Технология газовой сварки

Легированные  стали хуже проводят тепло чем низкоуглеродистая сталь, и поэтому больше коробятся при сварке.

Низколегированные стали (например XCHД) хорошо свариваются газовой сваркой. При сварке применяют нормальное пламя и проволоку СВ-0.8, СВ-08А или СВ-10Г2

Хромоникелевые  нержавеющие стали сваривают  нормальным пламенем мощностью 75дм3 ацетилена  на 1мм толщины металла. Применяют  проволоку СВ-02Х10Н9, СВ-06-Х19Н9Т. При  сварке жаропрочной нержавеющей  стали, применяют проволоку содержащую 21% никеля 25% хрома. Для сварки коррозиностойкой стали содержащей молибден 3%, 11% никеля, 17% хрома. 

Сварка чугуна

Чугун сваривают  при исправлении дефектов отливок, а так же восстановлении и ремонте  деталей: заварке трещин, раковин, при  варке отколовшихся частей и пр.

Сварочное пламя  должно быть нормальным или науглероживающим, так как окислительное вызывает местное выгорание кремния, и  в металле шва образуются зерна  белого чугуна. 

Сварка меди

Медь обладает высокой теплопроводностью, поэтому  при ее сварке к месту расплавления металла приходится проводить большое  количество тепла, чем при сварке стали.

Одним из свойств  меди затрудняющим сварку, является ее повышенная текучесть в расплавленном  состоянии. Поэтому при сварке меди не оставляют зазора между кромками. В качестве присадочного металла  используют проволоку из чистой меди. Для раскисления меди и удаления шлака применяют флюсы. 

Сварка латуни и бронзы

Сварка латуни. Газовую сварку широко используют для  сварки латуни, которая труднее поддается  сварке электрической дугой. Основное затруднение при сварке состоит  в значительном испарении из латуни цинка, которое начинается при 900С. Если латунь перегреть, то вследствие испарения  цинка, шов получится пористым. При  газовой сварке может испаряется до 25% содержащегося в латуни цинка.

Для уменьшения испарения цинка сварку латуни ведут  пламени с избытком кислорода  до 30-40%. В качестве присадочного металла  используют латунную проволоку. В качестве флюсов применяют прокаленную буру или газообразный флюс БМ-1 

Сварка бронзы

Газовую сварку бронзы применяют при ремонте  литых изделий из бронзы, наплавке работающих на трение поверхностей деталей  слоем антифрикционных бронзовых  сплавов и пр.

Сварочное пламя  должно иметь восстановительный  характер, так как при окислительном  пламени увеличиваются выгорание  из бронзы олова, кремния, алюминия. В  качестве присадочного материала используют прутки или проволоку, близкие по составу к свариваемому металлу. Для раскисления в присадочную проволоку вводят до 0.4% кремния.

Для защиты металла  от окисления и удаления окислов  в шлаки применяют флюсы тех  же составов, что и при сварке меди и латуни.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Устройство  и принцип действия  сварочного выпрямителя 

Сварочные выпрямители  являются устройствами для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока для получения  сварочной дуги.Сварка на постоянном токе имеет преимущества по сравнению со сваркой на переменном токе: повышается стабильность горения дуги из-за отсутствия нулевых значений сварочного тока, увеличивается глубина проплавления свариваемого металла, снижается разбрызгивание металла, повышается прочность металла шва и снижается количество дефектов шва. Поэтому сварку ответственных соединений лучше выполнять на постоянном токе.

Некоторые металлы  свариваются на постоянном токе, например, высоколегированные и теплоустойчивые  стали, чугуны, титан, сплавы на основе меди и никеля.Элементами сварочного выпрямителя являются силовой трансформатор, выпрямительный блок на полупроводниковых приборах, устройства пуска, регулирования, защиты, измерения, охлаждения.В сварочных выпрямителях желательно применение трехфазного тока, при котором меньше пульсации выпрямленного напряжения.Силовые трансформаторы для питания выпрямительного блока по принципу действия и устройству сходны с трансформаторами для сварки на переменном токе. Для выпрямления тока используются неуправляемые полупроводниковые вентили-диоды или управляемые полупроводниковые вентили-тиристоры.

Важными элементами сварочного выпрямителя являются радиаторы  охлаждения вентилей, вентилятор, включающийся перед пуском выпрямителя, элементы защиты от токовых перегрузок и перегрева.

Регулирование сварочного тока в выпрямителях осуществляется электромеханическим или электрическим  методами. При электромеханическом  регулировании изменение тока происходит до выпрямительного блока, и на выпрямляющие вентили поступает переменный ток, имеющий заданные параметры. При этом применяются трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием или с управляемым магнитным шунтом.Одним из способов электромеханического регулирования тока сварки является применение выпрямителей с трансформаторами, имеющими секционированные обмотки высшего напряжения которые могут включаться последовательно переключателем. При этом происходит ступенчатое изменение тока во вторичной цепи силового трансформатора. Такие выпрямители просты в изготовлении и надежны в эксплуатации, их применение целесообразно для полуавтоматической сварки в среде защитных газов, так как они имеют жесткую внешнюю характеристику.

Ступенчатое изменение  силы сварочного тока может производиться  с применением вольтодобавочных трансформаторов, обмотки которых  включаются согласно или встречно со вторичными обмоткам силового трансформатора. Плавное изменение тока в пределах каждой ступени производится изменением напряжения в первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора.Электрические схемы регулирования сварочного тока в сварочных выпрямителях применяются в выпрямительных блоках или после них.Распространенной схемой регулирования сварочного тока является схема с применением тиристоров. При этом регулирование сварочного тока производится изменением времени открытия тиристоров в течение полупериода напряжения, получаемого от трансформатора. Это время открытия тиристоров изменяется системой импульсно-фазового управления (СИФУ) и называется углом регулирования. Получается плавная регулировка тока сварки, которую можно осуществлять и дистанционно, и получается дуга с высокой стабильностью работы.

На рис. 7 приведена  электрическая схема, показывающая принцип действия сварочного трехфазного  выпрямителя, которая является упрощенной. На схеме показаны только сварочный трансформатор и блок полупроводниковых диодов со сварочной дутой.

Рис. 7. Упрощенная принципиальная схема сварочного выпрямителя: Т— трансформатор понижающий; VD1-VD6 — блок выпрямительных вентилей; Iв — ток вентиля; Id — выпрямленный ток

Рис. 8. Принципиальная электрическая схема сварочного выпрямителя: КМ - магнитный пускатель  включения выпрямителя; Т1 - трансформатор понижающий; Т2 - трансформатор в цепи управления; А - магнитный усилитель; К1 - реле защиты от аварийных режимов; К2 - реле контроля работы вентилятора; М - электродвигатель; S - переключатель обмоток трансформатора на схемы "звезда - звезда" или "треугольник - треугольник"

На рис. 8 приведена  принципиальная электрическая схема  сварочного выпрямителя ВД-306. Силовой  трансформатор Т1 включается магнитным пускателем КМ. От трансформатора получает питание блок выпрямительных вентилей VD1-VD6. Также получает питание двигатель вентилятора через автоматический выключатель QF и системы защиты.

Переключение  диапазонов изменения сварочного тока осуществляется переключением первичных  и вторичных обмоток трансформатора Т1 в «треугольник—треугольник» (диапазон больших токов) или в «звезду—звезду» (диапазон малых токов). Такое переключение диапазонов обеспечивает изменение величины сварочного тока в три раза без дополнительного расхода активных материалов.

Плавное регулирование  тока внутри диапазона производится за счет изменения расстояния между  катушками первичного и вторичного напряжений трансформатора Т1. Выпрямительный блок состоит из шести кремниевых вентилей VD1-VD6, соединенных по трехфазной мостовой схеме выпрямления.Вентиляция выпрямителя — воздушная принудительная, работа которой контролируется ветровым реле К2. При отсутствии вентиляции контакт К2 ветрового реле размыкается и пускатель КМ отключает выпрямитель от сети, так как контакт реле К2 включен в цепь управления магнитного пускателя КМ.Выпрямитель имеет также защиту, отключающую его от сети при выходе из строя одного из вентилей выпрямительного блока или при пробое на корпус вторичной обмотки трансформатора. Защита состоит из магнитного усилителя А, трансформатора Т2 и реле К1. В нормальном состоянии переменный ток, текущий по фазным проводам, проходящим через окно магнитопровода магнитного усилителя, не насыщает магнитопровод, и все напряжение падает на обмотках усилителя. При аварийных режимах в фазных проводах появляется постоянная составляющая токов, магнитопровод магнитного усилителя насыщается, в цепи реле К1 появляется ток и оно срабатывает, размыкая цепь управления магнитного пускателя КМ, который отключает выпрямитель от сети. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Техника  безопасности при  электросварке, газовой сварке и резке 

Техника безопасности при работе с газосварочным оборудованием  заключается в выполнении следующих  требований:

Запрещается устанавливать  оборудование и производить сварочные  работы вблизи огнеопасных материалов. Подвижные ацетиленовые генераторы должны устанавливаться не ближе 10 м от очагов огня. Во время работы запрещается оставлять генератор  без надзора.

Сварка внутри резервуаров, котлов, цистерн должна производиться с перерывами при  непрерывной вентиляции и низковольтном  освещении в присутствии постоянного  наблюдающего. Перед производством  работ необходимо убедиться в  отсутствии в указанных емкостях взрывоопасных смесей.Карбид кальция необходимо хранить только в герметически закрытых барабанах в сухих и хорошо проветриваемых помещениях. Вскрывать барабаны разрешается только специальным ножом, при этом крышку на участке резания покрывают маслом (можно просверлить отверстие, а затем сделать вырез ножницами). Запрещается пользоваться стальным зубилом и молотком. Эти меры предупреждают;; образование искр, опасных для ацетиленовоздущных смесей. Опасно применять также медные инструменты, так как при наличии влаги ацетилен образует с медью ацетиленовую медь, которая легко взрывается от незначительных ударов.

Ацетиленовые  генераторы должны быть установлены  строго вертикально и заправлены водой до установленного уровня. Разрешается  применять карбид кальция только той грануляции, которая установлена  паспортом генератора. После загрузки карбида следует произвести продувку генератора от остатков воздуха. При  работе на открытом воздухе и при  низких температурах следует пользоваться ватным чехлом. Во избежание замерзания генератора после прекращения работ  необходимо слить воду. Отогревать замерзший генератор открытым пламенем категорически запрещается. Отогревать его можно только ветошью, смоченной горячей водой, или паром. Ил следует выгружать только после полного разложения карбида и только в иловые ямы с надписью о запрещении курения и предупреждения о взрывоопасное. Важным условием безопасности работы генератора являются наличие, исправность и заправленность водяного затвора. При температуре воздуха ниже 0СС затворы заправляются незамерзающей смесью. Перед началом работы необходимо обязательно проверять уровень воды или незамерзающей смеси в затворе через его контрольный кран.

Баллоны допускаются  к эксплуатации только исправные, прошедшие  установленные по срокам освидетельствования. Их хранят закрепленными в вертикальном положении в помещениях или на открытом воздухе, но при обжа тельной защите от воздействия солнечных лучей. Перепек ка баллонов допускается при навернутых предохранитель ных колпаках. Перевозка на большие расстояния производится на машинах и подрессоренных повозках, а на небольшие расстояния — при помощи специальных носилок или тележек. Для укладки баллонов пользуются деревянными подкладками с гнездами, обитыми войлоком или другим мягким материалом. Совместная транспортировка ацетиленовых и кислородных баллонов запрещена. При эксплуатации баллон закрепляют хомутиком в вертикальном положении на расстоянии не менее 5 м от рабочего места. Перед началом работы необходимо продуть выходное отверстие баллона. Крепление редуктора к вентилю баллона должно быть надежным и плотным. Открывать вентиль следует медленно и плавно. Расходовать газ следует до остаточного давления кислорода не менее 0,05 МПа, а ацетилена — 0,05—0,1 МПа. После окончания работ необходимо плотно закрыть вентиль баллона, выпустить газ из редуктора и шлангов, снять редуктор, надеть заглушку на штуцер и навернуть колпак. Необходимо своевременно проводить освидетельствование баллонов; сроки освидетельствования для баллонов — 5 лет, а для пористой массы ацетиленовых баллонов — 1 год.

Редукторы применяются  только с исправными манометрами. Кислородные  редукторы должны предохраняться от попадания масел и жиров. Установка  редуктора на баллон производится с  осторожностью, чтобы не повредить  резьбу. Подача кислорода в редуктор производится при полностью ослабленной  регулировочной пружине редуктора. Вентиль открывают медленно и  следят, чтобы не было утечки газа. При  обнаружении неисправности вентиль  баллона надо закрыть и устранить  неисправности редуктора или  соединений.