Глава 2. Электрошлаковая сварка

При электрошлаковой сварке основной и присадочный металлы расплавляются теплом, выделяющимся при прохождении электрического тока через расплавленный шлак (рис. 7.6).

Свариваемые изделия (4) расположены вертикально. Между свариваемыми кромками изделия и медными планками (5) формующего устройства устанавливают электроды (3) и помещают флюс (2). Процесс сварки начинается с образования шлаковой ванны (1) путем расплавления флюса электрической дугой, возбуждаемой между электродами и подкладной планкой (7). После накопления определенного количества жидкого шлака дуга гаснет, а подача проволоки и подвод тепла продолжаются. Электродуговая сварка переходит в электрошлаковую сварку. Беспрерывность процесса обеспечивается равномерной подачей электродов и их перемещением вверх вдоль сварного шва (6).

Рис. 7.6. Схема электрошлаковой сварки, где V_э – скорость подачи электродов

Достоинства электрошлаковой сварки:

• возможность получения высокого качества сварного шва толстостенных изделий;

• высокая производительность (в 3-15 раз выше, чем при автоматической сварке);

• экономия электроэнергии и материалов по сравнению с автоматической электродуговой сваркой, т.к. шлаковая ванна более экономичный источник теплоты по сравнению с электрической дугой.

Электрошлаковая сварка используется для изготовления сварно-кованых и сварно-литых конструкций. Толщина свариваемого металла составляет 50-2000 мм.

Контрольные вопросы

1. В чем суть электрошлаковой сварки?

2. Опишите технологию электрошлаковой сварки.

3. В чем достоинство электрошлаковой сварки?

4. Где используется электрошлаковая сварка?

Глава 3. Газовая сварка и термическое резание металлов

Для получения сварного соединения при газовой сварке кромки основного металла и присадочный металл нагревают до расплавленного состояния пламенем горючих газов, сжигаемых при помощи специальных сварочных горелок в смеси с кислородом. В качестве горючего газа наибольшее применение находит ацетилен, который получают в ацетиленовых генераторах или транспортируют в металлических баллонах. В качестве горючих газов находят применение также природный газ, пропан, нефтяной газ, пары бензина и керосина, коксовый газ и т. д.

Ацетилен получают при взаимодействии карбида кальция с водой:

СаС₂ + 2Н₂О → С₂Н₂ + Са(ОН)₂ (7.4)

3.1. Устройство ацетиленового генератора

Ацетиленовые генераторы по конструкции могут быть передвижные и стационарные. Передвижные генераторы обеспечивают производительность до 0,3 м /час ацетилена и предназначены для обслуживания одного сварщика. Производительность стационарных генераторов достигает 1000 м /час ацетилена. По принципу действия различают такие системы генераторов:

1. вода на карбид;

2. карбид на воду;

3. контактного действия.

Обычный стационарный генератор типа вода на карбид состоит из (рис. 7.7) основного корпуса (1) и перегородки (2), которая делит корпус на две части. В нижнюю часть корпуса вмонтирована реторта (9), в которую вставлен ящик (10) с карбидом кальция. Через открытую верхнюю часть корпуса генератор заполняется водой до уровня (3). Через клапан (7) вода из корпуса поступает в реторту и смачивает карбид кальция. Ацетилен, который образовался, по трубке (8) выходит из реторты, собирается под перегородкой (2) и потом через осушитель (6) и водяной затвор (4) по шлангу (5) поступает к горелке.

Рис. 7.7. Устройство ацетиленового генератора

Для предупреждения проникновения пламени в ацетиленовый генератор, то есть для предупреждения генератора от взрыва при обратном ударе, в нём предусмотрены водяные предохранительные затворы (рис. 7.8).

Рис. 7.8. Схема водяного затвора

При нормальной работе уровень воды в затворе достигает контрольного крана (3), ацетилен поступает через газоподводящую трубку (2), проходит через слой воды и собирается в верхней части затвора, откуда через кран (4) поступает к месту сварки. При обратном ударе пламени воспламеняющаяся горючая смесь из горелки попадает через кран (4) в корпус (1) затвора, создавая в нём давление. Этим давлением вода вытесняется в трубки (2) и (6), причём в трубке (2) создаётся водяная пробка. Скопившийся газ выбрасывается в атмосферу через трубку (6). Щиток (5) возвращает воду в затвор.

Для понижения давления кислорода, который находится в баллоне, до рабочего давления и поддержания его постоянным в процессе сварки на баллоне с кислородом расположен редуктор.

Из ацетиленового генератора и кислородного баллона ацетилен и кислород раздельно поступают к сварочной горелке.