Горячая газовая сварка

С применением присадочных чугун­ных прутков исправляют дефекты небольших и средних размеров (рис. 18) на рабочих и нерабочих поверхностях отливок до и после их механической обработки, но при наличии припуска на послед­нюю 2—5' мм.

Место, подлежащее заварке должно быть чисто вырублено, а трещины должны быть прорублены со снятием фасок. Детали перед заваркой нагревают так же, как н при горячей электро­сварке, в подобных же нагревательных устройствах.

Нагрев (до температуры 650° С) преследует следующие цели: расплавить горелкой уже подогретую деталь, не расходуя на подогрев кислород и ацетилен; не допустить образования вну­тренних напряжений, которые неизбежно возникали бы при мест­ном разогреве горелкой, и тем самым избежать образования тре­щин; устранить возможность образования отбела, так как в разо­гретой отливке теплоотдача от места заварки в массу изделия зна­чительно замедляется; ускорить цикл сварки и улучшить качество

Горячая газовая сварка

наплавленного металла, так как подогретый чугун легко плавит­ся и очищается от земли и шлака.

Разогретую деталь устанав­ливают в наиболее удобное для заварки положение. Источником теплоты для расплавления ос­новного и присадочного метал­ла служит пламя сварочной горелки, образующееся при сгорании ацетилена или его заменителей, в атмосфере кис­лорода и развивающее доста­точно высокую температуру.

Мощность пламени (ацети- лено-кис. лородного) в зависи­мости от площади дефекта регулируют подбором соответству­ющего наконечника: для дефектов площадью до 5 см2 нако­нечник № 5; 5—25 см2 — № 6; свыше 25 см2 — № 7 и 8. Кроме площади дефекта на выбор мощности влияет и толщина стенки детали, на которой расположен дефект. Как правило, при тол­щине стенки свыше 30 мм во всех случаях применяют наконеч­

ники № 6—7.

Диаметр присадочных прутков выбирают в зависимости от мощности пламени и площади дефекта: для дефектов площадью до 20 см2 диаметр прутка 6—8 мм; 20—60 см2 — 10—12 мм; свыше 60 см2 — 14—16 мм.

Форма сечения прутка при сварке не оказывает заметного влияния на ведение процесса.

Процесс сварки начинают с прогрева основного металла вок­руг дефекта пламенем горелки до светло-красного цвета (850° С). Затем пламя сосредоточивают на поверхности разделки, доводят ее до плавления. Пламя должно быть нормальным, расплавление осуществляют восстановительной частью пламени (2—3 мм от светящегося ядра). Стенки дефекта расплавляют и с помощью 92
чугунного присадочного прутка очищают от неметаллических включенні), после чего дефект заполняют расплавленным приса­дочным материалом с периодическим добавлением флюса па кончике прутка.

Сварку следует вести ванным способом, так как это благо­приятно сказывается на плотности и структуре сварного соеди­нения. Однако при заварке краевых дефектов (бобышки, платики, бортики, уголки) поддерживать ванну в жидком состоянии весьма затруднительно. Сварщик, маневрируя пламенем горелки, прут-

Горячая газовая сварка

Рис. 19. Пористость губчатого вида

ком, не должен допускать стекания жидкого металла. В началь­ный момент угол наклона прутка к поверхности изделия состав­ляет примерно 80°, а затем постепенно уменьшается почти до 0°. В этом случае целесообразно, чтобы наплавленный металл на­ходился в полужидком состоянии, для чего необходимо преры­вать процесс нагрева для некоторого охлаждения ванны.

Послойная наплавка со значительными перерывами может привести к образованию шлаковых прослоек между слоями или даже к несплавлению. Наплавленный металл должен возвышаться над основным металлом не менее чем на 3 мм. Для выравнивания наплавленный металл шва прогревают пламенем горелки и натеки удаляют чугунным прутком.

В процессе сварки сам сварщик может контролировать нали­чие газовых включений в расплавленном металле. Для этого уже после наведения жидкой ванны пламенем горелки металл несколько вытесняют таким образом, чтобы обнажилось дно ванны, при этом могут выявиться газовые пузыри (рис. 19), которые указывают на низкое качество присадочного прутка или свари­ваемого металла. В этом случае следует сменить присадочный пруток и удалить (выплеснуть) весь ранее наплавленный металл. В отдельных случаях газы удается удалить путем увеличения времени существования жидкой сварочной ванны (табл. 28).

Таблица 28. Возможные дефекты и причины их возникновения

Дефекты

Причины возникновения

Пористость губчатого ха­рактера

Чернота и поры в зоне сплавления основного и наплавленного металлов Отбел в наплавленном ме­талле и зоне сплавления

Повышенная твердость в наплавленном металле Трещины в наплавленном и основном металлах вбли­зи заварки

Поверхностные дефекты (неудаляемые механиче­ской обработкой)

Некачественный присадочный металл

Недостаточная расчистка поверхности дефекта пла­менем горелки. Недостаточное раскисление добав­ками флюса

Недостаточный подогрев основного металла. Не­достаточно замедленный переход жидкого металла в твердое состояние

Незамедленное остывание наплавленного металла в интервале 800—650° С

Недостаточный нагрев отливок до заварки. Высокая скорость охлаждения отливки после заварки. Отсутствие отжига после заварки Наплавленный металл недостаточно выступает над поверхностью отливки

Для обеспечения нормальной твердости сварного соединения необходимо после сварки замедлить скорость охлаждения металла в интервале температур соответствующих перлитным превраще­ниям. С этой целью горелку медленно отводят от поверхности ванны на расстояние 50—100 мм и наплавленный металл выдер­живают под воздействием пламени в течение 0,5—1,5 мин. Про­цесс замедленного охлаждения хорошо контролируется визуально. При наблюдении через светофильтры защитных очков по пери­ферии шва должно образовываться темное кольцо охлаждающе­гося металла. После того, как это кольцо распространится в центр наплавки, можно отводить горелку. При этом можно считать, что перлитные превращения в металле шва в основном закончи­лись. Наплавленный металл для замедленного охлаждения засы­пают сухой землей, а деталь прикрывают листовым асбестом.

При исправлении отливок сложной конфигурации большой трещины для уменьшения напряжений и предупреждения обра­зования трещин после сварки отливки рекомендуется подвергать вторичному нагреву (отжигу) в горне или печи при температуре 650—750° С, охлаждение вместе с горном (печыо).

Исследованы особенности сварки газами-заменителями аце­тилена при использовании пропан-бутана и природного (сетевого) газа. Неясно выраженное ядро пламени, образуемое при сгора­нии газов-заменителей с кислородом создает трудности и требует известного навыка при^регулировке мощности и характера пла­

мени. Поэтому при переходе от ацетилена к газам-заменителям рекомендуется для обучения сварщиков в газовые линии вклю­чать ротаметры, которые дают ориентир расхода газов и настройки пламени горелки. В дальнейшем сварщик, имея практические навыки, определяет характер пламени по его виду.

Менее концентрированное пламя (по сравнению с ацетилено­кислородным пламенем) создает более широкую зону прогрева основного металла в зоне сварки, что в условиях сварки чугуна делает процесс более «мягким». Пламя, образованное газами - заменителями, более устойчиво в' работе, так как вследствие низкой скорости воспламенения маловероятно возникновение обратных ударов, что особенно важно при горячей сварке в усло­виях значительного нагрева^мундштуками ствола горелки.

Комментарии закрыты.