|
ФPAГMEHT УЧЕБНИКА (...) Оборудование и инструмент для газопламенной и плазменно-дуговой обработки металлов
Газообразный кислород, водород, азот, метан, воздух и инертные газы хранят н транспортируют в стальных баллонах, в основном, вместимостью 40 л (ГОСТ 949—73) под давлением 15 МПа (150 кгс/см2), в которых содержится 6 м3 газа. Для ацетилена, аммиака н других газов используют баллоны типа 100, где они находятся под давлением до 10 МПа (100 кгс/см2). Баллоны для ацетилена заполнены высокопорнстой массой (ГОСТ 6217—74), пропитанной ацетоном (ГОСТ 2768—79), в котором ацетилен хорошо растворяется. При эксплуатации баллонов ацетон уносится ацетиленом. Для уменьшения его потерь и связанной с этим опасности необходимо оставлять в баллоне давление, отбирать газ со скоростью не более 1700 л/ч, а также хранить баллон в вертикальном положении. Нормальное давление растворенного ацетилена в баллоне составляет 1,6 МПа (19 кгс/см2) при температуре 20° С. При этом в баллоне содержится 5,5 м3 ацетилена.
Баллоны для пропан-бутана изготавливаются по ГОСТ 15860—70 вместимостью от 2,5 до 80 л.
Хранить и перевозить газы предусмотрено при температуре от —50 до +60° С.
Маркировку баллона выбивают клеймом в верхней сферической части и обводят краской в виде рамки. Маркировка включает: товарный знак изготовителя; номер баллона; дату изготовления; дату следующего испытания; вид термообработки (нормализация, закалка с отпуском); давление Р — рабочее, П — пробное; вместимость в л; массу баллона; клеймо ОТК; индексы (Т—для тропического климата, ХЛ — для холодного климата). На забракованных баллонах ставят круглое клеймо с крестом.
На баллонах для ацетилена места клеймения с указанием наименования завода-нзготовителя, массы баллона, даты заполнения корпуса пористой массой н ацетоном обводят красной краской.
Ацетиленовые станции состоят из нескольких генераторных установок и применяются для централизованного снабжения участков газопламенной обработки металлов газообразным ацетиленом.
Ацетиленовые генераторы различают по величине давления газа: низкого — до 10 кПа (0,1 кгс/см2), среднего — первая группа до 10—70 кПа (0,1 — 0,7 кгс/см2) н вторая группа до 70—150 кПа (0,7—1,5 кгс/см2); по производительности: малой — до 3, средней — до 30, большой — свыше 30 м3/ч; по роду установки; стационарные — производительность свыше 3 и передвижные — до 3 м3/ч; по характеру взаимодействия карбида кальция с водой: КВ — карбид в воду, ВК — вода на карбид с вариантом мокрого н сухого процессов, ВВ — вытеснение воды. Допускается сочетание в одном генераторе разных систем (комбинированные генераторы).
Запрещены в эксплуатации передвижные генераторы с газосборником в виде плавающего колокола н генераторы, работающие по способу погружения карбида кальция в воду. Каждый генератор состоит из газообразователя, в котором происходит разложение карбида кальция, газгольдера для сбора н хранения газа, химического очистителя для очистки ацетилена от примесей н водяного затвора для предохранения генератора от взрыва.
Понижение давления газа, поступающего из баллона или распределительного трубопровода, и автоматическое поддержание заданного рабочего давления осуществляют с помощью газовых редукторов (ГОСТ 6268—78), которые классифицируются:
по назначению — Б (баллонные), Р (рамповые), С (сетевые):
по роду газа — А (ацетиленовые), К (кислородные), М (метановые), П (про-пан-бутансвые);
по схеме регулирования — О (одноступенчатые) с механической установкой давления, Д (двухступенчатые с механической установкой давления), У (одноступенчатые с пневматической установкой давления).
Горелки для газовой сварки, пайкн, нагрева н очистки поверхности деталей подразделяют по следующим признакам: по способу подачи газа н образованию горючей смесн — на инжекторные и безынжекторные, по назначению — на специализированные и унифицированные, по способу применения — на ручные и машинные, по роду горючего газа — на ацетиленовые, для газов заменителей ацетилена н для жидких горючих, а также на одно- и многопламенные.
Пост КПМ-1 предназначен для ручной плазменно-дуговой резки н газодуговой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в монтажных условиях высоколегированных сталей, цветных металлов и сплавов. Представляет собой передвижную установку, смонтированную на автоприцепе ТАПЗ-755А. Состоит из комплекта аппаратуры КДП-2: резака РДП-2, горелкн ГДС-150, выпрямителя ВКС-500-1, компрессора СО-7А, двух балластных реостатов РБ-300-1, коллектора, обеспечивающего переход от сетевых коммуникаций к ка бель-шланговому пакету. Вместо выпрямителя ВКС-500-1 используют также ВДГ-500-1. Длина коммуникаций 20 м. Оборудование поста закрыто металлическим кожухом. Для установки н крепления двух баллонов со сжатыми газами (аргоном и азотом) на посту предусмотрено специальное место. Охлаждение поста при резке принудительное, при сварке — естественное.
Особенности сварки углеродистых и низколегированных сталей. Средиеуглеродистые стали (Ст5, 30) и некоторые низколегированные стали с содержанием углерода и легирующих примесей, близким к верхнему пределу, сваривают с предварительным подогревом до 150—300° С. Для сварки применяют электроды диаметром ие более 4— 5 мм с фтористокальциевым покрытием, обеспечивающие предел прочности швов не ниже предела прочности основного металла.
Кромки стыков тщательно обрабатывают, выдерживая равномерный зазор. Собирают конструкции с помощью приспособлений, допускающих свободную усадку в процессе сварки. Прихватку и сварку конструкций выполняют высококвалифицированные сварщики постоянным током обратной полярности, уменьшенным на 10—20% по сравнению с током для сварки низкоуглеродистых сталей. Кратеры тщательно заплавляют, обеспечивая плавный переход шва к основному металлу.
При толщине металла более 6 мм накладывают многослойные швы, причем среднеуглеродистые и низколегированные (10ХСНД, 15ХСНД и т. п.) стали сваривают с большим, а стали типа хромансиль— с минимальным интервалом между наложением слоев, не прерывая сварку до заполнения ступени по всей толщине. Последним накладывают отжигающий валик, который должен отстоять на 2—3 мм от основного металла.
Конструкции из сталей, подвергающихся закалке после сварки, должны пройти термообработку. Для сталей типа хромансиль рекомендуется нагрев до 650—680°С с выдержкой в течение 1 ч на каждые 25 мм толщины и охлаждение иа воздухе или в горячей воде. Предварительный подогрев и термообработка после сварки необходимы для всех сталей, имеющих после сварки твердость в зоне термического влияния 250 единиц по Бринеллю и выше. В настоящее время для снятия статических напряжений после сварки находит применение технология обработки взрывом.
Сварка теплоустойчивых молибденовых н хромомолнбденовых сталей. Сборку конструкций выполняют без подкладных колец, с помощью приспособлений, исключающих прихватку или сводящих количество прихваток к минимуму. Разделка кромок желательна с криволинейным скосом.
Перед сваркой при толщине металла 10 мм и более необходим обязательный, а в процессе сварки — сопутствующий подогрев. Сопутствующий подогрев исключается только в случаях, когда сварку ведут два сварщика.
При толщине металла 5—6 мм н более шов яаполияют многослойно. При сварке вертикальных стыков металла толщиной более 30 мм и всех горизонтальных стыков усиление шва выполняют несколькими валиками. Замыкающим является отжигающий валик. Необходима защита места сварки от атмосферных воздействий. После окончания сварки требуется термообработка в режиме высокого отпуска.
Сварка высоколегированных сталей. Сварку выполняют специальными электродами на постоянном токе обратной полярности, на 10—20% меньшем, чем для иизкоуглеродистых сталей. Хромистые стали можно сваривать аустениг-иыми электродами. Для сварки применяют укороченные электроды малого диаметра. Корень шва заваривают электродами диаметром 2—3 мм.
Сваривают короткой дугой без поперечных колебаний электрода на повышенных скоростях, накладывая многослойные швы с большим интервалом времени между наложением отдельных слоев. Аустенитиые стали при сварке усиленно охлаждают. Швы аустеиитных сталей, обращенные к агрессивной среде, сваривают в последнюю очередь. Дугу зажигают на шве, кратеры тщательно заплавляют. При сварке аустенитиых сталей особенно надежно прикрепляют (ио не приваривают) к изделию «обратный провод».
Хромистые стали сваривают с подогревом до 200—400° С, после сварки охлаждают до 150—200° С н дают высокий отпуск (нагрев в печи до 720—750° С с выдержкой в течение 5 мин на 1 мм толщины, ио не менее 1 ч, с последующим охлаждением на спокойном воздухе. Прн содержании хрома 17—20% выдержку увеличивают до 10 мин на каждый миллиметр толщины). Окалиностойкие стали после сварки отпускают при 250°С. Ферритиые стали (Х25 н ХЗО) нагревают до 800—850° С и охлаждают в воде. Термообработку аустеиитных сталей выполняют только для выравнивания структуры шва и основного металла и для ликвидации опасности возникновения межкристаллитной коррозии (стабилизирующий отжиг-нагрев в течение 2—3 ч при 850—900 или закалка в воде после нагрева до 1050—1100°С). Высокомарганцовистую аустеннтную сталь (Г13Л) сваривают в закаленном состоянии, которое определяют с помощью магнита (закаленная сталь немагнитна). Аустенитные стали подвержены сильному короблению, поэтому их сваривают с применением различных зажимов, обратноступенчатого способа и т. п.
Сварка алюминия и его сплавов. При сварке угольным электродом прихватку кромок следует выполнять после подогрева до 200—250° С. Металл толщиной до 20 мм можно сваривать без разделки кромок. Металл толщиной до 10 мм сваривают без подогрева. При большей толщине необходим подогрев до 100— 400° С. Присадочные прутки (чаще АК) и флюсы применяют те же, что и прн газовой сварке (см. «Газовая сварка и резка»).
Сварку металлическим электродом ведут на обратной полярности. Дуга короткая. Рекомендуется вести сварку на стальных подкладках. После разогрева детали силу тока можно снизить на 10—15%. Зазор в стыке в отличие от сварки угольным электродом (0,5—0,7 толщины) должен быть не более 0,5— 1 мм. При смене электродов кратер нужно вывести в сторону, а дугу зажигать иа уложенном шве.
Перед сваркой поверхность металла обезжиривают растворителями (бензином, уайт-спиритом, ацетоном и т, п.), удаляют окисиую пленку зачисткой или травлением в течение 0,5—1 мин раствором едкого натра технического 45—55 г и натрия фтористого технического 40—50 г в 1 л воды, промывают водой. |
