Sudarea cu gaz a metalelor

Sudare cu gaz

Tratarea cu flacără cu gaz a metalelor este o serie de procese tehnologice. legate de tratarea metalelor de către o flacără de gaz la temperaturi ridicate.

sudare cu gaz - sudarea prin topire, unde componetele de încălzire racordate părți ale muchiilor produse flacără de gaz ars la ieșirea arzătorului pentru sudare cu gaz. Când sudarea cu gaz material de umplutură 2, sub forma unei tije a piesei 1 și sau sârmă este topit la flacără la temperatură ridicată a unui arzător cu gaz 3, 4 (Figura 1).

Figura 1 - Circuitul de sudare cu gaz

Tehnologia de sudare a gazelor

Flacăra de gaz adesea produsă prin arderea (oxidarea) a gazului combustibil este tehnic oxigen pur (puritate sub 98,5%). Ca gaze combustibile se utilizează amestecuri de acetil, hidrogen, metan, propan, propan-butan, benzină, kerosen.

Figura 2 - Distribuția temperaturii de-a lungul axei unei flăcări normale de gaz

Flacăra "normală" a acetilenei-oxigenului prin sudare cu gaz are o formă prezentată schematic în figura 2.

În partea interioară a miezului flacarii 1, amestecul de gaze care vine de la duza la temperatura de aprindere este încălzit. Descompunerea parțială a acetilenei are loc în cochilia exterioară a nucleului. Particulele de carbon Evolved arde, puternic luminat, subliniind în mod clar contururile miezului cochilie (temperatura gazului în miez este mică și nu depășește 1500 0 C).

În zona 3 sau în flăcări de flacără, arderea gazelor are loc datorită oxigenului din aer, care reflectă compoziția gazelor în flare. Gazele conținute în flare și produsele disocierii lor oxidează metalele, adică această zonă este oxidantă. Tipul flăcării cu acetilă-oxigen depinde de raportul din amestecul de gaz furnizat oxigenului la arzător și acetilenă se numește coeficientul β.

Figura 3 - Structura flăcării cu acetil-oxigen

Flacăra substituenților de acetilenă este fundamental similară cu oxigenul acetilenic și are trei zone. Spre deosebire de gazele de hidrocarburi, flacăra hidrogen-oxigen a unui miez luminos nu are (fără particule de carbon strălucitoare).

Unul dintre cei mai importanți parametri care determină proprietățile termice și, prin urmare, tehnologice ale flăcării este temperatura sa. Acesta este diferit în diferitele sale secțiuni atât pe lungimea sa de-a lungul axei sale (figura 2) cât și în secțiunea transversală. Depinde de compoziția amestecului de gaze și de gradul de puritate a gazelor utilizate. Cea mai înaltă temperatură este observată de-a lungul axei flacării, atingând un maxim în zona de sudură la o distanță de 2 ... 3 mm de la capătul miezului. Această zonă de sudare este cea principală pentru topirea metalului. Cu creșterea β, temperatura maximă crește și se deplasează la piesa bucală a arzătorului. Acest lucru se explică prin creșterea vitezei de ardere a amestecului cu un exces de oxigen. Cu un exces de acetilenă (β mai mic de 1), dimpotrivă, temperatura maximă este îndepărtată de la piesa bucală și scade în magnitudine.

Gazele combustibile, substituenții pentru acetilenă, sunt mai ieftine și mai puțin costisitoare. Cu toate acestea, valoarea lor calorică este mai mică decât cea a acetilenei. Temperaturile maxime ale flacarii sunt, de asemenea, semnificativ mai mici. Prin urmare, utilizarea lor în cantități limitate în procesele care nu necesită o flacără de temperatură ridicată (sudarea aluminiu, magneziu și aliajele lor, plumb, lipire sudură Tăiere cu gaz tablă de oțel., Etc.). De exemplu, atunci când se utilizează propan și propan-butan amestecuri de temperatură maximă în flacăra 2400 ... 2500 0 C. Ele sunt utilizate la sudarea oțelului de 6 mm grosime, turnat sudura fier, unele metale si aliaje, la suprafață. tăierea gazului etc.

Când se utilizează hidrogen, temperatura maximă în flacăra de 2100 0 C. Încălzirea metalului este cauzată de flacără radiantă și schimbul de căldură în principal convectiv între curentul de gaz fierbinte și contactarea acestuia cu suprafața metalică. În poziția verticală din flacără, fluxul său de răspândire formează un punct de încălzire simetric pe suprafața metalică. La înclinarea la fața locului de încălzire cu flacără este tras în direcția axei și ingusteaza lateral. Intensitatea încălzirii înaintea miezului este mai mare decât în spatele acesteia.

Introducerea de căldură în produs în timpul sudării cu gaz are loc pe o suprafață mai mare a punctului de încălzire. Sursa de căldură este mai puțin concentrată decât în cazul altor metode de sudură prin fuziune. Ca rezultat, o suprafață de încălzire mare zona afectată de căldură metale comune (zona afectată de căldură) este mare, ceea ce conduce la formarea creșterii suduri de deformare (colmatare).

Zona de influență termică constă în aceleași domenii caracteristice ca în cazul sudării cu arc. Cu toate acestea, lățimea sa este mult mai mare (până la 30 mm la sudarea oțelului gros) și depinde de modul de sudare cu gaz.

Tehnica de sudare a gazelor

În timpul procesului de sudare, metalele primare și cele de umplutură sunt topite. Reglarea gradului de topire este determinată de puterea arzătorului, de grosimea metalului și de proprietățile termofizice. Sudarea cu gaz se realizează prin îmbinări sudate de diferite tipuri.

Grosimea metalului de până la 2 mm se alătură capului, fără a tăia marginile și fără un spațiu sau, mai bine, cu flanșarea marginilor fără metal de umplere. Grosimea metalului de 2 ... 5 mm cu metalul de umplere este sudată capătul cap la cap fără tăierea marginii cu un spațiu între margini. La sudarea metalelor de peste 5 mm se utilizează tăierea muchiilor în formă de V sau X.

Îmbinările pentru legături și rosturi sunt permise numai pentru o grosime de până la 3 mm. Cu o grosime mare, încălzirea inegală determină deformări semnificative, tensiuni reziduale și posibilitatea formării fisurilor.

Muchiile de sudură sunt curățate de contaminare cu 30 ... 50 mm prin metode mecanice sau flacără de gaz. Înainte de sudare, piesele sudate sunt fixate în dispozitivul de sudură de asamblare sau colectate cu ajutorul sudurilor scurte.

Figura 4 - Metode de sudare cu gaz

Direcția de mișcare a arzătorului și înclinația acestuia la suprafața metalului are o influență mare asupra eficienței încălzirii metalului, a productivității sudurii și a calității cusăturii. Există două metode de sudare: din dreapta și din stânga (figura 4). Aspectul cusăturii este mai bun cu metoda sudării din stânga, deoarece sudorul vede procesul de formare a cusăturii. Cu o grosime de metal de până la 3 mm, metoda de sudură din stânga este mai eficientă datorită preîncălzirii marginilor. Cu toate acestea, pentru o grosime mare a metalului la sudare cu tăierea margini, unghiul marginii fazei cu metoda sudării drepte este cu 10 ... 15 0 mai mic decât cel pentru stânga. Unghiul de înclinare al piesei bucale poate fi de asemenea mai mic cu 10 ... 15 0. Ca urmare, performanța de sudură este mărită. Efectul termic al flacării asupra metalului depinde de unghiul de înclinare a axei flacării pe suprafața metalică (Figura 5).

Figura 5 - Unghiurile de înclinare ale arzătorului, în funcție de grosimea metalului

În procesul de sudare, mișcarea vibrațională este comunicată arzătorului, iar capătul piesei bucale descrie o cale de zig-zag. Welderul ține arzătorul în mâna dreaptă. Când se folosește un metal de umplere, tija de umplere este menținută în mâna stângă. Tija de umplere este poziționată la un unghi de 45 ° față de suprafața metalului. Capătul topit al tijei de umplere este înștiințat de zig-zag în direcția opusă mișcării piesei bucale (figura 6). Sudarea cu gaz poate fi efectuată în pozițiile inferioare, verticale și de tavan. La sudarea cusăturilor verticale "în creștere" procesul este mai convenabil de a conduce calea stângă, orizontală și tavan-dreapta.

Figura 6 - Mișcările lanternei și ale firelor

a) la sudarea oțelului cu o grosime mai mare de 3 mm în poziția inferioară; b) la sudarea canelurilor unghiulare;
1 - mișcarea firului; 2 - mișcarea arzătorului; 3 - locuri de întârziere a traficului

Dacă este necesar, utilizați un flux este aplicat el sudat margine sau a intrat în umplutura fuzibil capătul tijei de bazin de sudură (aderent când sunt introduse în flux). Fluxurile pot fi de asemenea utilizate în formă gazoasă atunci când sunt introduse în zona de sudură cu gaze combustibile.

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare