Газы, применяемые при сварке

Из горючих газов наиболее эффективен ацетилен: он выделяет наибольшее количество тепла и легко получается непосредственно на месте выполнения газосварочных работ.

Ацетилен С₂Н₂ это газ, обладающий сильным специфическим запахом, получают непосредственно на рабочем месте химическим воздействием воды с карбидом кальция СаС₂:

СаС₂+ Н₂О ® СО₂.

Карбид кальция хранится в герметичных барабанах весом от 50 до 130 кг. В целях избежания возгорания газа перед вскрытием барабана необходимо убедиться в герметичности стенок барабана. Во избежание искры вскрытие крышки проводят ножом консервного типа или латунным зубилом, причем поверхность крышки желательно предварительно смазать консистентной смазкой, слоем толщиной в 2…3 мм.

На 1 кг карбида кальция расходуется 5…20 л воды. Средний выход ацетилена составляет 230…280 л на 1 кг карбида.

Ацетилен с воздухом образует взрывоопасные смеси при содержании его в газовой смеси в весьма широких пределах от 2,2% до 81%. Воспламеняется ацетилен при 420°С, становится взрывоопасным при давлении выше 0,18 МПа.

Ацетилен хорошо растворяется в ацетоне (23:1), при этом снижается его взрывоопасность (не взрывается до 1,6 МПа) и которая практически полностью устраняется при наличии пористой массы (древесный уголь, пемза и т.д.) в ацетиленовом баллоне.

С целью получения максимально возможной температуры сгорания газов в качестве окислителя используют чистый кислород, а не кислород воздуха, т.к. ацетиленокислородная смесь дает температуру сгорания свыше 3000°С, а ацетилено-воздушная – только 2000°С. Технически чистый кислород получают методом глубокого охлаждения воздуха до температуры –194,5°С: при температуре –183°С сжижается кислород, а при температуре –196°С – азот. Следовательно, при –194,5 °С азот будет еще в газообразном, а кислород уже в жидком состоянии, т.е. они хорошо разделяются.

Кислород чаще всего хранится в 40 литровых кислородных баллонах под давлением 15 МПа. Поэтому баллон вмещает 6000 л кислорода при нормальном (40 л´150) атмосферном давлении.

Следует иметь в виду, что масло, жиры (замасленные тряпки и спецодежда) при соприкосновении с кислородом самовоспламеняются, поэтому необходимо соблюдать особые меры предосторожности при обращении с кислородными баллонами и редукторами.

 

Сварочная проволока

Для заполнения зазора между свариваемыми деталями и образования сварного шва используется присадочный материал в виде проволоки, прутков или полосок, нарезанных из металла, близкого по составу к свариваемому металлу. Прутки соответствующего состава используются для сварки чугунных или алюминиевых деталей, а сварочная проволока – для стальных, алюминиевых и медных деталей.

Стальные холоднотянутые сварочные проволоки изготовляются диаметром 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; … 10,0 и 12,0 мм из сталей: Св-08, Св-08А, Св-08АА, Св-08ГА, Св-10ГА, Св-10Г2 и др. низкоуглеродистые проволоки; Св-08ГС, Св-12ГС, Св-08Г2С, Св-06Х19Н9Т, Св-07Х19Н10Б, Св-15ГСТЮЦА, Св-20ГСТЮА и др. легированные проволоки.

 

Ацетиленовые генераторы

Аппараты, в которых получают технический ацетилен, называются ацетиленовыми генераторами. В зависимости от принципа взаимодействия карбида кальция с водой различают следующие системы генераторов: «карбид в воду», «вода на карбид», а также контактного действия «погружением» и «вытеснением».

В генераторах системы «карбид в воду» карбид кальция из загрузочного бункера периодически подается в резервуар с водой с помощью автоматических устройств в зависимости от расхода и величины давления ацетилена. Генераторы этой системы наиболее производительны. Они обеспечивают наиболее полное разложение карбида кальция и получение чистого и охлажденного ацетилена. Эти генераторы наименее взрывоопасны.

В генераторах системы «вода в карбид» карбидом кальция загружают одну или две реторты, в которые из отдельного резервуара по трубе подается вода. Ацетилен, образующийся при разложении карбида кальция, из реторты по трубе поступает в нижнюю часть генератора, где собирается в газосборнике. Генераторы этой системы имеют наибольшую производительность, низкое давление и в большинстве случаев переносные.

Генераторы контактной системы «погружением» или «вытеснением» характеризуются тем, что в них в зависимости от давления контакт карбида кальция с водой осуществляется периодически. В первом случае при увеличении давления выше предельного газгольдер поднимается и извлекает из воды корзину с карбидом кальция. В другом случае избыток давления ацетилена служит причиной вытеснения воды в сообщающийся сосуд, и разложением карбида кальция также прекращается. Если давление снижается, то происходит обратный процесс.

Генераторы контактной системы «вытеснения» иногда строят в соединении с генераторами систем «вода на карбид» и изготавливают как переносные генераторы небольшой производительности.

По величине давления ацетиленовые генераторы делят на три типа: низкого – 0,001…0,01 МПа, среднего – 0,01…0,15 МПа и высокого – свыше 0,15 МПа.

Для предохранения генератора от проникновения в него пламени (обратный удар) и взрыва газа применяют водяные затворы. На рис.24 представлены схемы жидкостного водяного затвора низкого давления. Затвор состоит из корпуса 1, водоналивной трубы 7, газопроводящей трубы 4 и воронки 5. При нормальной работе затвора (рис. 24 а) ацетилен через кран 7 поступает в газопроводящую трубу 4, через отверстие 11 в корпус 1, заполненный водой по кран 9, и, пройдя через воду, сетку 2 и ниппель 8, проходит в шланг к горелке или резаку. Диск 10 имеет диаметр больший, чем водоналивная труба, и тем самым предохраняет выход ацетилена через нее в атмосферу.

При обратном ударе (рис.24 б) газы пламени вытесняют воду из корпуса затвора в газопроводящую трубу и водоналивную воронку. При этом пламя отсекается от проникновения в генератор и газы, пройдя воду, водоналивную трубу и воронку, охлаждаются и через сетку 6 выходят в атмосферу.