31. Выбор присадочного материала, флюсов параметров режимов сварки чугуна.

Газовую сварку чугуна лучше вести с применением предварительного подогрева. Скос кромок делают односторонний (V-образный), с углом раскрытия 90°. Кромки тщательно очищают от масла, ржавчины и грязи щеткой или пескоструйным аппаратом и прогревают пламенем горелки. В качестве присадочных прутков для сварки и наплавки используют чугунные стержни диаметром 6; 8; 10; 12; 14 и 16 мм, длиной 400 ... 700 мм марок "А" и "Б". Стержни марки А предназначены для свари массивных деталей с подогревом и имеют состав(%): углерода 3-3,6; кремния 3-3,5; марганца 0,5-0,8; фосфора 0,2-0,5; серы не более 0,08, хрома не более 0,05 и никеля не более 0,3. Стержни марки Б предназначены для сварки мелких деталей с местным подогревом, когда охлаждение детали когда охлаждение после сварки происходит быстро. Поэтому в стержнях марки Б содержится больше кремния 3,6-4,8%, способствующего графитизации углерода и 0,3-0,5% фосфора. Остальные элементы такие же как в А.

При сваре чугуна образуются окислы кремния, железа и марганца; для их удаления из сварочной ванны применяют флюс, состоящий из молотой прокаленной буры технической или из смеси (%): Буры 56, углекислого натрия (соды) 22 и углекислого калия (поташа) 22 или буры 50, соды двууглекислой 47 т кремнезёма 3, и др. составы. Также можно применять газообразный флюс БМ-1 состоит из летучей борогранической жидкости. Наконечник выбирают мощностью 100-120 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины металла.

Сварочное пламя должно быть нормальным или науглероживающим. Металл хорошо прогревают 300-400 ⁰С, сварку ведут быстро нижним швом, массивные детали двумя горелками одновременно. Прутком перемешивают металл сварочной ванны чтобы не образовывались поры. Пламя нельзя отводить в сторону в процессе сварки, задержка пламени на одном месте приводит выгоранию углерода и кремния. После окончания заварки трещин изделию дают полностью медленно охладится вместе с горном для предотвращения трещин.

32. Явление «отставания» при резке и основные причины, вызывающие его.

Резка больших толщин более 300мм. Основными величинами являются скорость, длина и сечение струи кислорода. Скорость должна быть сверхзвуковой. Длина струи зависит от её начального сечения, конструкции сопла и скорости на выходе.

По мере удаления от среза мундштука уменьшаются сечение кислородной струи и скорость движения кислорода в ней и, наконец, струя становится практически непригодной для резки. Уменьшение сечения и скорости струи служит основной причиной так называемого отставания при резке.

Для уменьшения значительного отставания процесса окисления в нижних слоях металла, которое имеет место при резке сталей больших толщин, необходимо в процессе резки постепенно замедлять скорость перемещения резака и постепенно увеличивать наклон режущего мундштука в сторону, обратную движению, на угол до 10—15°.

33.Теплофизические свойства чугуна, определяющие трудности при его сварке.

Чугун относится к материалам, обладающим плохой технологической свариваемостью. Основные трудности при сварке обусловлены высокой склонностью его к отбеливанию, т.е. появлению участков с выделениями цементита, а также образованию трещин в шве и околошовной зоне. Кроме того, чугун имеет низкую по сравнению со сталью температуру плавления (1200-1250оС) и быстро переходит из жидкого состояния в твёрдое. Это вызывает образование пор в шве, поскольку интенсивное выделение газов из сварочной ванны продолжается и на стадии кристаллизации.

Повышенная жидкотекучесть чугуна затрудняет удержание расплавленного металла от вытекания и усложняет формирование шва. Вследствие окисления кремния на поверхности сварочной ванны возможно образование тугоплавких оксидов, что может привести к непроварам.

При выборе способа сварки чугуна необходимо учитывать следующие особенности:

· высокая его хрупкость при неравномерном нагреве и охлаждении может вызвать появление трещин в процессе сварки;

· ускоренное охлаждение приводит к образованию отбеленной прослойки в околошовной зоне и затрудняет его дальнейшую механическую обработку;

· сильное газообразование в жидкой ванне может вызывать пористость сварных швов;

· высокая жидкотекучесть чугуна обусловливает необходимость в ряде случаев подформовки.

Чугунные детали, работающие длительное время при высоких температурах, почти не поддаются сварке. Это происходит в результате того, что под действием высоких температур (300-400оС и выше) углерод и кремний окисляются, и чугун становится очень хрупким. Чугун, содержащий окислённый углерод и кремний, называют горелым.

Плохо свариваются также чугунные детали, работающие длительное время в соприкосновении с маслом и керосином. Поверхность чугуна пропитывается маслом и керосином, которые при сварке сгорают и образуют газы, способствующие появлению сплошной пористости в сварном шве.

34. Обратный удар пламени. Влияние номера наконечника горелки на время возникновения обратного удара.

Обратным ударом пламени называют распространение горения газов внутрь горелки (сопла, шлангов), в направлении, противоположном направлению истечения горючей смеси газов.

При нормальном горении пламени, скорость истечения горючей газовой смеси равна скорости горения.

V истечения = V горения

В случае нарушения этого равенства, возможны два варианта:

V истечения > V горения – отрыв пламени;

V истечения < V горения – обратный удар.

Причины возникновения обратного удара:

- засорение мундштука брызгами от расплавленного металла;

- перегрев сопла горелки;

- неправильная регулировка состава смеси газов и мощности пламени.

Внешне проявления обратного удара можно разделить на три вида:

- раздается хлопок, но пламя продолжает гореть, обычно происходит из-за малой мощности пламени или неправильной регулировки;

- так же происходит хлопок, и пламя при этом гаснет, чаще вызвано длительной работой с окислительным пламенем, может стать причиной разрывов шланга и горелки, далее пламя может добраться до баллонов, вызвав взрыв;

- раздается хлопок с угасанием пламени и выделением черного дыма из мундштука, тоже опасный вариант.

35. Раскислители, применяемые при газовой сварке низкоуглеродистых и легированных сталей.

При сварке легированных сталей необходимо использовать специальные сварочные проволоки, содержащие раскислители (марганец и кремний) - Св08ГС, Св08Г2С, СвО,7ГС, которые предохраняют от окисления легирующие добавки свариваемого металла (защитный газ СО2 - сильный окислитель).

Для сварки спокойной низкоуглеродистой стали применяют также электродную проволоку Св-12ГС

36. Флюсы для газовой сварки.

Флюсы. Медь, алюминий, магний и их сплавы при нагревании в процессе сварки энергично вступают в реакцию с кислородом окружающего воздуха или сварочного пламени (при сварке окислительным пламенем), образуя окислы, которые имеют более высокую температуру плавления, чем металл. Окислы капли расплавленного металла тончайшей плёнкой и этим сильно затрудняют сплавление металла при сварке.

Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления образующихся окислов применяют сварочные порошки или пасты называемые флюсами. Флюсы предварительно нанесены на присадочную проволоку или пруток или кромки свариваемого металла, а также добавляемые в сварочную ванну, при нагревании расплавляются и образуют легкоплавкие шлаки, всплывающие на поверхность жидкого металла. Плёнка шлаков покрывает поверхность расплавленного метала, защищая его от окисления и тем самым улучшают свойства сварного шва.

Состав флюсов подбирают в зависимости от вида и свойства свариваемого металла. Флюс должен быть подобран таким образом, чтобы он плавился раньше, чем металл, хорошо растекался по шву, не оказывал вредного действия на металл шва и полностью удалял окислы.

В качестве флюсов применяют прокаленную буру, борную кислоту и ряд других веществ.