Газовая сварка и наплавка

Газовую сварку и наплавку выполняют, как правило, ацетиленово-кислородным пламенем в нейтральной среде (a = 1 – 1, 25). Кроме ацетилена, дающего наибольшую температуру 3000 К, используют пропан-бутановую смесь, природный газ, пары бензина и др. горючие газы. В отдельных случаях используют восстановительное пламя (a < 1), получаемое при недостатке кислорода, Для резки применяют окислительное пламя (a > 1, 25).

В качестве присадочного материала используют прутки из материала, близкого по химсоставу к материалу свариваемых деталей. Для повышения износостойкости деталей при газовой наплавке используют твердые сплавы сормайт № 1 (2, 5 – 3, 5 % С, 25 – 31 % Cr, 3 – 5 % Ni, 1, 5 % Mn, 2, 8 – 4, 2 % Si остальное Fe) и сплав релит, представляющий собой крупку из зерен карбида вольфрама, заключенные для удобства наплавки в тонкостенную трубку из малоуглеродистой стали.

Мощность пламени характеризуется расходом ацетилена

V _А = К _дδ, л/мин,

где К _д– коэффициент, характеризующий материал свариваемой детали, способ сварки и тип соединения, л/мин мм. К _д = 1, 5 – 2 для стали; К _д = 1, 5 – для чугуна; К _д = 1 – 1, 5 для алюминия;

δ – толщина свариваемой детали, мм.

Определив расход ацетилена, по справочнику выбирают номер наконечника горелки.

Расход кислорода

V_К = (1, 1 – 1, 2) V_А, л/мин.

Сварку деталей из малоуглеродистых сталей (С < 0, 5 %) и цветных металлов (алюминия, меди, бронзы) выполняют нейтральным пламенем (a = 1 – 1, 25). Сварку деталей из высокоуглеродистой стали (С > 0, 5 %) и чугуна, наплавку твердых сплавов ведут восстановительным пламенем (a < 1). Окислительным пламенем (a > 1, 25) режут металлы, нагревают детали при закалке, сваривают или паяют латунные детали. Этот вид пламени имеет самую высокую температуру.

При сварке деталей толщиной до 15 мм диаметр присадочного прутка равен d = δ /2, мм. Для деталей толщиной более 15 мм диаметр присадочного

прутка принимают d = 8 мм.

Угол наклона горелки принимают в зависимости от толщины детали и физических свойств свариваемого металла. Чем больше угол наклона, тем больше тепловое воздействие пламени на поверхность детали.

Качество сварки во многом зависит от выбранного флюса. Основным компонентом флюсов являются бура (Na₂B₄O₇), бикарбонат натрия (NaHCO₃) и борная кислота (H₃BO₄).

Технологический процесс ремонта деталей газовой сваркой и наплавкой состоит из подготовки поверхности детали (очистка от нагара, ржавчины, окалины, масла, грязи, жира), разделки при необходимости кромок свариваемых частей и наложения сварного шва или нанесения на поверхность детали наплавляемого слоя. Затем деталь охлаждают и механически обрабатывают.

45–50^о

а б в г д е

Металлы толщиной стенок до 2 мм сваривают встык с отбортовкой (а) кромок без присадочного материала или встык без разделки кромок и без зазора (б), но с присадочным материалом. Металлы толщиной 2-5 мм сваривают встык без разделки кромок (в) с присадочным материалом, но с зазором между ними. При толщине металла более 5 мм применяют разделку кромок (г). Угловые соединения получают путем расплавления кромок деталей (д). Нахлесточные (е) и тавровые соединения рекомендуются при сварке деталей толщиной до 3 мм. При больших толщинах неравномерный местный нагрев вызывает большие внутренние напряжения и даже трещины в металле шва.

Разделка кромок выполняют ручным или пневматическим зубилом, шлифмашинкой, на кромкострогальных, фрезерных или заточных станках. Экономичным способом подготовки кромок является кислородная резка, после которой шлаки и окалину удаляют зубилом или металлической щеткой.