Визначення параметрів режиму газового зварювання
Опанувати розрахунок основних параметрів режиму газового зварювання стикового з'єднання.
Навчитися правильно вибирати необхідне обладнання та матеріали для газового зварювання.
Короткі теоретичні відомості
Метод газового зварювання простий, універсальний, не потребує додаткового обладнання та використовується у заводських умовах, а також при будівельно-монтажних та ремонтних роботах у всіх галузях народного господарства.
Перед зварюванням деталі піддаються певній підготовці, що включає наступні операції: очищення кромок, що зварюються, обробку кромок під зварювання (якщо це необхідно) і накладення прихваток для з'єднання зварюваних листів або деталей.
Накладення прихваток необхідно для того, щоб положення деталей, що зварюються, і зазор між ними збереглися постійними в процесі зварювання.
Довжина прихваток, відстань між ними та порядок накладання залежать від товщини металу, що зварюється, і довжини шва (табл. 8).
Параметри прихвату
Товщина деталі, що зварюєтьсяS, мм
Довжина прихватуl, мм
Відстань між прихватами, мм
Прихватку необхідно зробити тих самих режимах, як і процес зварювання шва, оскільки непровар в прихватах може призвести до шлюбу всього зварного з'єднання.
До параметрів режиму зварювання відносяться: потужність полум'я, діаметр дроту присадки, витрата присадкового матеріалу, склад полум'я.
Вибір режиму сватки залежить від теплофізичних властивостей матеріалу, що зварюється, габаритних розмірів і форм виробу. Великий вплив на режим зварювання робить спосіб зварювання (лівий, правий) і положення зварюваного шва в просторі.
Діаметр зварювального дроту присадного металу для зварювання всіх сталей підбирається в залежності від товщини, що зварюється.металу та в межах товщини до 15 мм може бути визначений за такими емпіричними формулами:
для лівого способу зварювання
для правого способу зварювання
деd− діаметр дроту, мм;S– товщина металу, мм.
При зварюванні сталей товщиною понад 15 мм діаметр дроту практично завжди застосовують рівний 6-8 мм. Присадний дріт за своїм хімічним складом повинен бути близьким до хімічного складу металу, що зварюється.
Для пропонованих у роботі завдань сталей рекомендується вибрати такі марки дроту:
для низьковуглецевих сталей - Cв-08; Cв-08А; Cв-12ГС; Cв-08ГС; Cв-08Г2С;
для середньовуглецевих сталей - Cв-08ГА; Cв-10ГА; Cв-08ГС;
для легованих сталей:
хромомолібденові - Cв-08; Cв-08А; Cв-10Г2;
молібденові - Cв-18ХМА; Cв-19ХМА;
хромисті - Cв 19ХГС; Cв 13ХМА; Cв-08; Св-08А.
Для газового зварювання необхідно, щоб зварювальне полум'я мало достатню теплову потужність.
Потужність газокисневого полум'я або годинна витрата пального газу μ, л/год визначається кількістю ацетилену, що проходить за одну годину через пальник, а останнє залежить від товщини металу, що зварюється, і способу зварювання.
При розрахунках потужність полум'я можна визначити за такими емпіричними формулами:
деКМ – коефіцієнт пропорційності, є питомою витратою ацетилену, л/год, необхідний для зварювання даного металу товщиною 1 мм.
Для зварювання сталей, що містять вуглець до 0,25%, при правому способіКМ вибирається з розрахунку 120-150 л/год ацетилену, а при лівому способі - 100-130 л/год. Причому менші значення набувають при зварюванні легованих сталей.
Для зварювання стали найбільше застосуванняотримали пальники інженерного типу малої (Г2-04) та середньої (Г3-03) потужності, що працюють на ацетилені. Ці пальники мають аналогічну конструкцію і відрізняються, головним чином наконечниками, що комплектуються. Наприклад, пальник типу Г2 комплектується п'ятьма наконечниками (№ 0, 1, 2, 3, і 4), пальник Г3 – сімома наконечниками. Діапазони витрати газу через наконечники сусідніх номерів перекриваються взаємно. Це забезпечує взаємність плавного регулювання потужності полум'я пальників шляхом заміни наконечників та маніпулювання вентилями пальника. При зварюванні тип пальника і номер наконечника вибирають залежно від товщини сталі, що зварюється по табл. 9. Пальники Г2-04 комплектують чотирма наконечниками (№ 1-№ 4), а пальники ГЗ-03 - трьома наконечниками (№ 3, 4 та 6). Інші наконечники поставляються на особливе замовлення.
Прогресивним джерелом газоживлення пересувних зварювальних постів є використання розчиненого ацетилену в балонах. Проте нині недостатньо виробничих потужностей задоволення випуску розчиненого ацетилену в балонах. Тому зараз широко застосовуються пересувні ацетиленові генератори вітчизняного виробництва.
Основним параметром, яким вибирають генератор, є продуктивність ацетилену. Основні технічні відомості про генератори наведено у табл. 10.
Маса наплавленого металуGH визначається за формулою
деL- довжина шва, см,Fш - площа поперечного перерізу шва, см 2; ρ − густина наплавленого металу, г/см 3 (для сталі ρ = 7,8 г/см 3 ).
Маса присадного металуGЕ, кг, що витрачається на зварювання шва довжиноюL, м, пропорційна квадрату товщини металу, що зварюється:
деКп - емпіричний коефіцієнт, длязварювання стали товщиною до 5 ммКп = 12. ПриS> 5 мм приймаютьКп = 9-10.
Основний час зварюванняTо, год, визначається за формулою
деαн – коефіцієнт наплавлення, що переважно залежить від номера наконечника пальника. Значення коефіцієнта наведено у табл. 9.
Швидкість газового зварюванняVсв, м/год, можна визначити за формулою
Витрата ацетиленуWа, л, при газовому зварюванні визначається як продуктивність потужності газового пальника на основний час зварювання:
Якщо врахувати, що в ацетиленовому генераторі вихід ацетилену становить 255 л з 1 кг карбіду кальцію, то витрата карбіду кальцію можна визначити, як
