Вход в систему Поиск по сайтуОтправить сообщение по электронной почте

Дугове зварювання та різання металів

 
   


Дугова і повітряно-дугове різання металів

Просмотров: 113170 · Комментарии · Версия для печати
В контексте

При дуговому різанні розплавлений метал видаляється із зони різання механічним впливом зварювальної дуги та під дією власної ваги. Цим методом можна різати низьковуглецеві сталі, леговані, кольорові метали і чавун.

Різання електричною дугою роблять металевим і вугільним електродами і в середовищі захисних газів. Застосовувані металеві електроди повинні мати спеціальне товсте покриття, яке при згоранні виділяє теплоту і кисень, що прискорює процес. У практиці широко застосовуються звичайні толстопокритие електроди марок ЦМ-7, ЦМ-7С та інші. Металеві електроди застосовуються головним чином при монтажних роботах.

вугільними електродами користуються при роботі на постійному струмі прямої полярності. Для отримання більш вузького різу застосовуються пластинчасті електроди.

Метод різання металів електричною дугою має і деякі недоліки: низька продуктивність процесу, недостатня чистота різу, коксування кромок при різанні вугільним електродом, капи на нижній кромці, велика витрата основного металу.

Продуктивність процесу електродугового різання визначається кількістю виплавленого металу в одиницю часу

G в = a в · I · t, звідки a в = G в / ( I · t) < / strong>, г / А · год

де G в - кількість металу, виплавленого в годину, р
I - величина струму при різанні, А;
t - час горіння дуги для визначення продуктивності, год;
a в - коефіцієнт виплавки, г / А · год.

Схема дугового різання металевим електродом
Рис.1. Схема дугового різання металевим електродом

Продуктивність залежить від сили струму й кута нахилу електрода відносно поверхні оброблюваного металу. Встановлено, що найбільша продуктивність буде при куті нахилу 10 ° (рис.1). При такому куті нахилу підвищується ефективна теплова потужність дуги за рахунок зменшення втрат тепла в навколишній простір.

Повітряно-дугове різання являє собою новий спосіб обробки металів і поєднує два фізичних процесу: розплавлення металу теплом електричної дуги і видування рідкого металу струменем стисненого повітря. Окислення металу при цьому відбувається лише як попутне явище, яке не впливає на процес різання.

Кількість виплавленого металу залежить від кількості тепла, підведеного електричної дугою, від теплоємності і теплопровідності металу. Повітряно-дуговим способом можна різати вуглецеву, леговану, високолеговану сталь, чавун, бронзу, латунь, алюміній і його сплави.

При правильному веденні процесу розплавлений метал повністю видаляється і поверхня основного металу, внаслідок короткочасності впливу нагріву, не змінює свого складу. Повітряно-дугове різання застосовується при поверхневій обробці металу для виплавки дефектних ділянок кореня зварних швів, зрізання заклепок, оброблення тріщин, виплавки вад у виливках, для V-образних підготовок крайок під зварювання, для пробивання отворів для з'єднувальних скоб, заклепок і ін

Перевага повітряно-дугового різання - її економічність, можливість використання недефіцитних матеріалів, простота обладнання.

При повітряно-дугового різання використовують вугільні електроди діаметром 6-12 мм, завдовжки 250 мм і більше. Електроди при різанні нагріваються до білого світіння і швидко «згорають». При цьому стрижень загострюється і утворює конус. Менше нагріваються і більш стійкі в роботі вугільні обміднені електроди, а також вугільно-графітові, графітові електроди.

Повітряно-дугове різання найбільш продуктивна при використанні постійного струму зворотної полярності, а при різанні кольорових металів - прямої полярності.

Схема ванни розплавленого металу при горінні дуги на прямий полярності< / td>
Схема ванни розплавленого металу при горінні дуги зворотної полярності
Рис.2. Схема ванни розплавленого металу при горінні дуги на прямий ( а) і зворотної полярності ( б).

При дузі прямої полярності під дією високої температури катод емітує електрони, які отримують прискорення в катодного зоні і, тим самим, що збільшують свою кінетичну енергію. Анод отримує від стовпа дуги енергію у вигляді потоку електронів і у вигляді теплового випромінювання. Ця енергія та енергія, що виділяється струмом за рахунок опору розпеченого анода, витрачається на плавлення металу на широкій ділянці. При цьому утворюється чашеобразное поглиблення, за яким розтікається розплавлений метал (рис.2 а), видалення ЯКОГО ПОВІТРЯМ утруднено. Продуктивність різко падає.

При дузі зворотної полярності розплавлений метал утворює форму конічного виступу (рис.2 б), який обумовлений тим, що рух потоку електронів, спрямоване від катода до анода (в даному випадку від виробу), як би центрує масу розплавленого металу, прагнучи захопити метал у своєму русі. Метал, розплавлений дугою зворотної полярності, більш рухливий і плинний. Струмінь повітря легко видаляє рідкий метал.

Основним робочим інструментом є різак. Різаки, в залежності від призначення і методу подачі повітря, можна розділити на наступні групи:

  1. різак з обтічної подачею повітря;
  2. різак з бічною подачею повітря;
  3. різак з двостороннім подачею повітря;
  4. універсальний утримувач-різак;
  5. різак спеціального призначення.

Різаком з обтічної подачею повітря можна робити різання в будь-якому напрямку: справа наліво, зліва направо, від себе, на себе. Недоліком різака з обтічної подачею повітря є круговий обдування електрода повітрям, що викликає велику витрату повітря.

Різання різаком з бічним подачею повітря ведуть в одному напрямку (зазвичай справа наліво), а повітря подається паралельно електроду ззаду.

Різак з двостороннім подачею повітря переміщують при операції справа наліво і зліва направо. Повітря подається і перед електродом і за ним.

Універсальні тримачі вживаються не тільки для різання, але і для зварювання металів металевим електродом.

Різаки спеціального призначення знімають великі поверхні металу за один прохід.

Продуктивність повітряно-дугового різання прямо пропорційна силі струму, тобто доцільно застосовувати потужні зварювальні генератори. Рекомендовані значення струму в залежності від діаметра електрода наведені нижче:

Діаметр електрода, мм. 6 8 10

12

Сила струму, а 120-250 160-320 250-400 350-500

Харчування різака стисненим повітрям виробляється від цехової мережі під тиском 4-6 ати або від мережі індивідуального компресора. Якщо тиск більше, обривається дуга, а якщо менше - слабо видувається метал.

Схема воздушно-дуговой строжкі
Рис.3. Схема повітряно-дугового стругання
1 - електрод, 2 - різак, 3 - повітряний струмінь, 4 - канавка

Виліт електрода не повинен перевищувати 100 мм. При роботі електрод «обгорає» і періодично повинен висуватися на ту ж величину. Повітряний вентиль відкривають до початку різання. Порушення дуги проводиться при надходженні повітря. Виплавка металу починається негайно з появою дуги, тому дугу треба порушувати в призначеній точці різу. У всіх випадках електрод встановлюється з нахилом 35-40 град. до поверхні металу. При використанні електродотримачів з бічним подачею повітря (рис.3) повітряні отвори повинні бути внизу але відношенню до робочого кінця вугільного електрода в призмі електродотримача. Рух різака проводиться в напрямку кінця електрода.

Після появи дуги різак рухається вперед з постійним дотиком передньої кромки розплавленої ванни. Натискати на електрод не слід, тому що при нагріванні електрод стає неміцним - може легко зламатися. Швидкість переміщення приймається приблизно 500-2000 мм / хв, а глибина канавки збільшується зі зростанням сили струму, збільшенням кута між електродом і металом і зі зменшенням швидкості просування електрода.

При стійкому веденні електрода канавка виходить постійної форми з рівною поверхнею, без бризок розплавленого металу. Якщо ширину канавки потрібно отримати більше діаметра електрода, то різка ведеться з поперечними коливаннями по ширині різу.

Схема розділової воздушно-дуговой резкі
Рис.4. Схема розділової повітряно-дугового різання

При різанні (рис.4) електрод розташовується під кутом 45 - 60 ° по відношенню до виробу, причому електрод проходить через всю товщину металу. Швидкість різання збільшується зі зростанням сили струму і зменшенням товщини металу, що розрізає. Однак при рівних умовах вона зменшується зі збільшенням діаметра електрода.

Режими повітряно-дугового розділової різання.
Діаметр електрода, мм Сила струму. а Швидкість різання, мм / хв при товщині розрізаючої стали, мм
5 8 IS 20
6 150 600 _ _ ______ ______
300 1200 600 - ^
8 150 1000 400 -
300 1000 500 - -
400 2000 800 400 -
10 300 1200 ___ _______ ______
400 1600 600 300 -
500 2000 1000 500 500

При повітряно-дугового розділової різанні виходить чиста гладка кромка реза. Якщо додати електроду нахил у поперечному напрямку до лінії різу, то можна отримати різання зі скосом кромок. Особливої уваги заслуговує різання цим способом нержавіючої сталі товщиною до 15 мм.

Повітряно-дугового поверхневої і розділовій різанні можуть піддаватися кольорові метали та їх сплави. Однак застосування цього способу для поділу кольорових металів потребує підвищення погонною енергії зважаючи на вищу теплоємності і теплопровідності цих матеріалів. Крайки в цих металів виходять нерівними, окисленими і вимагають подальшої механічної обробки. За допомогою повітряно-дугового різання можна видалити всі дефекти в сталевому лиття: газові та усадочні раковини, шлакові включення, земляні засори, тріщини, пухкості, пористості.

Чим більше площа дефекту і глибина його залягання, тим більше потрібно діаметр електрода. Цим способом можна видаляти і прибутку на литих деталях, пропалювати отвори. При достатньому навичці можна отримати отвір правильної форми.

Внимание! © X51.project 2007-2017гг.
Дозволяється копіювання та інше використання матеріалів сайту при умові встановлення гіперпосилання, не забороненої до індексації пошуковими системами, на матеріал або головну сторінку сайту Дугове зварювання та різання металів.
 
Вверх | Дугове зварювання та різання металів | Администрирование | Контакты | Поиск | Карта раздела