Газопламенная обработа металлов

Хромистые стали с содержанием 17%Сг и выше рекомендуется сваривать после предварительного подогрева до 300°С, так как при этом несколько повышается вязкость металла.

Свариваемость хромистых сталей с содержанием 25-30%Сг вполне удовлетворительна. Однако металл сварного шва вследствие сильного роста зерен при высоких температурах сварки и образования внутренних напряжений приобретает низкие механические свойства. Для снятия внутренних напряжений после сварки применяют отжиг при 960-980°С. Для предотвращения роста зерен при сварке рекомендуется вводить в состав электродов или покрытий титан, ванадий и алюминий; отжиг после сварки производят при 900°С.

Хромоникелевые стали типа 18-8 (18-20% Сг и 8-10% Ni) можно сваривать всеми способами. Однако необходимо учитывать, что в этих сталях при их нагреве до 500-800°С выпадают карбиды хрома, располагающиеся по границам зерен аустенита; последний у границ зерен обедняется хромом и теряет коррозионную стойкость. В процессе эксплуатации этих сталей может наблюдаться межкристаллитная   коррозия. Для предотвращения такой коррозии в сварных швах необходимо по возможности уменьшать в этих сталях содержание углерода и вводить в их состав некоторое количество титана и ниобия. Последующий за сваркой стабилизирующий отжиг (выдержка 2-3 ч при 850-900°С) повышает стойкость хромоникелевой стали против межкристаллитной коррозии. Закалкой в воде с 1050-1100°С также можно понизить склонность стали к этой коррозии; во время нагрева под закалку карбиды хрома растворяются в аустените и при быстром охлаждении не успевают выделиться по границам зерен.

При сварке марганцовистой стали(0,8-1,3% С и 12-14% Мn) происходит выделение карбидов из аустенита и даже возможно частичное превращение аустенита в мартенсит в зоне термического влияния. Это резко снижает пластичность металла и может сопровождаться образованием трещин. Для предотвращения этого явления сварку марганцовистой стали надо вести возможно быстрее или применять водяное охлаждение отдельных участков шва, т. е. стремиться уменьшить зону термического влияния.

Сварку марганцовистой стали выполняют электродами того же химического состава, что и химический состав основного металла, или электродами из марганцово-никелевой стали со специальным покрытием.

5) ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СОЕДИНЕНИЯ И ПОДГОТОВКА КРОМОК ТЕРМОПЛАСТОВ.

      В отличие от  таких синтетических материалов, как дурапласты и эластомеры, термопласты обладают важным преимуществом: под воздействием тепла они размягчаются и становятся пластичными, что позволяет использовать их для сварки.  По сравнению с другими способами соединения материалов, например при помощи винтов и заклепок и т.п., сварка позволяет получить адгезивный  шов с ровной, неповрежденной поверхностью, без засечек и надрезов, с равномерным распределением напряжения. Подобный способ соединения пользуется популярностью при обработке многих видов полимеров. Так, например:

Полиэтилен (РЕ): резервуары для воды, канистры, облицовка стен бассейнов

Полипропилен (РР): садовая мебель, сточные трубы, ведра, контейнеры

Поливинилхлорид (PVC): облицовка стен бассейнов, сточные трубы, водостоки

АБС (ABS): чемоданы, запасные части для велосипедов

Кроме того, сварка используется при изготовлении различных изделий из плит: ящиков, перил, PVC-полов. А также для изготовления и ремонта труб, шлангов, соединения и ремонта пленки.

Сварка горячим воздухом (горячим газом)

Термин «сварка горячим газом» имеет историческое происхождение.

В самом начале, когда способы обработки пластиков только разрабатывались, воздух в сварочных аппаратах действительно подогревался при помощи газовой горелки. Подобный способ сварки нельзя было назвать безопасным или практичным. Со временем появились аппараты с электрическим подогревом, которые позволяли регулировать температуру воздуха.

Однако, обозначение «сварка горячим газом» осталось.

Сварка термопластов состоит из следующих этапов:

Подготовка поверхности свариваемых деталей,

Разогрев зон сварки,

Сварка деталей,

Охлаждение сварочного шва (сваренные детали находятся под давлением),

Освобождение сваренных деталей от давления,

Обработка сварочного шва

Качество сварочного шва выражается валентным соотношением. Под валентным соотношением понимается соотношение прочности сварочного шва и прочности основного материала. Как правило, удовлетворительным считается валентное соотношение от 0,6 до 0,8.  Это означает, что прочность шва составляет 60-80% от прочности основного материала. Однако хороший сварщик достигает более высоких значений, до 100% в зависимости от свариваемого материала.Общая информация о способах сварки горячим воздухом. При сварке горячим воздухом соединяемые поверхности и сварочная проволока разогреваются при помощи горячего воздуха до температуры плавления и свариваются под давлением. Горячий воздух поступает из круглой фильеры сварочного аппарата, при этом аппарат направляется одной рукой вертикальными маятникообразными движениями, а сварочный материал придерживается другой рукой. Подобный способ сварки, который называют веерным, не является  продуктивным, т.к. скорость сварки засчет повторяющихся маятникообразных движений невелика. Именно поэтому был разработан скорый способ сварки, в котором вместо круглой фильеры применяется фильера для быстрой сварки, а свариваемые поверхности и сварочный материал разогреваются предварительно, при этом сварочная проволока вплавляется фильерой в сварную зону. Веерный способ сварки применяют, как правило, только для сварки деталей с маленьким радиусом или для сварки в труднодоступных местах, т.к. данный способ не очень удобен и требует определенного навыка.

Веерный способ сварки

Разогрев производится круглой фильерой. Сначала конец сварочного материала обрезается наискосок бокорезами. Затем, конец удерживается перпендикулярно у начала кромок материала, предназначенного для сварки, и начинает разогреваться вместе с материалом. Для того чтобы горячий воздух равномерно попадал на плиты и сварочную проволоку, фильера должна совершать маятникообразные движения. Сварочная проволока с нажимом ведется вдоль направления шва. Т.к. проволока продолжает удерживаться перпендикулярно, она нагревается только в области изгиба.

Сварка протяжкой

Прежде всего, следует вставить конец сварочного прутка в ведущее отверстие фильеры для скорой сварки так, чтобы он выглядывал из отверстия на 2 см. Затем следует разогреть горячим воздухом основной материал в том месте, с которого начнется сварка. Старайтесь при этом начать сварку прямо с края.  Рассмотрите при ярком свете материал. PVC сначала поблескивает, потом появляются мелкие пузырьки, слегка меняющие цвет. РЕ и РР становятся матовыми. Это самый подходящий момент для начала сварки. Разогретый сварочный материал заостренным концом плотно прижимается к основному, фильера с равномерным нажатием ведется вдоль стыка основного материала.

При сварке PVC пруток следует придерживать рукой, при сварке РЕ и РР это делать не обязательно. Если пруток обрывается или же начинает вытекать сбоку из сварочной фильеры, то скорость сварки слишком низка. При слишком высокой скорости пруток и плиты разогреваются недостаточно, и, следовательно, соединение получается непрочным. Шов легко снимется после окончания сварки. Если сварочный аппарат отрегулирован правильно и температура нагрева воздуха нормальная, то перед прутком и сбоку от него должен образоваться маленький наплыв пластика (сварочный кант). Образование этого наплыва обеспечивает прочность сварочного шва. Для тренировки приварите по всей длине отрезка плиты сварочный пруток, затем, вплотную к нему, второй. Ведите пруток до внешнего края плиты, затем чисто обрежьте его по краю бокорезами или горячим ножом. Второй пруток с легким нажимом вплавляется в желоб, образованный первым наваренным прутком и поверхностью плиты. Таким же образом навариваются и остальные прутки.

Сварка полов из PVC

Половое покрытие на базе мягкого PVC уже давно применяется в жилых помещениях, кухнях и на производстве. Подобное покрытие кладется встык и склеивается с основанием. Однако данная техника не обеспечивает абсолютной водонепроницаемости полов. Если покрытие из PVC применяется в комнатах с повышенной влажностью или же в комнатах, где велика вероятность попадания большого количества жидкости на пол, таких, как ванные комнаты, кухни, прачечные, мы предлагаем применить  сварку стыков покрытия. Если сварочный шов выполнен по всем правилам, то полы становятся полностью водонепроницаемыми. Сварочный шов может также служить украшением полов, если он выполнен при помощи прутка другого цвета. Помимо инструментов, упомянутых в главе Оборудование и вспомогательные средства для сварки горячим воздухом, Вам потребуется фуганок или шабер для подготовки стыков у ранее приклеенного покрытия и специальный нож с лезвием полусерповидной формы. Давление на пруток при сварке обеспечивается сварочной фильерой, которая также ведет пруток.  Необходимая сила давления составляет 1-3 kp в зависимости от диаметра сварочного прутка.  Зоны сварки должны быть чистыми. Ни в коем случае не допускается попадание на них влаги или масла. Механический способ очистки является в данном случае оптимальным, и только  в случае сильного загрязнения возможна очистка зон сварки мыльным раствором. При сильных масляных загрязнениях применяется денатурированный спирт или медицинский бензин (петролейный эфир). Допускается только кратковременный контакт вышеперечисленных средств с PVC. Для очистки ни в коем случае не следует применять органические жидкости, такие, как трихлорэтилен, эфир уксусной кислоты или ацетон, т.к. они способствуют растворению PVC.

Прежде всего, швы покрытия растачиваются фуганком или шабером таким образом, чтобы между листами покрытия можно было заложить шов.  Пожалуйста, ориентируйтесь на пример, представленный на рис.7. Диаметр прутка должен быть на 1 мм больше, чем диаметр канала «а». Обычно диаметр прутка 4-5 мм. Глубина канала «t» должна составлять 2/3 от толщины покрытия «d». Как правило, сварка производится слева направо.

Отработка навыков сварки

В случае, если Вы никогда не занимались сваркой пластика, рекомендуем Вам потренироваться. Для этого можно прикрепить кнопками или гвоздями отрезок PVC-покрытия к доске. После этого по металлической линейке фуганком протачивается канал. На нем и будут отрабатываться навыки.

Обработка сварочного шва

Выступающий над поверхностью полов шов срезается острым ножом с лезвием полусерповидной формы.

Сварка пленки

Для сварки пленки из РЕ или PVC также применяется сварка горячим воздухом.

Для этого Вам потребуется специальная фильера, т.н. фильера с широким щелевым отверстием, и ролик из резины для прижима сварочного шва.

Перед сваркой отрезки пленки располагаются внахлестку на 3-5 см.

Сварка производится следующим образом: одной рукой ведется сварочный аппарат, а другой, при помощи ролика, прижимается шов. Если температура сварки и сила давления ролика выбраны правильно, то на краю верхнего отрезка пленки образуется небольшое утолщение (ребро).

Чтобы пленка при сварке не скатывалась, ее следует предварительно сметать в нескольких местах.

Начинающим мы рекомендуем потренироваться. Получившийся в результате шов следует проверить на разрыв.

Для ремонта пленки также применяется вышеописанный метод. Заплатка выкраивается из того же материала, из которого изготовлено требующее ремонта полотно. Для того чтобы полотно не сместилось в процессе сварки, мы рекомендуем прижать его в середине.

Окантовка

Когда возникает необходимость изготовить держатели, уголки и U-образный профиль, можно воспользоваться методом угловой сварки, но для некрупных предметов (шириной до 60 см), мы рекомендуем применять окантовку.Прежде чем приступить к сварке, в детали под углом 90° при помощи фрезы протачивается паз. Глубина паза меньше толщины материала на 2-3 мм. После этого паз следует очистить от стружек и зафиксировать деталь на подложке.

Сварка производится аппаратом без насадки. Поток горячего воздуха медленно и равномерно направляется вдоль паза, от начала к концу. После того, как стенки паза размягчатся (проверить это можно при помощи любого заостренного предмета, например, гвоздя), незакрепленный конец детали осторожно отгибается в нужную позицию и придерживается до той поры, пока шов не застынет.  При этом в месте стыка возникает небольшое утолщение.

6) ПЕРСПЕКТИВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ГАЗОРЕЗАТЕЛЬНЫХ МАШИН РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ.

Газорезательная машина Одесса портального типа предназначена для кислородной резки листов из низкоуглеродистой стали толщиной от 5 до 100 мм. Машина оснащена координатным приводом и фотокопировальным масштабным устройством.

Газорезательная машина представляет собой тележку консольного типа со встроенным в нее реечным механизмом, предназначенным для перемещения резака в процессе резки. Привод реечного механизма имеет две скорости - рабочую, которая регулируется в зависимости от сечения слитка и состава стали, и ускоренную для быстрого возврата резака в исходное положение. Для подъема резака имеется электромеханический привод. На тележке установлены электромагнитные клапаны и флюсопитатель для питания резака газами и флюсом. На машине установлен механизм поворота резака на угол от 10 до - 20, в результате чего обеспечивается устойчивое врезание струи режущего кислорода в металл и прорезание нижней кромки по окончании резки.

Газорезательная машина при помощи реечного привода 7 перемещается по рельсовым путям параллельно оси рольганга.

Газорежущая машина Одесса. Газорезательная машина Одесса,серийно выпускаемая Одесским заводом Ав-тогенмаш, предназначена для фигурной кислородной резки листов из низкоуглеродистой стали толщиной 5 - 100 мм при вырезке деталей одновременно четырьмя резаками и толщиной 300 мм при резке одним резаком.

Газорежущая машина ЮГ-2, 5К1 6.| Газорежущая машина ЮГ-8К4. Газорезательные машины с масштабным фотокопировальным устройством по сравнению с машинами с магнитным копированием экономичны и удобны в эксплуатации.

Газорезательные машины Зенит и Кристалл - 2К портального типа и конструктивно унифицированы между собой.

Газорежущая машина АСШ-70. Газорезательная машина АСШ-70 выпускается Одесским заводом Автогенмаш. Эта машина отличается от машины АСШ-2 наличием панто-графного устройства, циркуля и более совершенным приводом. Пантографное устройство позволяет выполнять вырезку одновременно трех деталей. Циркульное устройство обеспечивает вырезку фланцев и дисков без шаблона.

Газорежущая машина Луч. Газорезательная машина СГУ с программной приставкой, к машине СГУ-1-60 разработана приставка с программным управлением.

Газорезательные машины специального назначения бывают самых различных конструкций, в том числе автоматические с программным управлением.

Французская газорезательная машина Logatome-108 ( габариты 9 5 X 5 м), оснащенная электронным копировальным устройством ( рис. VIII.

Каждая газорезательная машина должна иметь достаточное количество запасных и сменных мундштуков, узлов оснастки, необходимых инструментов и копиров; желательно также иметь запасные резаки. Переналадка и регулировка отдельных узлов машин производятся наладчиками. Профилактический и текущий ремонт газорезательных машин, флюсопитателей, резаков и оснастки производятся по цеховому графику рабочими, которые подчиняются механику цеха.