ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особые случаи применения сварочной дуги из "Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки " Сущность и техника дуговой резки. Основные процессы дуговой резки основаны на расплавлении металла в месте реза и удалении его за счет давления дуги и собственного веса, а в некоторых случаях и дополнительного потока воздуха. Резку, как правило, выполняют вручную угольными или покрытыми металлическими электродами и используют для чугуна, высоколегированных сталей, цветных металлов и сплавов. Качество реза обычно низкое, с неровными кромками, покрытыми шлаком и сплавившимся металлом. Перед последующей сваркой требуется обязательная механическая обработка. Производительность резки невысокая. [c.159] Однако этот способ не требует специального оборудования и может быть осуществлен там, где выполняется дуговая сварка. Дуговая резка возможна в различных пространственных положениях. Подобная универсальность способствует применению (особенно в монтажных условиях) дуговой резки для углеродистых и низколегированных сталей. Резку можно выполнять как разделительную, так и поверхностную для выплавления канавок в основном металле, удаления дефектов в сварных швах и литейных отливках и т.д. [c.159] При поверхностной резке электрод наклоняют к поверхности под углом 5. .. 20° и перемещают, частично погружая его конец в образовавшуюся полость. Широкие канавки выплавляют с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении. Глубина канавки зависит от скорости перемещения дуги и наклона электрода. Глубокие канавки выполняют за несколько проходов. Для прорезания дугой круглых отверстий различного размера электрод устанавливают перпендикулярно к поверхности и возбуждают дугу возможно большей длины. [c.160] Для вырезки больших отверстий вначале прорезают маленькое отверстие, несколько отступив внутрь от края реза, а затем рез продолжают, выводя его на края основного отверстия. Особое внимание при дуговой резке следует обращать на предохранение от брызг и капель металла и шлака, которые могут вызвать ожоги и загорания. [c.160] Для дуговой резки металлическим электродом используют толстопокрытые электроды, обычно те же, что и для сварки. Род тока зависит от марки электрода. На скорость разделительной резки основное влияние оказывают толщина металла, диаметр электрода и величина тока (табл. 3.6). С увеличением толщины металла скорость резко уменьшается. Для резки угольными или графитовыми электродами используют постоянный ток прямой полярности, так как в этом случае на изделии выделяется больше теплоты. Науглероживание кромок реза затрудняет их последующую механическую резку. Ширина реза больше, чем при использовании металлического электрода. При воздушно-дуговой резке металл расплавляется угольной дугой и выдувается потоком воздуха, подаваемого параллельно электроду под давлением 0,4. .. 0,6 МПа. [c.160] При строжке электрод располагают под углом 30. .. 45° к поверхности металла и, перемещая его рабочим концом вперед, несколько углубляют дугу. Глубина канавки зависит от силы тока, скорости резки и угла наклона электрода. Чем круче наклон электрода, тем глубже выплавляемая канавка. При необходимости получения уширенных канавок концу электрода сообщают поперечные колебания. Диаметр электрода выбирают на 2. .. 4 мм меньше ширины выплавляемой канавки. [c.161] При разделительной резке электрод располагают под углом 60. .. 90° к поверхности изделия и при повышенной толщине металла перемещают с колебаниями конца электрода от нижней к верхней кромке реза. При резке металла толщиной более 20 мм рекомендуется последовательно выплавлять канавки. При каждом последующем проходе желательно использовать электрод меньшего диаметра. При воздушно-дуговой резке используют постоянный ток обратной полярности. При резке чугуна лучшие результаты дает переменный ток (табл. 3.7). Некоторое применение, например при производстве спирально-шовных труб, находит способ резки дугой, горящей под флюсом. При этом используют повышенные плотности тока. [c.161] Сущность и техника дуговой сварки и резки под водой. Сварка и резка под водой возможны в специальных обитаемых камерах (кессонах), когда место сварки свободно от воды. При этом техника сварки не отличается от обычной сварки на воздухе. Однако в большинстве случаев при ремонтных и монтажных работах сварку приходится выполнять непосредственно в воде. В этом случае- сварщик погружается под воду в водолазном скафандре на глубину до 40 м. [c.161] При сварке в воде дуга горит в газовом пузыре, находящемся на торце электрода и образованном за счет испарения и разложения воды, продуктов электродного покрытия, паров металлов. Удержанию газового пузыря на конце электрода способствует козырек, образующийся из-за более медленного расплавления покрытия электрода, которое охлаждается водой. Газовый пузырь непрерывно изменяет свой объем, так как часть газов удаляется на поверхность. Г аз пузыря состоит преимущественно из водорода. Это способствует наводороживанию металла шва и образованию в нем пор, сниженшо его пластичности. Поэтому необходимо предохранять покрытие электродов от насыщения водой. [c.162] С увеличением глубины погружения возрастает напряжение дуги и ее проплавляющее действие. Сварка возможна в различных пространственных положениях. Во время работы в воде образуется много мути за счет конденсата паров дуги, что снижает видимость кроме того, дугу трудно поддерживать ввиду малой устойчивости сварщика, особенно при быстром течении воды. В этих условиях наиболее рациональна сварка опиранием электрода на козырек. По этой же причине наиболее благоприятны угловые швы в нахлесточных и тавровых соединениях, когда кромка шва служит направляющей для перемещения электрода. [c.163] При сварке опиранием в нижнем положении электроду придают наклон в сторону перемещения на 60. .. 70° и в вертикальном и потолочном положениях - на 35. .. 40°. Изменяя наклон электрода и скорость его перемещения, регулируют размеры шва. При большом объеме разделки ее заполняют за несколько проходов (табл. 3.8). Наплавленный металл при сварке низкоуглеродистых сталей имеет удовлетворительный химический состав и механические свойства. Однако при сварке закаливающихся сталей свойства сварного соединения понижены из-за подкалки вследствие интенсивного охлаждения водой. [c.163] Сварку в воде можно выполнять также плавящимся или вольфрамовым электродом в аргоне или плавящимся электродом в среде защитного газа. В этом случае дуга горит в пузыре, образованном защитным газом на срезе сопла. Сварку вольфрамовым электродом выполняют вручную, а плавящимся электродом - с помощью полуавтоматов. Качество щвов при сварке вольфрамовым электродом выше, чем при плавящемся электроде. [c.163] Механизмы подачи присадочной проволоки помещают в водонепроницаемые контейнеры и спускают под воду. Аппаратные ящики располагают над водой. Имеется положительный опыт сварки под водой с использованием плазмы. [c.164] Резку под водой можно выполнять двумя способами. При одном способе используют электроды со сплошным металлическим стержнем и водонепроницаемым покрытием. Электроды для резки отличаются от электродов для сварки повыщенной толщиной покрытия, составляющего до 30 % массы электрода, обычно специального состава. После возбуждения дуги электрод отклоняют в сторону, противоположную резу, и, надавливая на него, перемещают вниз по кромке. При этом расплавленный металл удаляется давлением дуги и соскабливанием его козырьком покрытия. При достижении нижней кромки электрод быстро возвращают к верхней кромке реза и процесс повторяют. [c.164] При плохой видимости резку выполняют образованием ряда отверстий - проколов и разрезкой перемычек между ними. Для образования прокола вертикально расположенным к поверхности электродом возбуждают дугу и, нажимая на электрод, постепенно углубляют его конец в ванну металла, расплавляемого горящей под козырьком дугой, до образования отверстия. Резкой можно удалять дефекты в сварных швах и разделывать трещины. Для этого электрод устанавливают с наклоном на 15. .. 30°. [c.164] При выплавке вертикальных трещин процесс ведут сверху вниз. Горизонтальные трещины выплавляют продольными возвратно-поступательными движениями, соскабливая козырьком покрытия расплавленный металл. Недостатком подводной резки является необходимость использования больших токов (500. .. 1000 А) и быстрое снижение скорости резки с возрастанием толщины металла (табл. 3.9). [c.164] Возможна также механизированная подводная разделительная резка порошковыми проволоками. [c.165] Режущий кислород подается к месту реза по внутреннему каналу электрода через держатель, который осуществляет и токоподвод. Резку обычно ведут методом опирания. Для этого после пуска кислорода (если нет специального клапана) возбуждают дугу и перемещают электрод вдоль оси до прорезания металла на всю толщину (табл. 3.10). При небольшой толщине металла электрод можно перемещать и вдоль линии реза. При начале реза не с кромки изделия необходимо прорезать круглое отверстие. Основным недостатком этого способа резки является большой расход электродов. [c.165] При сварке по схеме, представленной на рис. 3.68, б, трубы собирают с определенным зазором. Дуга возбуждается в зазоре между кромками направление тока дуги совпадает с осью труб. Катушки создают внешние магнитные потоки, направленные встречно, что приводит к созданию в зазоре между трубами радиальной составляющей магнитного поля. Взаимодействие радиальной составляющей с магнитным полем дуги приводит к перемещению дуги по кромкам труб. После их оплавления производят осадку труб вдоль их оси. [c.166] Трубы к трубной решетке (рис. 3.68, в) также приваривают дугой, перемещаемой под влиянием совместного взаимодействия продольного магнитного поля и магнитного поля дуги. Анодное пятно дуги находится на вольфрамовом электроде. Скорость перемещения дуги по кромке трубы достигает нескольких метров в секунду, и зрительно создается впечатление горения одной конусной дуги. [c.166] Вернуться к основной статье