2. Шланги для газовой сварки.

В связи с тем, что правила безопасности запрещают размещать в непосредственной близости у места ведения сварочных работ баллоны, генераторы газов, существует необходимость в удобной системе подачи этих газов. Для этой цели применяют шланги для газовой сварки, сделанные по специальной технологии и предназначенные для подачи одного из видов сварочных газов или жидкостей.

Классы сварочного шланга и их характеристики.

Современная классификация разделяет все шланги для ведения сварочных работ на три класса:

• Класс 1. Шланги предназначены для подачи горючих газов, отличаются наличием сплошной красной полосы или полностью имеют такой цвет. Такие шланги предназначены для транспортировки пропана, ацетилена и других горючих веществ в газообразном состоянии. Они рассчитаны на работу при избыточном давлении до 6,3 атмосфер.

• Класс 2. Шланги этого класса применяются для подачи горючих жидкостей, таких как керосин, бензин, уайт-спирит, смесей подобных жидкостей. Шланги имеют желтый цвет или такую полосу по всей длине. Допустимое рабочее давление 6,3 атмосферы.

• Класс 3. К нему относятся кислородные шланги синего цвета, способные работать при давлении до 20 атмосфер.

Все шланги имеют внутренний диаметр от 6,3 до 16 мм, выпускаются в двух исполнениях:

• Шланги для умеренного климата, могут применяться при температуре окружающего воздуха от -30 до +70 градусов.

• Сварочные шланги для холодного климата выдерживают температуру от -55 градусов, верхний предел тот же.

Продукция продается бухтами, содержащими до 100 метров шланга.

Конструкция газовых шлангов.

Они представляют собой многослойное изделие способное работать с агрессивными веществами, находящимися под давлением. Конструктивно шланги состоят из следующих слоев:

• Внутренняя часть шланга изготовлена из черной технической резины, стойкой к воздействию проходящих по ней газов или жидкостей.

• Поверх внутреннего шланга накладывается один или несколько (в зависимости от производителя) слоев нитяного каркаса, повышающего прочность изделия.

• Верхний слой шланга также резиновый. В последнее время не применяют нанесение маркирующей полосы, вместо этого используется верхнее резиновое покрытие, имеющее требуемый цвет полностью. Применяемая резина должна быть морозостойкой, предназначенной для работы в определенных условиях.

 

 

Подобная конструкция обеспечивает безопасную эксплуатацию изделия.

 

Правила эксплуатации шланг для газовой сварки.

Согласно требованиям техники безопасности шланги для газовой сварки должны эксплуатироваться при соблюдении следующих условий:

• Все шланги должны применяться для подачи к горелке только того газа, для которого предназначены.

• Перед вводом в эксплуатацию шланги необходимо продуть воздухом для удаления талька, при этом воздух  не должен содержать примесей масел. После этого шланги промываются рабочим газом.

• Длина газовых шланг должна составлять не менее 9 м, максимальный размер составляет 30 м, в крайних случаях, при разрешении руководства предприятия разрешено увеличить длину до 40-50 м.

• Шланг может стыковаться по длине не более чем из 3 кусков, все соединения должны выполняться при помощи промежуточных приспособлений и хомутов.

• При прокладке линии нельзя допускать перегиба, перекручивания шланг,  целесообразно применять спаренные шланги.

• Во время работы необходимо следить за состоянием шланга, предохранять его от повреждений.

Техническое обслуживание шланг для газовой сварки.

Газовые шланги должны постоянно подвергаться профилактическим осмотрам и проверке технического состояния.

• Внешний осмотр проводится каждый раз перед началом работы. Проверятся целостность шланг, качество соединений.

• Каждый месяц необходимо подвергать испытаниям избыточным давлением.  При этом для кислородных шланг величина давления составляет 20 атмосфер, а для ацетиленовых 5 атмосфер. Для этой цели применяют азот или сжатый воздух.

• Каждый квартал все шланги должны пройти освидетельствование. В него входит внешний осмотр, испытание избыточным давлением газом (10 атм.) и гидравлические испытания.  Для этой цели в шланг нагнетают воду под давлением 30 атм.

Все обнаруженные дефекты должны немедленно устраняться, эксплуатация шланг для сварки непрошедших какую-либо проверку не допускается. Для обеспечения выполнения всех мероприятий практикуется закрепление каждого комплекта шланг за конкретным газосварщиком, отвечающим за их техническое состояние.

 Современные шланги для газовой сварки и резки позволяют транспортировать рабочие газы к месту веления сварки самым удобным способом. При правильной эксплуатации они обеспечивают безопасные условия работы.

3. Расшифровать марку 40Х конструкционная легированная углерод- 0,4%, хром-1%

Билеn 7

1. Титан его общие характеристики и особенности свариваемости

Титан - распространенный в природе металл, в земной коре его больше, чем меди, свинца и цинка. При плотности 4,51 г/см³ титан имеет прочность 267...337 МПа, а его сплавы-до 1 250 МПа. Это тускло-серый металл с температурой плавления 1668 ⁰С, коррозионно стоек при нормальной температуре даже в сильных агрессивных средах, но очень активен при нагреве выше 400 ⁰С. В кислороде способен к самовозгоранию. Бурно реагирует с азотом. Окисляется водяным паром, углекислым газом, поглощает водород. Теплопроводность титана более чем в два раза ниже, чем у углеродистой стали. Поэтому при сварке титана, несмотря на его высокую температуру плавления, требуется меньше тепла.

Титан может находиться в виде двух основных стабильных фаз, отличающихся строением кристаллической решетки. При нормальной температуре он существует в виде α-фазы с мелкозернистой структурой, не чувствительной к скорости охлаждения. При температуре выше 882 ⁰С образуется β-фаза с крупным зерном и высокой чувствительностью к скорости охлаждения. Легирующие элементы и примеси могут стабилизировать α-фазу (алюминий, кислород, азот) или β-фазу (хром, марганец, ванадий). Поэтому сплавы титана условно разделяют на три группы: α, α + β и β сплавы. Первые (ВТ1, ВТ5-1) термически не упрочняются, пластичны, обладают хорошей свариваемостью. Вторые (ОТ4, ВТЗ, ВТ4, ВТ6, ВТ8) при малых добавках β-стабилизаторов также свариваются хорошо. Они термически обрабатываются. Сплавы с β-структурой, например ВТ15, ВТ22, упрочняются термообработкой. Они свариваются хуже, склонны к росту зерен и к холодным трещинам.

При комнатной температуре поверхность титана растворяет кислород, образуется его твердый раствор в α-титане. Возникает слой насыщенного раствора, который предохраняет титан от дальнейшего окисления. Этот слой называют алъфированным. При нагреве титан вступает в химическое соединение с кислородом, образуя ряд окислов от Ti₆O до TiO₂. По мере окисления изменяется окраска оксидной пленки от золотисто-желтой до темно-фиолетовой, переходящей в белую. По этим цветам в околошовной зоне можно судить о качестве защиты металла при сварке. С азотом титан, взаимодействуя активно при температуре более 500 ⁰С, образует нитриды, повышающие прочность, но резко снижающие пластичность металла. Растворимость водорода в жидком титане больше, чем в стали, но с понижением температуры она резко падает, водород выделяется из раствора. При затвердевании металла это может вызвать пористость и замедленное разрушение сварных швов после сварки. Все титановые сплавы не склонны к образованию горячих трещин, но склонны к сильному укрупнению зерна в металле шва и околошовной зоны, что ухудшает свойства металла.

Технология сварки титановых сплавов

Из-за высокой химической активности титановые сплавы удается сваривать дуговой сваркой в инертных газах неплавящимся и плавящимся электродом, дуговой сваркой под флюсом, электронным лучом, электрошлаковой и контактной сваркой. Расплавленный титан жидкотекуч, шов хорошо формируется при всех способах сварки.

Основная трудность сварки титана - это необходимость надежной защиты металла, нагреваемого выше температуры 400 ⁰С, от воздуха.

Дуговую сварку ведут в среде аргона и в его смесях с гелием. Сварку с местной защитой производят, подавая газ через сопло горелки, иногда с насадками, увеличивающими зону защиты. С обратной стороны стыка деталей устанавливают медные подкладные планки с канавкой, по длине которой равномерно подают аргон. При сложной конструкции деталей, когда осуществить местную защиту трудно, сварку ведут с общей защитой в камерах с контролируемой атмосферой. Это могут быть камеры-насадки для защиты части свариваемого узла, жесткие камеры из металла (см. рис. 1) или мягкие из ткани со смотровыми окнами и встроенными рукавицами для рук сварщика. В камеры помещают детали, сварочную оснастку и горелку. Для крупных ответственных узлов применяют обитаемые камеры объемом до 350 м ³, в которых устанавливают сварочные автоматы и манипуляторы. Камеры вакуумируются, затем заполняются аргоном, через шлюзы в них входят сварщики в скафандрах.

Аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом детали толщиной 0,5... 1,5 мм сваривают встык без зазора и без присадки, а толщиной более 1,5 мм - с присадочной проволокой. Кромки свариваемых деталей и проволока должны зачищаться так, чтобы был снят насыщенный кислородом альфированный слой. Проволока должна пройти вакуумный отжиг при температуре 900... 1000 ⁰С в течение 4 ч. Сварку ведут на постоянном токе прямой полярности. Детали толщиной более 10... 15 мм можно сваривать за один проход погруженной дугой (рис. 103). После образования сварочной ванны увеличивают расход аргона до 40...50 л/мин, что приводит к обжатию дуги. Затем электрод опускают в сварочную ванну. Давление дуги оттесняет жидкий металл, дуга горит внутри образовавшегося углубления, ее проплавляющая способность увеличивается.

Рис. 1. Схема сварки погруженной дугой: 1 - поток защитного газа; 2 - сопло горелки; 3 - оттесненный жидкий металл; 4 - сварочная дуга; 5 - свариваемая деталь

Узкий шов с глубоким про-плавлением при сварке неплавя-щимся электродом в аргоне можно получать, применяя флюсы-пасты АН-ТА, АНТ17А на основе фтористого кальция с добавками. Они частично рафинируют и модифицируют металл шва, а также уменьшают пористость.

Дуговую сварку титановых сплавов плавящимся электродом (проволокой диаметром 1,2...2,0 мм) выполняют на постоянном токе обратной полярности на режимах, обеспечивающих мелкокапельный перенос электродного металла. В качестве защитной среды применяют смесь из 20 % аргона и 80 % гелия или чистый гелий. Это позволяет увеличить ширину шва и уменьшить пористость.

Титановые сплавы можно сваривать дуговой сваркой под бескислородными фтористыми флюсами сухой грануляции АНТ1, АНТЗ для толщины 2,5...8,0 мм и АНТ7 для более толстого металла. Сварку ведут электродной проволокой диаметром 2,0...5,0 мм с вылетом электрода 14...22 мм на медной или на флюсомедной подкладке, либо на флюсовой подушке. Структура металла в результате модифицирующего действия флюса получается более мелкозернистой, чем при сварке в инертных газах.

При электрошлаковой сварке используют пластинчатые электроды из того же титанового сплава, что и свариваемая деталь, толщиной 8...12 мм и шириной, равной толщине свариваемого металла. Используют тугоплавкие фторидные флюсы АНТ2, АНТ4, АНТ6. Чтобы через флюс не проникал кислород, шлаковую ванну дополнительно защищают аргоном. Металл зоны термического влияния защищают, увеличивая ширину формирующих водоохлаждаемых ползунов и продувая в зазор между ними и деталью аргон. Сварные соединения после электрошлаковой сварки имеют крупнокристаллическую структуру, но свойства их близки к основному металлу. Перед электрошлаковой сваркой, так же как и перед дуговой, флюсы должны быть прокалены при температуре 200...300 ⁰С.

Электронно-лучевая сварка титановых сплавов обеспечивает наилучшую защиту металла от газов и мелкозернистую структуру шва. Требования к сборке по сравнению с другими способами жестче.

При всех способах сварки титановых сплавов нельзя допускать перегрева металла. Нужно применять способы и приемы, позволяющие влиять на кристаллизацию металла: электромагнитное воздействие, колебания электрода или электронного луча поперек стыка, ультразвуковое воздействие на сварочную ванну, импульсный цикл дуговой сварки и т.п. Все это позволит получать более мелкую структуру шва и высокие свойства сварных соединений.