постам по газопроводам от раздаточной станции или от перепускных (разрядных) рамп. Типовая схема газопитания стационарных рабочих постов при использовании кислорода и пропан-бутана отличается от типовой схемы для других газов-заменителей ацетилена только составом оборудования. Причем кислородопровод прокладывают над газопроводом для горючего газа на расстоянии 250 мм.

Выбор источников питания, запорной и редуцирующей аппаратуры, а также предохранительных устройств ведется в зависимости от расхода и давления газа.
В состав стационарного рабочего поста для ручных работ входят:

      газоразборный пост для питания газами горелок или резаков;

      стол с приспособлениями для крепления обрабатываемых деталей;

      система местной вытяжной вентиляции для удаления вредных выделений, образующихся при проведении газопламенных работ;

      грузоподъемное приспособление для перемещения обрабатываемых изделий;

      противопожарный инвентарь и оборудование по согласованию с органами пожарного надзора.

Газоразборные посты, входящие в состав рабочего поста, могут быть встроены в стол или располагаться на трубопроводах потребления газов.

Рабочие столы для сварки должны быть оборудованы металлической плитой или кирпичной кладкой. Оснащение столов общим или местным вентиляционным устройством производится с учетом характера выполняемых работ.

На каждом рабочем посту должен быть необходимый инструмент (ключи) для подключения аппаратуры к источникам питания и устранения возможных неполадок в работе горелок и резаков.

Рядом со сварочным столом должно быть ведро с водой для охлаждения горелок в процессе работы.

При газовой сварке чугуна в дополнение к перечисленному оборудованию рабочего поста должны быть установлены нагревательные устройства (печь, горн и т. д.), которые следует располагать на расстоянии не менее 5 м от места работы. Вблизи него должны быть установлены также ящики с песком для медленного охлаждения деталей, склонных к трещинообразованию.

Газосварщики должны получить аттестацию на выполнение чалочных (стропильных) работ. Это связано с необходимостью извлекать из нагревательных устройств и транспортировать к месту сварки тяжелые детали и отливки.

В состав оборудования стационарного поста для механизированных работ входит также механизм перемещения инструмента и изделия (или одного из них). Так, стационарный рабочий пост для машинной кислородной резки включает собственно машину, раскроечный стол с системой вентиляции и газоразборные посты, расположенные на газопроводах, от которых газы подаются к резакам.

Столы для машинной резки обычно имеют либо неподвижные точечные, либо вставные опоры в виде полос толщиной 1,5 - З мм, поставленные на ребро. Такие столы выдерживают большие нагрузки и обеспечивают легкое удаление шлака. Иногда столы комплектуются специальными коробами-контейнерами, устанавливаемыми в приямке. Эти столы удобно использовать для механизированной уборки обрезей и мелких отходов после резки.

При кислородно-флюсовой резке на рабочем посту флюсопитатель следует располагать на расстоянии не менее 5 м от места резки.

2. Последовательность выполнения работы.

После получения металла со склада на заготовительном участке его подвергают первоначальной обработке: зачистке, правке и вырезке заготовок из тяжелых и громоздких кусков листового и профильного проката для облегчения транспортировки заготовок и дальнейших операций по изготовлению деталей. Нарезанные заготовки подвергают предварительной правке и последующей зачистке поверхности от загрязнений, ржавчины и окалины на дробеструйных установках. Правку проката производят, как правило, в холодном состоянии на правильных станках или вручную на правильных плитах. Вырезку заготовок осуществляют в большинстве случаев на отрезных станках по упорам. Наиболее распространенным способом резки низкоуглеродистых сталей является газопламенная (кислородная) резка. Изготовление деталей после предварительной обработки осуществляется рядом последовательных технологических операций: разметка, резка, штамповка, зачистка, правка, подготовка кромок шли отбортовка и гибка деталей. Разметка представляет собой нанесение на металл конфигурации заготовки. Разметку осуществляют с припуском.

Припуск – это разность между размером заготовки и чистовым размером детали. Припуск снимают при последующей обработке. Для разметки применяют разметочные столы или плиты необходимых размеров. Разметку осуществляют с помощью различных инструментов: стальной метр, стальная рулетка, металлическая линейка, чертилка, кернер, циркуль, штангенциркуль, рейсмус, угольник и др. Для механической прямолинейной резки листового металла применяются пресс-ножницы для продольной и поперечной резки. Зачистка металла осуществляется для удаления заусенцев с кромки деталей после штамповки. Для зачистки мелких деталей используют стационарные установки с наждачными кругами. Для зачистки крупногабаритных деталей применяют переносные пневматические или электрические шлифмашинки. Правку тонколистового металла производят в холодном состоянии на листо-правильных вальцах или прессах. Отбортовка кромок применяется для деталей из тонколистового металла для последующего стыкового соединения. Эту операцию производят на кромкогибочных прессах или специальных станках. Непосредственно перед сваркой осуществляется дополнительная очистка деталей механическими или химическими способами. Наиболее прогрессивным способом очистки деталей является травление в растворах кислот или щелочей. Гибка деталей и заготовок производится на металлогибочных вальцах, как правило, для изготовления различных емкостей цилиндрической формы. Деталь приобретает форму цилиндра и называется обечайка. Гибка деталей для получения других геометрических форм осуществляется на специальных станках или установках. Однако не всегда представляется возможным осуществлять подготовку металла под сварку с применением промышленного оборудования, например, в условиях строительно-монтажных работ, где детали собираются в узды и подгоняются по месту. Основные приемы технологии подготовки деталей под сварку (правка полосы и листа) приведены на рис. 1. Берется деталь и «на глаз» определяется ее кривизна или выпуклость (рис. 1, а), мелом отмечаются границы дефектов. Деталь кладется на правильную плиту (рис. 1, б) и молотками наносятся удары от края к середине выпуклости до полного и плотного прилегания поверхности детали к поверхности плиты (рис. 1, в, г). Правка полосы с изгибом в виде спирали показана на рис. 2. Один конец заготовки (2) зажимается в тиски (1), второй конец – в ручные тисочки (3). Рычагом (4) полоса раскручивается до ее выправления. Гибка деталей из полосового металла показана на рис. 3. Размечается линия гибки, деталь (4) устанавливается в тиски (1) с оправкой (3) и подложкой (2). Ударами молотка деталь загибают на угол 90° (рис. 3, а) или на другой заданный угол (рис. 3, б). Гибка труб в холодном и горячем состояниях показана на рис. 4. Гибочную оправку (1) закрепляют к верстаку (2) скобами (3) с двух сторон (рис. 4, а). Трубу вставляют в желоб оправки и под хомут (4). Плавно нажимая руками, свободный конец трубы сгибают по шаблону. На рис. 4, б показана гибка трубы в приспособлении. Труба (1) вставляется в приспособление между подвижным роликом (2) и роликом-шаблоном (5) так, чтобы конец трубы вошел в хомутик (6). Плавно нажимая рукоятку (3), поворачивают скобу (4) вокруг неподвижного ролика¬шаблона (5) до тех пор, пока труба не изогнется на нужный угол. При гибке трубы в нагретом (горячем) состоянии место изгиба трубы размечается мелом по шаблону. Один конец трубы закрывается заглушкой, труба заполняется песком (сухим, просеянным через сито). Второй конец трубы забивается заглушкой с отверстием для выхода газов. Труба вставляется в приспособление, нагревается пламенем горелки и изгибается по копиру.

Рис. 1 Правка полосы и листа

Рис. 2 Правка полосы в виде спирали

Рис. 3 Гибка деталей из полосового металла

Рис. 4 Гибка труб в холодном состоянии

Рис. 5 Разметка по шаблону и угольнику

Рис. 6 Кернение

Разметка по шаблону и по угольнику показана на рис. 5. Пластина (1), покрытая меловым раствором, кладется на разметочную плиту (2). На пластину накладывается шаблон (3) (рис. 5, а), чертилкой (4) прочерчивается по контуру шаблона риска. Разметку по угольнику можно производить только тогда, когда одна сторона имеет ровную обработанную поверхность (рис. 5, б). Угольник накладывается на размеченную поверхность детали и чертилкой наносятся риски в соответствии с чертежом детали. Угольник передвигается вдоль обработанной стороны. После нанесения рисок производится накернивание для сохранения очертания профиля заготовки. Кернение показано на рис. 6. Берется кернер (рис. 6, а) и острым концом устанавливается в центр разметочной риски (рис. 6, б). Поставить кернер необходимо вертикально (рис. 6, в) и затем нанести мягкий удар молотком. Резка металла ножовочным полотном показана на рис. 7. Чертилкой или мелом наносятся линии реза. Детали закрепляются в тисках, напильником делается пропил глубиной 1– 1,5 мм. Ножовочный станок устанавливается полотном в пропил и производится резка. При резке тонколистового металла полотно ножовки устанавливают под углом 90' по отношению к корпусу станка ножовки. Резка трубы труборезом показана на рис. 8. Отмечается мелом место резания по окружности трубы. Трубу (1) устанавливают в прижиме (2) между угловой выемкой основания прижима и сухарем (5), вращая рукоятку (3) с винтом (4). Подводится труборез (8) к месту разрезания. Подвижный ролик (6) подводится до соприкосновения со стенками трубы вращением рукоятки (7) трубореза по часовой стрелке. Труборезом делают один оборот вокруг трубы. Подвинув рукоятку трубореза на 1/4 оборота по часовой стрелке, вращают труборез и прорезают трубу на пол—оборота. После каждого вращения трубореза на пол— оборота рукоятку трубореза подворачивают на 1/4 оборота и так до полного отрезания трубы. Место реза смазывают маслом для охлаждения режущих кромок роликов.

Рубка металла по разметке на плите показана на рис. 9.

Рис. 7 Резка металла ножовочным полотном

Рис. 8 Резка трубы труборезом

Рис. 9 Рубка металла по разметке на плите: 1 – деталь (заготовка); 2 – плита; 3 —разметочная линия; 4 – отверстия под вырубку заготовки Детали устанавливаются на плите, наковальне и рельсе. Мелом отмечаются места рубки. Зубило устанавливают вертикально на риску (рис. 9, в) и разрубают деталь (рис. 9, а). Толстый листовой металл детали подрубают на половину толщины с обеих сторон. При рубке круглой заготовки ее необходимо поворачивать после каждого удара (рис. 9, б). Вырубание заготовок производят по разметке или по перемычкам отверстий заготовки (рис. 9, г, д). Подготовка металла под сварку с отбортовкой кромок показана на рис. 10. Чертилкой намечается линия гибки (рис. 10, а). Деталь устанавливают в тиски так, чтобы разметочная риска выходила за губку тисков (рис. 10, б). Тупо заточенным зубилом подгибают кромку мягкими ударами молотка (рис. 10, в, г, д).

Окончательную гибку завершают молотком по подогнутым кромкам до загиба кромки на угол 90° (рис. 10, е, ж). Подготовка металла под сварку с разделкой кромок показана на рис. 11. Деталь размечают под разделку кромок по заданным размерам (рис. 11, а). Устанавливают в тиски и зубилом срубают кромку по разметке (рис. 11, б, д). Размеры после снятия кромок проверяют шаблоном (рис. 11, в, г). Опиливание напильником кромок при подготовке деталей под сварку показано на рис. 12. Подготовленные детали после обработки кромок зубилом (рис. 12, а) обрабатываются напильником (рис. 12, б). После опиливания кромок их размеры проверяются линейкой или шаблоном (рис. 12, в, г).

Рис. 10 Подготовка металла под сварку с отбортовкой кромок

Рис. 11 Подготовка металла под сварку с разделом кромок

Рис. 12 Опиливание напильником кромок при подготовке деталей под сварку: 1, 2 – линейки; 3 – шаблоны.

Очистка кромок деталей перед сваркой показана на рис. 13. Очистка от ржавчины, масла, краски и других загрязнений производится металлической щеткой по ширине кромки (15—20 мм). Деталь размещают в тисках или на верстаке и зачищают кромки до металлического блеска (рис. 13, а, б, в). Очистку кромок пламенем горелки производят для удаления окалины (рис. 13, г), а оставшиеся загрязнения удаляют металлической щеткой. Разделка участков сварных швов с дефектами под последующую заварку показана на рис. 14, 15, 16 и 17. Размечается участок вокруг трещины для вырубки канавки (рис. 14, а). Просверливаются отверстия по концам трещины на глубину залегания трещины (рис. 14, б). Вырубается канавка крейц-мейселем-канавочником (рис. 15, а, б). Форма канавки и исходные очертания трещины показаны на рис. 14, в и 15, в. Сваренную деталь размещают на столе сварщика (рис. 16, а, б). Крейцмейселем снимают наплыв металла шва таким образом, чтобы проверить наличие непровара кромки детали под дефектом (рис. 17, а, б).

Рис. 13 Очистка кромок деталей перед сваркой

Рис. 14 Разметка участка вокруг трещины и просверливание отверстий по концам трещины

Рис. 15 Вырубка канавки крейцмейселем-канавочником

Рис. 16 Размещение детали на столе сварщика для удаления наплыва металла шва

Рис. 17 Удаление наплыва металла крейц-мейселем

Табл. 1 Размеры конструктивных элементов кромок при газовой сварке стыковых соединений листового проката ОСТЗ—5479—83

При ручной газовой сварке сварщик держит в одной руке сварочную горелку, а в другой – присадочную проволоку. Пламя горелки сварщик направляет на свариваемый металл так, чтобы кромки находились в восстановительной зоне пламени на расстоянии 2—6 мм от конца ядра пламени (точка достижения максимальной температуры в восстановительной зоне). Нельзя касаться поверхности расплавленного металла концом ядра пламени, так как это вызывает науглероживание металла сварочной ванны. Конец присадочной проволоки должен находиться также в восстановительной зоне пламени или быть погруженным в сварочную ванну. Скорость нагрева металла регулируется изменением угла наклона мундштука к поверхности свариваемого металла. Чем больше этот угол, тем больше тепла передается от пламени металлу. Металл будет быстрее нагреваться и будет обеспечено более глубокое проплавление металла (рис. 17). При сварке толстого или теплопроводного металла (например, меди) угол наклона мундштука должен быть больше, чем при сварке металла тонкого или с низкой теплопроводностью. На рис. 18 показаны углы наклона мундштука, которые следует выдержать при сварке сталей. Распределения жидкого металла по шву, а также регулирования скорости плавления кромок и присадочной проволоки достигают соответствующим перемещением сварочного пламени по шву. На рис. 19 показаны способы перемещения конца мундштука по шву. Перемещение пламени горелки вдоль кромок является основным движением при получении сварного шва. Поперечные или круговые движения концом мундштука являются дополнительными или вспомогательными и служат для регулирования скорости прогрева и расплавления кромок, способствуя образованию шва нужной формы.

Рис. 18 Влияние угла наклона мундштука горелки на глубину проплавления: а– сварка при малом угле; б – сварка при большом угле

Рис. 19 Углы наклона мундштука горелки в зависимости от толщины свариваемого металла

Рис. 20 Способы перемещения мундштука горелки при газовой сварке: 1 – незначительными колебаниями при сварке малых толщин; 2—полумесяцем;

3 — петлеобразно; 4 – полумесяцем с задержкой вдоль шва

Способ 1 применяют для сварки тонких листов, способ 2 для сварки листов средней толщины.

Необходимо стремиться к такому перемещению горелки, чтобы металл ванны всегда был защищен от действия окружающего воздуха газами восстановительной зоны пламени (способ 3). Способ 4, при котором пламя периодически отводится в сторону, применяется редко, так как это вызывает излишнее окисление металла кислородом воздуха. По способу перемещения горелки вдоль шва различают сварку левую и правую. Наиболее распространенным является способ левой сварки, который применяется при сварке тонких деталей, а также деталей из легкоплавких металлов и сплавов (рис. 21). Горелку перемещают справа налево присадочная проволока находится перед пламенем, которые, подогревают несваренный участок и присадочную проволоку. При левой сварке мощность пламени принимают 100—130 дм3 ацетилена в час на 1 мм толщины металла.

Рис. 21 Левая сварка: а – схема движений мундштука и горелки; б – углы наклона мундштука и проволоки

Рис. 22 Правая сварка: а – схема движения мундштука и горелки; б – углы наклона мундштука и проволоки

При правой сварке (рис. 22) горелку ведут слева направо, а присадочная проволока перемещается вслед за горелкой. Пламя направляют на конец проволоки и сваренный участок шва. Мундштуком производят незначительные поперечные колебания. При сварке толщин менее 8 мм мундштук перемещают вдоль оси шва без колебаний. Конец присадочной проволоки держат погруженным в сварочную ванну и спиралеобразными движениями перемешивают им жидкий металл для облегчения удаления окислов и шлаков. Тепло пламени при правой сварке рассеивается в меньшей степени, чем при левой сварке. В этом случае угол раскрытия кромок деталей можно уменьшить, особенно при больших толщинах. При меньшем угле разделки кромок снижается количество наплавленного металла и расход присадочной проволоки, а также уменьшается коробление изделия от усадки металла шва. Правую сварку применяют при толщине металла свыше 5 мм с разделкой кромок. Качество шва при правой сварке выше, так как металл лучше защищен факелом пламени. Пламя одновременно сжигает наплавленный металл и замедляет его охлаждение. Естественно, что правая сварка больших толщин оказывается более производительной, чем левая. Скорость правой сварки в среднем на 10—20 % выше скорости левой сварки. Экономия газов составляет 10—15 %. Мощность пламени при правой сварке сталей принимают 120—150 дм3 ацетилена в час на 1 мм толщины металла. Диаметр присадочной проволоки для сварки низкоуглеродистых сталей принимают в зависимости от способа сварки: для левого способа d = S + 1 (мм); для правого способа d = S (мм), где d – диаметр присадочной проволоки, мм; S – толщина свариваемой детали, мм. В практике газовой сварки существует множество различных способов и приемов, особенно при ремонтных и монтажных работах.