Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

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

Горючие газы для сварки и резки.





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

В качестве горючих газов при сварке и резке применяют ацетилен, водород, пропан, нефтяные газы, природный газ и другие горючие, а также пары бензина и керосина. Основные данные о различных горючих приведены в таблице 1.

Ацетилен наиболее широко применяется для газовой сварки и резки, так как дает высокую температуру пламени при сгорании в смеси с кислородом (около 3150оС).

Технический ацетилен получают из карбида кальция путем разложения последнего водой:

1. Получение карбида кальция (СаС2) – сплавление известняка и кокса в дуговых электропечах.

 

2. Получение ацетилена: СаС2 + 2Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2 + Q

¯ ¯ ¯ ¯ ¯

Карбид Са Вода Ацетилен Гашеная известь Тепло
1 кг 0,562кг 0,406кг 1,156кг
(250-300см3)

При этом из карбида кальция в ацетилен переходят вредные примеси, загрязняющие ацетилен: сероводород, аммиак, фосфорный водород, кремнистый водород. Эти примеси могут ухудшать свойства наплавленного металла и поэтому удаляются из ацетилена промывкой в воде и химической очисткой. Особенно нежелательна примесь фтористого водорода, содержание которого более 0,7% в ацетилене повышает взрывоопасность последнего.

Сварочная проволока. При газовой сварке применяют проволоку, близкую по химическому составу к свариваемому металлу. Диаметр проволоки выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки. Для сварки меди, латуни, алюминия применяют проволоку из цветного металла соответствующей марки. Чугуны и бронзы сваривают при помощи прутков, отлитых из этих металлов.

Флюсы.Для частичной защиты расплавленного металла от окисления и удаления образующихся окислов применяют сварочные порошки или пасты, называемые флюсами.

Составы флюсов выбирают в зависимости от состава и свойств свариваемого металла. Флюс должен плавиться раньше, чем свариваемый металл, хорошо растекаться по шву, не оказывать вредного действия на металл шва и полностью удалять образующиеся при сварке окислы. В качестве флюсов используют прокаленную буру, борную кислоту, кремневую кислоту и пр.

При сварке углеродистой стали флюсы не применяют, так как в данном случае сварочное пламя достаточно хорошо защищает металл от окисления. Чугуны, некоторые специальные легированные стали (хромистые и хромоникелевые), медь и её сплавы, алюминий и его сплавы, магниевые сплавы, необходимо сваривать с флюсами.

Оборудование и аппаратура, необходимые для производства работ по газовой сварке и резке металлов.

 

Для производства работ по газовой сварке и резке металлов необходимо следующее оборудование и аппаратура:

1. ацетиленовый генератор или баллон с ацетиленом;

2. кислородный баллон с кислородом;

3. редукторы для понижения давления газов, подаваемых из баллонов в горелку или резак;

4. резиновые шланги для подачи кислорода и ацетилена в горелку или резак;

5. сварочные горелки и резаки;

6. ручной инструмент газосварщика: металлическая щетка, зубило, молоток, медная игла для прочистки мундштука горелки, зажигалка, набор ключей для горелки и специальные ключи для открывания кислородного и ацетиленового баллонов, а также очки со специальными стеклами для защиты глаз сварщика.

Ацетиленовый генератор – аппарат, служащий для получения газообразного ацетилена из карбида кальция при воздействии на него водой.

 

Все ацетиленовые генераторы независимо от их конструкции и системы имеют следующие основные части: 1) газообразователь; 2) газосборник; 3) предохранительный затвор; 4) автоматическую регулировку вырабатываемого ацетилена в зависимости от его потребления. На рис.1 показаны схемы ацетиленовых генераторов различных систем.

Баллоны для ацетилена. Чтобы обеспечить безопасное хранение ацетилена под высоким давлением, баллоны заполняют специальной высокопористой массой, состоящей из активированного древесного угля в количестве 290-320 г/дм3 емкости баллона или из смеси угля, пемзы, инфузорной земли или из других легких и пористых веществ.

Массу в баллоне пропитывают ацетоном, в котором ацетилен хорошо растворяется. Ацетона берут из расчета 225-300 гр на 1 дм3 емкости баллона. Применение растворенного ацетилена при сварке и резке металла имеет ряд преимуществ по сравнению с ацетиленом, получаемым в передвижных ацетиленовых генераторах:

- обеспечивается безопасность работ;

- более высокая чистота ацетилена, свободного от влаги, благодаря чему его можно использовать при работе в зимнее время;

- более высокое давление газа перед горелкой и резаком, что способствует устойчивости сварочного пламени;

- компактность сварочной установки и простота её обслуживания.

Редукторы.

Для удобства транспортирования и хранения газы, применяемые в сварочной технике, обычно поступают к месту работ под давлением, значительно превышающим требуемое процессом сварки. Снижение (редуцирование) давление газа, питающего сварочную горелку, до необходимой величины и автоматическое поддержание постоянства рабочего давления газа в процессе сварки осуществляется особыми приборами, так называемыми редукторами или редукционными вентилями.

Редукторы, применяемые в сварочной технике, обычно имеют два манометра, один из которых измеряет давление газа до входа в редуктор (высокое давление), второй – давление редуцированного газа на выходе из редуктора, т.е. низкое или рабочее давление газа (см. Рис. 43). Согласно ГОСТ 6268-59 постовые редукторы для кислорода выпускаю на рабочее давление газа перед горелкой или резаком от 0,5 до 15 кгс/см2, для ацетилена – от 0,01 до 1,5 кгс/см2.

 

Рукава (шланги).

Шланги служат для подвода газа в горелку или резак. Они должны выдерживать давление газа, быть гибкими и не стеснять движения сварщика. Шланги изготовляют из вулканизированной резины с одной или двумя тканевыми прокладками. По ГОСТ выпускаются рукава для ацетилена (тип I) и для кислорода (тип II). Шланги для газопламенной обработки должны иметь внутренний диаметр 9-16 мм. Для бензина и керосина используются шланги из бензостойкой резины.

Сварочные горелки.

Сварочные горелки подразделяются на два основных типа: инжекторные и безинжекторные. В практике наибольшее распространение получили инжекторные горелки, так как они работают на ацетилене низкого и среднего давления..

Сварочные горелки можно классифицировать по следующим признакам:

1. по роду горючего – ацетиленовые, пропан-бутановые, керосиновые и др.;

2. по способу применения – ручные и машинные;

3. по числу пламени – однопламенные и многопламенные;

4. по способу подачи горючего в смесительную камеру – инжекторные и безинжекторные;

5. по размерам – нормальные и облегченные.

Инжекторные горелки работают на ацетилене низкого и среднего давления. Подача ацетилена в смесительную камеру осуществляется за счет подсоса его струей кислорода, выходящего с большой скоростью из отверстия инжектора. Этот процесс подсоса называется инжекцией, а горелки такого типа называются инжекторными. Для нормальной работы инжекторных горелок необходимо, чтобы давление кислорода было 2-4 ат (кгс/см2), а давление ацетилена может быть значительно ниже: 0,01-0,2 ат (кгс/см2).

Более постоянный состав горючей смеси дают безинжекторные горелки . Они работают на ацетилене среднего и высокого давления. В них отсутствует инжектор, который заменен простым смесительным соплом, ввертываемым в трубку наконечника горелки. В безинжекторные горелки кислород и ацетилен поступают примерно под одинаковым давлением 0,5-1,0 кгс/см2.

Горелки большой мощности и многопламенные, работающие в тяжелых условиях и при высокой температуре, лучше изготовлять безинжекторными и снабжать устройствами для водяного охлаждения мундштука.

Сварочное пламя.

Внешний вид, температура и влияние сварочного пламени на расплавленный металл зависят от состава горючей смеси, т.е. соотношения в ней кислорода и ацетилена, поступающих в горелку, сварщик регулирует состав смеси и сварочное пламя.

Изменяя соотношение кислорода и ацетилена, можно получать три основных вида сварочного пламени:

1. нормальное, называемое также восстановительным;

2. окислительное (с избытком кислорода);

3. науглераживающее (с избытком ацетилена).

Для сварки большинства металлов применяют нормальное (восстановительное) пламя. Теоретически оно образуется, когда в горелку на один объем ацетилена подается один объем кислорода. Ацетилен тогда сгорает за счет кислорода смеси по реакции:

С2Н2 + О2 = 2СО + Н2.

 

Последующая фаза сгорания происходит за счет кислорода окружающего воздуха по реакции:

2СО + Н + 1,5О2 = 2СО2 + Н2О.

Окись углерода и водород, образующийся в пламени, раскисляют металл, восстанавливая имеющиеся в сварочной ванне окислы. При этом металл шва получается без пор, газовых пузырей и включений окислов.

Практически в смесь подают несколько больше кислорода, чем это нужно для получения восстановительного пламени по приведенной выше схеме сгорания. Нормальное восстановительное пламя получается при избытке кислорода в смеси до 30% против теоретического, т.е. при соотношении ацетилена и кислорода от 1:1 до 1:1,3.

Схема образования нормального восстановительного ацетилено-кислородного пламени показана на Рис.42.

Нормальное пламя имеет три ярко выраженных зоны: ядро, восстановительную и факел. Ядро имеет резко очерченную форму, близкую к форме цилиндра, плавно закругляющуюся в конце, с ярко светящейся оболочкой. Температура ядра около 900 оС. При увеличении давления кислорода увеличивается скорость истечения смеси, и ядро пламени удлиняется. Восстановительная зона располагается за ядром и по своему более темному цвету заметно отличается от ядра. Она в основном состоит из окиси углерода и водорода. Длина её достигает 20 мм.. Восстановительная зона имеет наиболее высокую температуру на расстоянии 3-6 мм от конца ядра, поэтому этой зоной и производится сварка. Факел располагается за восстановительной зоной. Он состоит из углекислого газа, окиси водорода и азота. Температура факела значительно ниже температуры восстановительной зоны.

 


Рис.1. Схемы ацетиленовых генераторов:

а– система «карбид в воду»: 1- бункер, 2- газообразователь, 3- питатель, 4-решетка, 5- спуск ила, 6- отбор газа;

б– система «вода на карбид»: 1- корзина с карбидом, 2- реторта, 3- подача воды, 4- газосборник, 5- отбор газа;

в– система «сухого разложения»: 1- барабан с карбидом, 2- привод, 3- подача воды, 4- загрузка карбида, 5- газосборник, 6- выгрузка сухой извести (пушонки), 7- отбор газа;

г– система «вытеснения»: 1- корзина с карбидом, 2- газообразователь-газосборник, 3- воздушная подушка, 4- отбор газа;

д– комбинированная система «вода на карбид-вытеснения»: 1- корзина с карбидом, 2- реторта, 3- подача воды, 4- бак с водой, 5- воздушная подушка, 6- газосборник, 7- обратный клапан, 8- отбор газа.

 

Шланги для кислорода испытывают гидравлически на давление 20 кгс/см2, для ацетилена – на 5 кгс/см2. Чтобы сварщик мог свободно работать, длина каждого шланга берется от 8 до 20 м.

 

.Схема инжекторной горелки (а) и разрез инжекторного устройства (б).

 

               
   
     
   
 
 
 

 

 


 
 

 

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.