Раздел 7. Теоретическое обоснование выбора технологии для газовой сварки.
А. Выбор оборудования и аппаратур.
По условию газовой сварки температура пламени должна быть в два раза больше.
Температура плавления стали 15000С. Температура плавления меди 10830С. В связи с этим для сварки стали применим горючий газ ацетилен температура пламени, которого 31500С.
Кислород предназначен для поддержки горения.
Ацетилен горючий газ, который получается путем разложения карбида кальция водой.
Ацетилен можно поставлять в баллонах, либо получают непосредственно на рабочем месте путем разложения карбида кальция водой.
Для разложения 1кг карбида кальция теоретически требуется 0,564л воды, практически заливают ведро воды. Это связанно с тем, что разложение происходит с выделением тепла и при избытке воды ацетилен хорошо промывается.
Оборудование для газовой сварки.
К оборудованию относятся:
1 Баллон;
2 Ацетиленовые генераторы;
3 Горелки;
4 Шланги.
Баллоны.
Баллоны предназначены для хранения газа, они имеют цилиндрическую форму. Снизу к баллону приварен башмак для устойчивого хранения баллонов.
Сверху имеется горловина с винтелем и наружной резьбой. Баллоны изготавливаются из углеродистых и низко легируемых сталей, чаще всего применяют баллоны емкостью 40 дм, баллоны для кислорода и ацетилена продавливают из бесшовных труб методом вытяжки.
Для газо заменителей применяют сварные баллоны из стали. Баллоны для ацетилена заполняются пористой массой, затем зашивают ацетоном, после чего баллон заполняют ацетиленом до давления 1.9 Мпа.
Пропан – бутановые баллоны (или пропановые) заполняют до давления 1.6 МПа, при этом находится в зажжённом состоянии.
Вся информация о баллоне (набивается)
При этом указывают:
1 Завод изготовитель (товарный знак)
2 Номер баллона
3 Дата изготовителя
4 Емкость
5 Рабочие и испытательное давление
6 Дата и клеймо приемки
7 Дата очередного испытания баллона
Баллоны переиспытывают через пять лет.
Ацетиленовые генераторы.
Устройство для получения ацетилена путем разложения карбида кальция водой.
Классификация.
1. По производительности ацетилена: 1.25;3;5;10;20;80;160;320;640м/ч из них переносные генераторы имеют производительность до трех м/ч, а стационарные с 5 до 640 м/ч.
2. По рабочему давлению:
1 Низкого давления до 0.02 МПа
2 Среднего давления 0.02 до 0.13МПа
3. По взаимодействия карбида с водой:
КВ- карбид в воду. Применяется в стационарных генераторах. Высокий КПД т.к. количество воды в генераторе можно сделать с большим избытком.
ВК-воды в карбид, при этом вода подается определенными порциями. Генераторы по конструкции просты, однако имеют два недостатка:
1 Возможен перегрев генератора
2 Неполное расположение карбида
ВВ-вытеснение воды
ВК-ВВ специальные системы
Конструктивно любой ацетиленовый генератор состоит из следующих основных частей.
1. Газообразователь
2. Газосборник
3. Предохранительный затвор
4. Автоматическая система регулирования вырабатываемого газа.
Предохранительный затвор- служит для защиты генератора от обратного удара пламени.
Обратный удар возникает в газовой горелке и резки тогда, когда скорость горения пламени превышает скорости истечения ацетилена.
Газовые горелки.
Классификация газовых горелок.
1. По способу подачи горючего газа и кислорода, инжекторные без инжекторные.
2. По виду применяемого горючего газа – ацетиленовые, для газов заменителей (пропанобутановые), для жидких горючих (бензин, керосин).
3. По назначению – универсальные (сварка, резка, пайка, наплавка) - специальное (для выполнения сварки).
4. По числу пламени (однопламенные, многопламенные).
5. По мощности пламени:
1 Микро мощность (от 5 до 60 л/ч)
2 Макро мощность (от 25 до 70 л/ч)
3 Средней мощности (от 50 до 2500 л/ч)
4 Большой мощности (2500 до 7000 л/ч).
Инжекторные горелки.
Инжекторная горелка – это такая горелка, в которой подача горючего газа в смесительную камеру осуществляется за счет подсоса его струей кислорода, вытекающего с большой скоростью из отверстия сопла.
Кислород в инжекторную горелку подается под давлением 0.13 до 0.3 МПа, а для ацетилена давление газа от 0.001 до 0.12 МПа.
Достоинства:универсальность горелок, то есть они могут работать как на низком, так и среднем давлении горючего газа.
Недостатки: непостоянство горючей смеси в смесительной камере.
Безинжекторные горелки.
Это горелки, в которых горючий газ и кислород подаются в смесительную камеру под одинаковым давлением от 0.05 до 0.1 МПа, при этом инжекторная камера в них отсутствует. Эти горелки могут работать только на среднем давлении горючего газа.
Достоинства: сохранение постоянного состава горючей смеси в процессе работа.
Недостатки:меньшая универсальность по сравнению с инжекторной горелкой, так как безинжекторная горелка работает только на среднем давлении горючего газа. Для обеспечения стабильного одинакового давления горючего газа и кислорода применяют дополнительные регуляторы равного давления кислорода.