СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Газы, присадочная проволока и флюсы для газовой сварки

Кислород. С целью получения высокой температуры пламени для нагревания металла при сварке и резке горючие газы или пары сжигают в смеси с технически чистым кислородом. По ГОСТ 5583—58 выпускается технический кислород трех сортов: высшего сор­та чистотой не ниже 99,5%; 1-го чистотой не ниже 99,2% и 2-го сорта чистотой не ниже 98,5% 02 по объему. Остаток в 0,5— 1,5% составляют азот и аргон. Чистота кислорода имеет некоторое значение для сварки, так как при снижении чистоты кислорода с 98 до 97% его расход на 1 м шва увеличивается примерно на 1,5%.

При кислородной резке чистота кислорода имеет очень большое значение, так как даже незначительное понижение чистоты кисло­рода существенно сказывается на увеличении его расхода.

1 м3 кислорода при 1 ата и 20 ° весит 1,33 кг. Кислород полу­чают из атмосферного воздуха, а в некоторых случаях —из воды путем разложения ее электрическим током (электролиз). К сва­рочным постам кислород доставляется в баллонах под давлением 150 ати или по трубопроводу под давлением 5—30 ати. Большие количества кислорода хранят и перевозят также в жидком виде в специальных изолированных цистернах при атмосферном давлении. Перед использованием для сварки и резки жидкий кислород ис­паряют, превращая его в газ.

Горючие газы. В качестве горючих газов при сварке и резке применяют ацетилен, водород, пропан и нефтяные газы, при­родный газ и другие горючие, а также пары бензина и керосина. Основные данные о различных горючих приведены в табл. 63.

Ацетилен является наиболее распространенным горючим, применяемым для газовой сварки и резки. Он представляет собой газообразное химическое соединение углерода с водородом и имеет химическую формулу СгН2. Технический ацетилен не имеет цвета.

но обладает резким характерным запахом. Длительное вдыхание тех­нического ацетилена может вызвать головокружение и даже отрав­ление. 1 ма ацетилена при 20° весит 1,09 кг. При наличии источника воспламенения ацетилен способен взрываться при условии, что его давление превышает 1,5—2 ати. Смеси ацетилена с кислородом и воздухом способны взрываться даже при атмосферном давлении, если содержание ацетилена в смеси с кислородом колеблется в пре­делах 2,8—93% и в смеси с воздухом — в пределах 2,2—81%.

Взрывы ацетилена обладают большой разрушительной силой и представляют опасность для людей и оборудования. Поэтому при использовании ацетилена необходимо строго соблюдать правила тех­ники безопасности.

Технический ацетилен получают из карбида кальция путем раз­ложения последнего водой. При этом в ацетилен из карбида каль­ция попадают вредные примеси, загрязняющие ацетилен; серово­дород, аммиак, фосфористый водород, кремнистый водород. Эти примеси могут ухудшать свойства наплавленного металла и поэто­му удаляются из ацетилена промывкой в воде и химической очист­кой. Особенно нежелательна примесь фосфористого водорода, со - держагие которого в ацетилене более 0,07% повышает взрыво­опасность последнего.

Карбид кальция (СаС2) представляет собой кус­кообразное вещество темно-серого или коричневого цвета, с удельным весом 2,26. В техническом карбиде кальция содержится чистого карбида кальция 80—90%, а остальное — примесь извести. Карбид кальция упаковывается в герметические барабаны из кро­вельной стали по 100—130 кг и в таком виде доставляется потреби­телям. Размеры кусков равны от 2 до 80 мм. Частиц размером менее 2 мм (пыли) в техническом карбиде должно быть не более 3 %. Чем крупнее куски, тем больше ацетилена можно получить при разло­жении 1 кг карбида кальция. В среднем при разложении 1 кг тех­нического карбида кальция получается от 230 до 280 л ацетилена. Процесс разложения карбида кальция водой происходит по реак­ции;

Теоретически для разложения 1 кг карбида кальция требуется 0,562 л (или кг) воды. При этом получается 0,406 кг (или 372,5 л) ацетилена и 1,156 кг гашеной извести. Однако вследствие того, что при этой реакции выделяется еще тепло (около 475 ккал/кг карби­да кальция), разложение ведут в избытке воды, чтобы не произош­ло нагревания ацетилена до высоких температур, достаточных для взрыва ацетилена. Практически на 1 кг карбида кальция при разло­жении берут от 5 до 15 л воды.

С учетом потерь ацетилена при разложении карбида кальция удельный расход карбида на I м3 ацетилена практически состав­ляет 4,3—4,5 кг.

Присадочная проволока. При газовой сварке в случае необхо­димости получения дополнительного металла шва применяется при­садочная проволока соответствующего состава. Для сварки стали используются присадочные проволоки по ГОСТ 2246—60. Диаметр проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки. Проволока должна иметь чистую поверхность, свободную от ржавчины, окалины, масла, краски и других загрязнений и плавиться равномерно без разбрызги­вания.

Флюсы. В процессе газовой сварки стали расплавленный металл достаточно надежно защищен от окисления факелом сварочного пламени. Однако при сварке чугуна, меди, латуни, алюминия, магния, весьма склонных к окислению, такая защита является уже недостаточной. Сварка этих металлов требует применения флюсов, которые, расплавляясь, обеспечивают шлаковую защиту расплавлен­ного металла от окисления.

В качестве флюсов при газовой сварке применяют буру, борную кислоту, борный шлак, соединения бора в виде паров боросодер­жащих жидкостей, хлористые и фтористые соединения калия, нат­рия, лития, а также другие вещества и их смеси.