Реферат на тему:
«Зварювання. Кисневе різання. »
Зміст
1. Виникнення і розвиток зварювання.
2. Сутність процесу зварювання.
3. Технології кисневого різання
3.1. Техніка кисневого різання
3.2. Ручна розділова киснева різка.
3.3. Поверхневе кисневе різання.
3.4. Властивості зони термічного впливу при різанні.
3.5. Різаки.
4. Охорона праці при газополуменевих роботах.
5. Зварювання граткових конструкцій.
6. Вимоги безпеки праці при напівавтоматичному зварюванні
граткових конструкцій.
7. Використана література.
Виникнення і розвиток зварювання.
Зварювання і термічну різання широко використовують у народному господарстві країни. Це пояснюється перш за все економією металу. При виготовленні зварних конструкцій застосовують стикові з'єднання, при виготовленні клепаних - нахлесточного. Завдяки цьому економія металу, наприклад, при зварюванні будівельних конструкцій (ферми, колони, балки) складає близько 20%. Скорочення витрати металу знижує вартість зварних виробів.
Республіка Білорусь посідає провідне місце серед найбільших країн світу з розвитку зварювальної науки і техніки, а за деякими показниками зварювального виробництва - перше місце.
Наша країна - батьківщина найбільш поширеного виду зварювання сталей - дугового. Ще в СРСР вперше запропонували підводний, електрошлакового, дифузійну зварювання, зварювання в космосі.
В даний час все більше виробляється зварних виробів не тільки зі сталей, але і з алюмінію, міді, нікелю, титану та їх сплавів, а також з різнорідних матеріалів, наприклад алюмінію і сталі.
Одним із способів підвищення зносостійкості деталей в механізмах, поверхні яких працюють на стирання, є наплавлення сплавами з особливими властивостями.
Термічне різання в багатьох випадках повністю замінює механічну обробку. В даний час застосовується киснева різка сплавів заліза, титану та деяких інших сплавів. Поряд з кисневою стала виконуватися різання металів низькотемпературної плазмою.
Випускати продукцію відмінної якості, вдосконалювати прийоми праці, дотримуватися новітню передову технологію можуть тільки робітники, добре опанували теорією і передовою практикою. Велике значення має підвищення професійної майстерності та культурно-технічного рівня робітників.
Сутність процесу зварювання.
Зварюванням називається процес отримання нероз'ємних з'єднань шляхом встановлення міжатомних зв'язків між сполучаються частинами при їх нагріванні та / або пластичному деформуванні.
Процес зварювання - це комплекс декількох одночасно відбуваються процесів, основними з яких є: тепловий вплив на метал у околошовной ділянках, плавлення, металургійні процеси, кристалізація металу шва і взаємна кристалізація металів у зоні сплавлення.
Зварюваність - властивість металу або поєднання металів утворювати при встановленій технології зварювання з'єднання, що відповідає вимогам, обумовленим конструкцією і експлуатацією виробу. Розрізняють технологічну та фізичну зварюваність.
Тепловий вплив на метал у околошовной ділянках і процес плавлення визначаються способами зварювання, його режимами. Ставлення металу до конкретного способу зварювання і режиму називають технологічної зварюваністю.
Фізична зварюваність визначається процесами, що відбуваються в зоні зварюються металів, в результаті яких утворюється нероз'ємне зварне з'єднання.
Зближення частинок металу та створення умов для їх взаємодії здійснюються обраним способом зварювання, а відповідні фізико-хімічні процеси визначаються властивостями з'єднуються металів. Ці властивості характеризують фізичну зварюваність.
Зварювані метали можуть мати однакові і різні хімічні склади і властивості. У першому випадку це однорідні за хімічним складом і властивостями метали, у другому - різнорідні. Взаємна розчинність та освіта зварного шва відбуваються при расплавлении однорідних металів і їх сплавів, наприклад, сталі, міді, алюмінію та ін Всі однорідні метали мають фізичної зварюваністю.
Більш складним є з'єднання різнорідних металів. Це пояснюється їх різними фізичними і хімічними властивостями, наприклад температурою плавлення, теплопровідністю, а також різним атомним будовою. Властивості різнорідних металів не завжди забезпечують необхідні фізико-хімічні процеси в зоні сплавлення, тому ці метали не мають фізичної зварюваністю. Одні метали, наприклад залізо і свинець, не змішуються при расплавлении і не утворюють зварного з'єднання, інші - залізо і мідь, залізо і нікель, нікель і мідь - добре змішуються під час зварювання і утворюють зварні з'єднання.
Сполуки металів при зварюванні досягаються за рахунок виникнення атомно-молекулярних зв'язків між елементарними частинками деталей, що з'єднуються. Зближенню атомів заважають нерівності на поверхнях, забруднення у вигляді оксидів, органічних плівок та адсорбованих газів. Тому для встановлення атомно-молекулярних зв'язків між елементарними частинками деталей, що з'єднуються потрібні нагрів, нагрівання і тиск або тільки тиск.
Відомі два основних способи захисту металу від шкідливого впливу повітря: шлаковая захист і газовий захист. Часто ці способи використовують спільно, що дозволяє отримати високоякісний наплавлений метал і зварної шов.
Залежно від способів, що застосовуються для усунення причин, що перешкоджають отриманню міцного з'єднання, всі види зварювання (а їх близько 70) ділять на три основні групи: зварювання плавленням (зварювання в рідкому стані), зварювання плавленням і тиском (зварювання в рідко-твердому стані ) і зварювання тиском (зварювання у твердому стані).
Всі способи дугового і газового зварювання відносяться до зварювання плавленням. При зварюванні плавленням з'єднання деталей досягається шляхом розплавлення металу зварюваних елементів по крайках разом їх зіткнення. При цьому розплавлені кромки деталей, що з'єднуються і розплавлений присадний матеріал зливаються, утворюючи загальну зварювальну ванну. У міру віддалення джерела нагрівання відбувається затвердіння - кристалізація металу зварювальної ванни і формування шва, що з'єднує деталі в одне ціле. Метал шва при всіх видах зварювання плавлення має литу структуру.
Техніка кисневого різання.
Загальні відомості. Киснева різання є одним з найбільш поширених процесів газополум'яної обробки металів. Вона широко використовується в металообробці і металургії при різанні листів, заготовок профільного прокату, труб і т.д.
Розрізняють два види кисневого різання: розділовий і поверхневу.
При розділової різанні утворюються наскрізні розрізи, а при поверхневій - канавки круглого обриси.
Розділова різання проводиться без і зі скосом кромок під зварювання, а поверхнева буває або суцільний, коли обробляється вся поверхня заготовки за один прохід, або вибіркової з видаленням поверхневого шару металу.
На відміну від зварювання кисневе різання на вертикальній площині або в стельовому положенні не представляє труднощів і може здійснюватися в будь-якому просторовому положенні.
У процесі різання метал розплавляється і випливає з порожнини різу. Однак залізо легко окислюється, а в чистому кисні горить і перетворюється в оксиди і шлаки.
До термічного та хімічній дії може приєднуватися механічна дія струменя газу, яка викидає рідкі та розм'якшені продукти з порожнини різу.
При кисневого різання відбувається хімічна реакція згоряння заліза в кисні.
Залізо і сталь не загоряються, як відомо в кисні при низьких температурах, тому кисень зберігають у стальних балонах. Температура початку горіння металу заздрості від його хімічного складу і дорівнює 1000-1200 о С. Температура початку горіння підвищується зі збільшенням змісту вуглецю в металі при одночасному зниженні температури його плавленні. Високоякісна кисневе різання металу можлива лише в тому випадку, якщо він горить у твердому стані. Якщо ж метал спалахує лише при расплавлении, то в процесі різання він витікає з порожнини різу і рез виходить широким і нерівномірним.
Сутність процесу кисневого різання. Суміш кисню з пальним газом виходить з подогревательного мундштука різака і згорає, утворюючи полум'я, яке називають подогревающим. Коли метал нагрівається до температури початку горіння, пор осьовому каналу ріжучого мундштука подається технічно чистий кисень. Він потрапляє на нагрітий метал і запалює його. У процесі горіння виділяється значна кількість кислоти. Нижні шари металу нагріваються, і горіння швидко поширюється в глибину, пропалюючи наскрізний отвір, через яке ріжуча струмінь кисню виходить, назовні пробиваючи метал. Якщо переміщати різак з певною швидкістю, то метал буде розрізатися.
Таким чином, кисневе різання складається з декількох процесів: підігріву металу, спалювання металу струменем кисню, видування розплавленого шлаку з порожнини різу. Подогревательное полум'я зазвичай не гасять, і воно горить протягом всього процесу різання, так як теплоти, що виділяється при спалюванні заліза в кисні, недостатньо для відшкодування всіх втрат теплоти в зоні різання. Якщо подогревательное полум'я загасити, то процес різання швидко припиняється, метал охолоджується настільки, що кисень перестане на нього діяти, і реакція горіння металу в кисні зупиняється.
Умови різання. Кисневою різанні піддаються тільки ті метали і сплави, які задовольняють певним умовам.
· Температура займання металу в кисні повинна бути нижче температури його плавлення. Цій вимозі відповідають низьковуглецеві стали, температура займання яких в кисні близько 1300 о С, а температура плавлення близько 1500 о С. Збільшення вмісту вуглецю в сталі супроводжується підвищенням температури запалення в кисні і пониженням температури плавлення. Тому із зростанням вмісту вуглецю кисневе різання сталей погіршується.
· Температура плавлення оксидів металів, що утворюються при різанні, повинна бути нижче температури плавлення самого металу. В іншому випадку тугоплавкі оксиди не будуть видуватися струменем ріжучого кисню, що порушить нормальний процес різання. Цій умові не задовольняють високохромистого стали і алюміній. При різанні високохромистих сталей утворюються тугоплавкі оксиди з температурою плавлення 2000 о С, а при різанні алюмінію - оксид, температура плавлення якого близько 2050 о С. Кисневе різання їх неможлива без застосування спеціальних флюсів.
· Теплоти, яка виділяється при згорянні металу в кисні, має бути достатньо для підтримки безперервного процесу різання. При різанні стали близько 70% теплоти виділяється в результаті згоряння металу в кисні і лише 30% її надходить від полум'я, що підігріває різака.
· Утворюються при різанні шлаки повинні бути рідкотекучий і легко видуватися з місця реза.
· Теплопровідність металів і сплавів не повинна бути занадто високою, інакше теплота від полум'я, що підігріває і нагрітого шлаку інтенсивно відводиться від місця реза, процес різання стає нестійким і в будь-який момент може перерватися. При різанні стали згоряння заліза в кисні відбувається у відповідності з наступними реакціями:
Fe + 0,5 O 2 = FeO + 269 МДж / кмоль,
2Fe + 1,5 O 2 = Fe 2 O 3 + 272 МДж / кмоль,
3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 +276 МДж / кмоль.
З рівнянь випливає, що на згоряння 1 кг заліза витрачається 0,38 кг (0,27 л) кисню, або на 1 см 3 заліза потрібно 2,1 л кисню. На практиці ж витрата кисню в процесі різання може бути вище або нижче теоретичного значення, так як частина металу видувається з порожнини реза в неокислених вигляді і витікаючий шлак містить не тільки оксиди, але і металеве залізо. Виділяється при горінні заліза значна кількість теплоти оплавляє поверхню металу. Цей рідкий метал захоплюється в шлак разом з розплавленими оксидами. Кількість теплоти, що утворюється в результаті згоряння заліза при різанні, в 6-8 разів перевищує кількість теплоти, що виділяється подогревающим полум'ям різака.
Зазначеним умовам задовольняє лише залізо і його технічні сплави - сталі. Більшість інших металів не піддаються кисневого різання.
Разрезаемость металу. Нижче наведені характеристики разрезаемості вуглецевих сталей.
Разрезаемость киснем конструкційних сталей оцінюють за вмістом у них еквівалентного вуглецю:
C е = C + 0,16 Mn + 0,3 (Si + Mo) + 0,4 Cr + 0,2 V + 0,04 (Ni + Cu).
Цифри, що стоять перед позначенням елементів, вказують їх вміст у сталях (у відсотках за масою).
Характеристика разрезаемості конструкційних сталей.
Вплив легуючих елементів на разрезаемость сталі при кисневого різання.
Попередній підігрів необхідний у першу чергу для попередження утворення тріщин і виконується в газових печах, нагрівальних колодязях або полум'ям многопламенной пальника. «Зварювання. Кисневе різання. »
Зміст
1. Виникнення і розвиток зварювання.
2. Сутність процесу зварювання.
3. Технології кисневого різання
3.1. Техніка кисневого різання
3.2. Ручна розділова киснева різка.
3.3. Поверхневе кисневе різання.
3.4. Властивості зони термічного впливу при різанні.
3.5. Різаки.
4. Охорона праці при газополуменевих роботах.
5. Зварювання граткових конструкцій.
6. Вимоги безпеки праці при напівавтоматичному зварюванні
граткових конструкцій.
7. Використана література.
Виникнення і розвиток зварювання.
Зварювання і термічну різання широко використовують у народному господарстві країни. Це пояснюється перш за все економією металу. При виготовленні зварних конструкцій застосовують стикові з'єднання, при виготовленні клепаних - нахлесточного. Завдяки цьому економія металу, наприклад, при зварюванні будівельних конструкцій (ферми, колони, балки) складає близько 20%. Скорочення витрати металу знижує вартість зварних виробів.
Республіка Білорусь посідає провідне місце серед найбільших країн світу з розвитку зварювальної науки і техніки, а за деякими показниками зварювального виробництва - перше місце.
Наша країна - батьківщина найбільш поширеного виду зварювання сталей - дугового. Ще в СРСР вперше запропонували підводний, електрошлакового, дифузійну зварювання, зварювання в космосі.
В даний час все більше виробляється зварних виробів не тільки зі сталей, але і з алюмінію, міді, нікелю, титану та їх сплавів, а також з різнорідних матеріалів, наприклад алюмінію і сталі.
Одним із способів підвищення зносостійкості деталей в механізмах, поверхні яких працюють на стирання, є наплавлення сплавами з особливими властивостями.
Термічне різання в багатьох випадках повністю замінює механічну обробку. В даний час застосовується киснева різка сплавів заліза, титану та деяких інших сплавів. Поряд з кисневою стала виконуватися різання металів низькотемпературної плазмою.
Випускати продукцію відмінної якості, вдосконалювати прийоми праці, дотримуватися новітню передову технологію можуть тільки робітники, добре опанували теорією і передовою практикою. Велике значення має підвищення професійної майстерності та культурно-технічного рівня робітників.
Сутність процесу зварювання.
Зварюванням називається процес отримання нероз'ємних з'єднань шляхом встановлення міжатомних зв'язків між сполучаються частинами при їх нагріванні та / або пластичному деформуванні.
Процес зварювання - це комплекс декількох одночасно відбуваються процесів, основними з яких є: тепловий вплив на метал у околошовной ділянках, плавлення, металургійні процеси, кристалізація металу шва і взаємна кристалізація металів у зоні сплавлення.
Зварюваність - властивість металу або поєднання металів утворювати при встановленій технології зварювання з'єднання, що відповідає вимогам, обумовленим конструкцією і експлуатацією виробу. Розрізняють технологічну та фізичну зварюваність.
Тепловий вплив на метал у околошовной ділянках і процес плавлення визначаються способами зварювання, його режимами. Ставлення металу до конкретного способу зварювання і режиму називають технологічної зварюваністю.
Фізична зварюваність визначається процесами, що відбуваються в зоні зварюються металів, в результаті яких утворюється нероз'ємне зварне з'єднання.
Зближення частинок металу та створення умов для їх взаємодії здійснюються обраним способом зварювання, а відповідні фізико-хімічні процеси визначаються властивостями з'єднуються металів. Ці властивості характеризують фізичну зварюваність.
Зварювані метали можуть мати однакові і різні хімічні склади і властивості. У першому випадку це однорідні за хімічним складом і властивостями метали, у другому - різнорідні. Взаємна розчинність та освіта зварного шва відбуваються при расплавлении однорідних металів і їх сплавів, наприклад, сталі, міді, алюмінію та ін Всі однорідні метали мають фізичної зварюваністю.
Більш складним є з'єднання різнорідних металів. Це пояснюється їх різними фізичними і хімічними властивостями, наприклад температурою плавлення, теплопровідністю, а також різним атомним будовою. Властивості різнорідних металів не завжди забезпечують необхідні фізико-хімічні процеси в зоні сплавлення, тому ці метали не мають фізичної зварюваністю. Одні метали, наприклад залізо і свинець, не змішуються при расплавлении і не утворюють зварного з'єднання, інші - залізо і мідь, залізо і нікель, нікель і мідь - добре змішуються під час зварювання і утворюють зварні з'єднання.
Сполуки металів при зварюванні досягаються за рахунок виникнення атомно-молекулярних зв'язків між елементарними частинками деталей, що з'єднуються. Зближенню атомів заважають нерівності на поверхнях, забруднення у вигляді оксидів, органічних плівок та адсорбованих газів. Тому для встановлення атомно-молекулярних зв'язків між елементарними частинками деталей, що з'єднуються потрібні нагрів, нагрівання і тиск або тільки тиск.
Відомі два основних способи захисту металу від шкідливого впливу повітря: шлаковая захист і газовий захист. Часто ці способи використовують спільно, що дозволяє отримати високоякісний наплавлений метал і зварної шов.
Залежно від способів, що застосовуються для усунення причин, що перешкоджають отриманню міцного з'єднання, всі види зварювання (а їх близько 70) ділять на три основні групи: зварювання плавленням (зварювання в рідкому стані), зварювання плавленням і тиском (зварювання в рідко-твердому стані ) і зварювання тиском (зварювання у твердому стані).
Всі способи дугового і газового зварювання відносяться до зварювання плавленням. При зварюванні плавленням з'єднання деталей досягається шляхом розплавлення металу зварюваних елементів по крайках разом їх зіткнення. При цьому розплавлені кромки деталей, що з'єднуються і розплавлений присадний матеріал зливаються, утворюючи загальну зварювальну ванну. У міру віддалення джерела нагрівання відбувається затвердіння - кристалізація металу зварювальної ванни і формування шва, що з'єднує деталі в одне ціле. Метал шва при всіх видах зварювання плавлення має литу структуру.
Техніка кисневого різання.
Загальні відомості. Киснева різання є одним з найбільш поширених процесів газополум'яної обробки металів. Вона широко використовується в металообробці і металургії при різанні листів, заготовок профільного прокату, труб і т.д.
Розрізняють два види кисневого різання: розділовий і поверхневу.
При розділової різанні утворюються наскрізні розрізи, а при поверхневій - канавки круглого обриси.
Розділова різання проводиться без і зі скосом кромок під зварювання, а поверхнева буває або суцільний, коли обробляється вся поверхня заготовки за один прохід, або вибіркової з видаленням поверхневого шару металу.
На відміну від зварювання кисневе різання на вертикальній площині або в стельовому положенні не представляє труднощів і може здійснюватися в будь-якому просторовому положенні.
У процесі різання метал розплавляється і випливає з порожнини різу. Однак залізо легко окислюється, а в чистому кисні горить і перетворюється в оксиди і шлаки.
До термічного та хімічній дії може приєднуватися механічна дія струменя газу, яка викидає рідкі та розм'якшені продукти з порожнини різу.
При кисневого різання відбувається хімічна реакція згоряння заліза в кисні.
Залізо і сталь не загоряються, як відомо в кисні при низьких температурах, тому кисень зберігають у стальних балонах. Температура початку горіння металу заздрості від його хімічного складу і дорівнює 1000-1200 о С. Температура початку горіння підвищується зі збільшенням змісту вуглецю в металі при одночасному зниженні температури його плавленні. Високоякісна кисневе різання металу можлива лише в тому випадку, якщо він горить у твердому стані. Якщо ж метал спалахує лише при расплавлении, то в процесі різання він витікає з порожнини різу і рез виходить широким і нерівномірним.
Сутність процесу кисневого різання. Суміш кисню з пальним газом виходить з подогревательного мундштука різака і згорає, утворюючи полум'я, яке називають подогревающим. Коли метал нагрівається до температури початку горіння, пор осьовому каналу ріжучого мундштука подається технічно чистий кисень. Він потрапляє на нагрітий метал і запалює його. У процесі горіння виділяється значна кількість кислоти. Нижні шари металу нагріваються, і горіння швидко поширюється в глибину, пропалюючи наскрізний отвір, через яке ріжуча струмінь кисню виходить, назовні пробиваючи метал. Якщо переміщати різак з певною швидкістю, то метал буде розрізатися.
Таким чином, кисневе різання складається з декількох процесів: підігріву металу, спалювання металу струменем кисню, видування розплавленого шлаку з порожнини різу. Подогревательное полум'я зазвичай не гасять, і воно горить протягом всього процесу різання, так як теплоти, що виділяється при спалюванні заліза в кисні, недостатньо для відшкодування всіх втрат теплоти в зоні різання. Якщо подогревательное полум'я загасити, то процес різання швидко припиняється, метал охолоджується настільки, що кисень перестане на нього діяти, і реакція горіння металу в кисні зупиняється.
Умови різання. Кисневою різанні піддаються тільки ті метали і сплави, які задовольняють певним умовам.
· Температура займання металу в кисні повинна бути нижче температури його плавлення. Цій вимозі відповідають низьковуглецеві стали, температура займання яких в кисні близько 1300 о С, а температура плавлення близько 1500 о С. Збільшення вмісту вуглецю в сталі супроводжується підвищенням температури запалення в кисні і пониженням температури плавлення. Тому із зростанням вмісту вуглецю кисневе різання сталей погіршується.
· Температура плавлення оксидів металів, що утворюються при різанні, повинна бути нижче температури плавлення самого металу. В іншому випадку тугоплавкі оксиди не будуть видуватися струменем ріжучого кисню, що порушить нормальний процес різання. Цій умові не задовольняють високохромистого стали і алюміній. При різанні високохромистих сталей утворюються тугоплавкі оксиди з температурою плавлення 2000 о С, а при різанні алюмінію - оксид, температура плавлення якого близько 2050 о С. Кисневе різання їх неможлива без застосування спеціальних флюсів.
· Теплоти, яка виділяється при згорянні металу в кисні, має бути достатньо для підтримки безперервного процесу різання. При різанні стали близько 70% теплоти виділяється в результаті згоряння металу в кисні і лише 30% її надходить від полум'я, що підігріває різака.
· Утворюються при різанні шлаки повинні бути рідкотекучий і легко видуватися з місця реза.
· Теплопровідність металів і сплавів не повинна бути занадто високою, інакше теплота від полум'я, що підігріває і нагрітого шлаку інтенсивно відводиться від місця реза, процес різання стає нестійким і в будь-який момент може перерватися. При різанні стали згоряння заліза в кисні відбувається у відповідності з наступними реакціями:
Fe + 0,5 O 2 = FeO + 269 МДж / кмоль,
2Fe + 1,5 O 2 = Fe 2 O 3 + 272 МДж / кмоль,
3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 +276 МДж / кмоль.
З рівнянь випливає, що на згоряння 1 кг заліза витрачається 0,38 кг (0,27 л) кисню, або на 1 см 3 заліза потрібно 2,1 л кисню. На практиці ж витрата кисню в процесі різання може бути вище або нижче теоретичного значення, так як частина металу видувається з порожнини реза в неокислених вигляді і витікаючий шлак містить не тільки оксиди, але і металеве залізо. Виділяється при горінні заліза значна кількість теплоти оплавляє поверхню металу. Цей рідкий метал захоплюється в шлак разом з розплавленими оксидами. Кількість теплоти, що утворюється в результаті згоряння заліза при різанні, в 6-8 разів перевищує кількість теплоти, що виділяється подогревающим полум'ям різака.
Зазначеним умовам задовольняє лише залізо і його технічні сплави - сталі. Більшість інших металів не піддаються кисневого різання.
Разрезаемость металу. Нижче наведені характеристики разрезаемості вуглецевих сталей.
| Сталь | Характеристика разрезаемості. |
| Низьковуглецева | При змісті вуглецю до 0,3% різання без утруднень. |
| Середньовуглецевих | Зі збільшенням змісту вуглецю від 0,3 до 0,7% різання ускладнюється. |
| Високовуглецева | При змісті вуглецю понад 0,3% до 1% різання утруднена і потрібно попередній підігрів сталі до 300-700С. При змісті вуглецю більш 1-1,2% різання неможлива (без застосування флюсів). |
C е = C + 0,16 Mn + 0,3 (Si + Mo) + 0,4 Cr + 0,2 V + 0,04 (Ni + Cu).
Цифри, що стоять перед позначенням елементів, вказують їх вміст у сталях (у відсотках за масою).
Характеристика разрезаемості конструкційних сталей.
| Зміст | Разрезаемость стали | Марка стали | |
| вуглецю | еквівалентного вуглецю | ||
| До 0,3 | До 0,6 | Можлива різка в будь-яких умовах без обмежень і без підігріву до і після різання. | 15Г, 20Г, 10Г2, 15М, 15Нм та ін |
| До 0,5 | 0,6 - 0,8 | У літній час - хороша без підігріву. У зимовий час необхідний підігрів до150 о С | 30Г, 40Г, 30Г2, 15Х, 20Х, 15ХФ, 10ХФ, 15ХГ, 20М, 12ХНЗА, 20ХНЗА та ін |
| До 0,8 | 0,8 - 1,1 | Різка ускладнена у зв'язку з можливістю утворення гартівних тріщин. Необхідний попередній підігрів до 500 о С | 50Г - 70г, 35Г2 - 50Г2, 30Х - 50Х і ін 12ХМ - 35ХМ, 20ХГ - 40ХГ, 40ХН - 50ХП, 12Х2Н4А - 20Х2Н4А, 40ХФА, 5ХНМ, ШХ10, 25ХМФА та ін |
| Більше 0,8 | Більше 1,1 | Різка ускладнена у зв'язку з можливістю утворення тріщин після різання. Необхідний попередній підігрів до 300-400 о С і уповільнене охолодження металу після різання. | 25ХГС - 50ХГС, 33ХГС - 40ХС, 20ХЗ, 35ХЮА, 37ХНЗА, 35Х2МА, 25НВА, 38ХМЮА, 40ХГМ, 45ХНМФА, 50ХГА, 50ХТФА, 5ХНМ, 12Х2НЗМА, ШХ15, ШХ15СГ та ін |
| Елемент | Разрезаемость стали |
| Марганець | При вмісті до 0,6% Mn різання виконується без труднощів, однак твердість поверхні різу значно підвищується в порівнянні з твердістю основного металу. |
| Кремній | При вмісті до 0,2% З і до 4% Si метал розрізається без утруднень. При вмісті понад 0,2% З і до 2,5% Si різання виконується задовільно. |
| Хром | Сталі, що містять до 0,7% З і до 1,5% Cr, піддаються різанню без утруднень. При вмісті до 0,4% З і до 5% Cr необхідний попередній підігрів, який дозволяє уникнути гарту. Якщо зміст Cr перевищує 6%, сталь не розрізається. |
| Нікель | При вмісті до 0,5% З і до 35% Ni сталь розрізається задовільно, якщо в її складі немає значної кількості інших елементів. |
| Вольфрам | Сталь, що містить до 0,7% З і до 10% W, розрізається без утруднень. При вмісті 10-15% W різання можлива тільки з попереднім підігрівом. |
| Молібден | Зміст Mo до 2% не впливає на процес різання. При вмісті понад 3,5% Мо різанні піддаються тільки сталі, які містять не більше 0,3% С. |
| Мідь | Зміст Cu до 0,7% не впливає на процес різання. |
| Алюміній | Зміст до 0,5% Al на процес різання не впливає. При більшому його утриманні погіршується процес різання. При вмісті понад 10% Al сталь не розрізається. |
| Сірка і фосфор | Якщо загальний вміст цих елементів не перевищує 0,1%, на процес різання вони впливу не роблять. |
Високолеговані сталі кисневого різання не піддаються через утворення в процесі різання тугоплавких оксидів, які важко видаляються з порожнини різу (розрізу). Високовуглецеві, високолеговані аустеністние, високохромистого стали не піддаються газокисневого різанні. У цьому випадку застосовують киснево-флюсових або плазмово-дугове різання.
Для різання необхідний чистий кисень; навіть невелика кількість домішок помітно знижує їй швидкість і значно підвищує витрата кисню. В якості пального дл полум'я, що підігріває при кисневого різання можна використовувати будь-який промисловий горючий газ, а також бензин, бензол, гас і т.д.
Чавун не ріжеться внаслідок низької температури плавлення і високої температури початку горіння; він горить у кисні в розплавленому стані, що виключає можливість отримання якісного розрізу.
Кольорові метали також не піддаються процесу різання з-за високої температури плавлення їх оксидів і значною теплопровідності.
Мідь не ріжеться внаслідок високої теплопровідності та незначної кількості теплоти, що виділяється при її згорянні. Мідь і її сплави можна обробляти киснево-флюсового різкою.
Алюміній не ріжеться внаслідок надмірної тугоплавкости утворюється оксиду. Для алюмінію і його сплавів застосовують плазмову дугове різання.
Показники режиму різання. Основними показниками режиму різання є: потужність полум'я, тиск ріжучого кисню та швидкість різання. Від їх вибору багато в чому залежать продуктивність і якість різання.
Потужність полум'я визначається товщиною металу, що розрізає, складом і станом сталі (прокат або поковка). При ручній різанні через нерівномірність переміщення різака зазвичай доводиться в 1,2-2 рази збільшувати потужність полум'я в порівнянні з машинною. При різанні лиття слід підвищувати потужність полум'я в 3-4 рази, тому що поверхня виливків, як правило, покрита піском і пригаром.
Для різання сталі товщиною до 300 мм застосовують нормальне полум'я, а завтовшки понад 400 мм - підігріває полум'я з надлишком ацетилену (насичуватися вуглецем) для збільшення довжини факела і прогріву нижній частині різу.
Тиск ріжучого кисню залежить від товщини металу, що розрізає, форми ріжучого сопла і чистоти кисню. При підвищенні тиску понад нормативний швидкість різання зменшується, і якість поверхні реза погіршується. Відповідно збільшується витрата кисню.
Швидкість різання повинна відповідати швидкості окислення металу по товщині розрізається аркуша. Судити про правильний вибір швидкості різання можна за такими ознаками. При сповільненій швидкості відбувається розплавлення верхніх крайок розрізається листа і розплавлені шлаки (оксиди) вилітають з розрізу у вигляді потоку іскор в напрямку різання.
Занадто велика швидкість характеризується слабким вильотом пучка іскр з розрізу в бік, зворотний напрямку різання, і значним «відставанням» ліній різу від вертикалі. Можливо непрорезаеніе металу. При нормальній швидкості різання потік іскор і шлаку із зворотного боку розрізається листа порівняно невеликий і направлений майже паралельно кисневої струмені.
Підготовка поверхні. Перед різкою поверхню металу, що розрізає повинна бути ретельно очищена від окалини, іржі, фарби й бруду. Для ручного різання досить очистити полум'ям різака місце різу у вигляді вузької смуги (30-50 мм) з подальшою зачисткою металевою щіткою. Перед механізованої різанням на стаціонарних машинах листи зазвичай правлять на Листоправильні вальцях і очищають усю поверхню або хімічною, або механічним (дробеструйной обробкою) шляхом.
Листи укладаються горизонтально на опори. Вільний простір під листом має становити половину товщини металу, що розрізає плюс 100мм.
Положення і переміщення різака в процесі різання. Перед початком різання подогревающим полум'ям нагрівають крайку розрізає металу до температури оплавлення і потім включають ріжучий кисень.
Положення різака на початку різання залежить від товщини розрізаючої сталі. При прямолінійній різанні листової сталі товщиною до 50 мм різак встановлюється вертикально, а при великій товщині листа - під кутом 5 про до поверхні торця аркуша. Потім його нахиляють на 20-30 про убік, зворотну руху різака. Таке положення різака сприяє кращому прогріванню металу по товщині і підвищенню продуктивності різання. При вирізці фігурних деталей різак повинен бути строго перпендикулярний до поверхні металу, що розрізає.
Для полегшення різання і прискорення прогрівання металу доцільно робити зарубку зубилом в початковій точці різу.
Пробивання отворів. Техніка пробивання отворів у листової сталі має особливості. При невеликій товщині металу (до 20 мм) і виконанні різання вручну пробивання отворів усередині контуру листа проводиться різаком. Після попереднього нагрівання металу до температури оплавлення Підігріває полум'я вимикається і на час пробивання отвору за допомогою вентиля на різаку включається подача ріжучого кисню, після чого полум'я знову запалюється в розпеченому металі. Така техніка пробивання отворів виключає можливість виникнення ударів і зворотних ударів.
При пробиванні отворів у металі товщиною від 20 до 50 мм лист слід встановлювати в похилому положенні або вертикально для полегшення стікання утворюється шлаку.
При пробиванні отворів у металі товщиною більше 50мм спочатку свердлінням виконується невеликий отвір.
Машинна різання допускає можливість пробивання отворів різаками в металі товщиною до 100 мм. Для цього після нагріву місця пробивки до температури оплавлення повільно збільшують тиск ріжучого кисню до необхідного значення з одночасним включенням різака (машини), швидкість якого повинна складати 150-600 мм / хв. Завдяки такому прийому бризки металу не потрапляють на торець різака, зменшується ймовірність пострілів і зворотних ударів. Отвори можна пробивати як з контуру, так і поблизу його.
У процесі різання відстань від торця мундштука до металу слід підтримувати постійним. При ручній різанні це досягається використанням спеціальних візків, що прикріплюються до голівки різака, а при машинної - укладанням листа в строго горизонтальне положення і застосуванням супортів з плаваючою кареткою (обробка листів, що не піддавалися редагуванню).
У разі різання листів товщиною до 100 мм відстань від торця мундштука до поверхні металу, що розрізає повинна бути на 2 мм більше довжини ядра полум'я. Прирізці сталі завтовшки більше 100 мм і роботи на газах-замінниках ацетилену вказану відстань збільшують на 30-40%, щоб уникнути перегріву мундштука.
Ручна розділова киснева різка.
Різка листів. Ручна розділова різання застосовується для різання листів, поковок профільного прокату і скрапу. При різанні в якості пального газу використовується як ацетилен, так і гази-замінники ацетилену (пропан-бутан, природний газ та ін.) В останньому випадку збільшується час попереднього підігріву металу до початку процесу різання, тому краще використовувати ацетилен (де це можливо). Різка скрапу переважно проводиться із застосуванням рідкого пального (гас, бензин та їх суміші).
Для різання листів товщиною від 3 до 300 мм використовуються універсальні ручні різаки Р2А-01, РЗП-01, а до 800 мм - спеціалізовані різаки типу рзр-2.
Різка стали малої товщини супроводжується значним перегрівом, оплавленням крайок і викривленням металу, що розрізає. При цьому на різаках встановлюється внутрішній мундштук № 0 з мінімальним отвором для ріжучого кисню і зовнішній мундштук № 1. Кращі результати дає різання з послідовним розташуванням полум'я, що підігріває і ріжучого кисню. Різання ведуть з максимальною швидкістю і мінімальною потужністю полум'я, що підігріває. Мундштук різака нахиляють під кутом 15-40 о до поверхні реза в бік, зворотний напрямку різання.
Перед початком різання потрібно покласти лист на опори, очистити місце різу і встановити на різаку мундштуки в залежності від товщини розрізаючої сталі. Потужність полум'я і тиску газів (кисню і пального) регулюють при відкритому вентилі ріжучого кисню. Підігрів листа починається з кромки і триває зазвичай 3-10 с. Якщо різання починають з середини листа, тривалість підігріву збільшується в 3-4 рази.
Точність і якість ручної різання залежать від правильного вибору режимів і кваліфікації різьбяра. Щоб підвищити точність, різання виконують по розмітці і направляють (при прямолінійною різанню). Якість різання в значній мірі залежить від своєчасного пуску ріжучого кисню, рівномірного переміщення різака і підтримки постійного відстані між різаком і поверхнею аркуша. Для цього використовують найпростіші пристосування: циркуль для вирізки фланців і отворів, візок для підтримки постійного відстані між різаком і поверхнею листа; напрямну лінійку або куточок для прямолінійних різів і т. д.
Існують особливі технологічні прийоми підвищення якості ручної різання. До них відносяться, наприклад, безгратовая і пакетна різка.
Безгратовая різання застосовується для отримання поверхні розрізування без грата на нижніх крайках. При цьому використовують кисень чистотою не нижче 99.5 і сопло ріжучого кисню з розширенням на виході (для різання металу товщиною понад 12 мм).
Пакетна резка дозволяє отримувати якісний рез тонких аркушів (товщиною 1,5-2 мм). Листи складаються в пакет і стягуються струбцинами. Максимальна товщина кожного аркуша 8-10 мм, а загальна товщина пакета - не більше 100 мм. Режими різання встановлюються за сумарною товщині пакету, однак швидкість їй повинна бути трохи нижче, ніж для одношарової стали тією ж товщини.
Пакетну резку можна здійснювати без щільного прилягання листів (з зазорами між ними до 3-4 мм). У цьому випадку пакет закріплюють з одного боку і виконують різання киснем низького тиску (0,3-0,5 МПа) з розсвердлюванням горлового каналу мундштука на 0,3-04 мм. Полегшує початок процесу різання збірка листів з невеликим зсувом. Пакетну резку використовують і при машинної різанні.
Різка поковок і відливів. Виробляється ручним різаком типу рзр-2, які працюють на пропан-бутані в суміші з киснем. Цей різак ріже поковки і виливки товщиною від 300 до 800 мм. Для забезпечення якісної різання заготовок такої товщини важливе значення мають положення різака і швидкість його переміщення. На початку різання різак розташовують під прямим кутом до поверхні, що розрізає або під кутом 5 про убік, зворотну руху. Після попереднього підігріву місця початку різання і пуску ріжучого кисню необхідно переконатися в повному прорізанні металу по всій товщині і потім почати переміщення різака. До кінця різу слід трохи знизити швидкість різання і збільшити кут нахилу різака в бік, зворотний руху, до 10-15 о для забезпечення повного прорізання кінцевої ділянки та зменшення відставання ліній різу.
Різка труб. Ручна кисневе різання використовується для обрізки торців труб під зварювання, вирізки дефектних ділянок і отворів в трубопроводах і т.д. Різка виконується з використанням в якості пального газу ацетилену або газів-замінників. Труби можна різати в будь-яких просторових положеннях. Різка труб невеликого діаметра виконується без їх повороту. При різанні неповоротних труб великого діаметра різак переміщається по напрямній косинцю, а при різанні поворотних труб використовуються спеціальні каретки і роликові стенди.
Швидкість різання труб з товщиною стінок 6-12 мм не перевищує 800мм/мін. Для підвищення швидкості різання різак встановлюють під кутом 15-25 о до дотичної в точці перетину осі різака з поверхнею труби. При цьому збільшується зона взаємодії кисню з металом і утворюється в процесі різання шлак нагріває лежить попереду ділянку труби, завдяки чому поліпшується окислення металу. Однак час попереднього підігріву поверхні труби до температури запалення збільшується до 60-70С. Щоб уникнути цього, необхідно ввести в зону реакції сталевий пруток (або залізний порошок). У цьому випадку середня швидкість різання труб діаметром 300-1020 мм з товщиною стінки до 12 мм становить 1,5-2,5 м / хв, тобто підвищується в 2-3 рази в порівнянні з різкою при перпендикулярному розташуванні різака.
Різка виробляється універсальними або вставними різаками. Режими її встановлюються в залежності від товщини металу згідно з паспортними характеристиками різаків.
Різка профільного прокату. Послідовність операцій різання залежить від профілю металу, що розрізає. Різання куточка починають з кромки полки. Різання двотаврових балок починають з різання полиць, а потім прорізають стійку.
Поверхневе кисневе різання.
Поверхневою кисневої різкій називають процес зняття шару металу кисневої струменем. Ця різка відрізняється від розподільчої тим, що замість наскрізного розрізу на поверхні оброблюваного металу утворюється канавка. Профіль її залежить від форми і розмірів вихідного каналу мундштука для ріжучого кисню, а також режимів різання і розташування (кут нахилу) різака щодо листи.
Суть процесів розділової та поверхневої різання однакова. Однак в останньому випадку струмінь кисню направляється під гострим кутом до поверхні металу і швидко переміщається. Джерелом нагріву металу є не тільки підігріває полум'я різака, але і розплавлений шлак, який, розтікаючись по поверхні листа вздовж лінії різу, підігріває нижні шари металу. Отже, при поверхневій різанні ефективніше використовується теплота, що виділяється в результаті окислення заліза, ніж при розділовій. У результаті цього швидкість поверхневої різання досягає 2-4 м / хв, відповідно підвищується і продуктивність праці. Ручним різаком видаляється до 40 кг / год металу, в той час як при пневматичної вирубці - не більше 2-3 кг / ч.
Поверхнева різання широко застосовується в металургійній промисловості і зварювальному виробництві. У зварювальному виробництві поверхнева різання використовується для вирізки дефектних ділянок швів і при ремонтних роботах.
Ручна різання виконується різаками типів РПК і РПА, а машинна за допомогою машин вогневої зачистки (МОЗ). Вони видаляють шари металу товщиною від 0,5 до 3,5 мм одночасно з чотирьох сторін сляба або Блюма. Продуктивність суцільний зачистки прокату велика і становить 600-1000 кг / год залежно від сортаменту оброблюваної сталі. Швидкість руху металу при зачистці досягає 45-50 м / хв.
Ручна зачистка починається з прогріву початкової ділянки до температури запалення металу. При включенні ріжучого кисню утворюється осередок горіння металу і забезпечується стійкий процес зачистки за рахунок рівномірного переміщення різака вздовж лінії різу. При нагріванні різак звичайно розташовується під кутом 70-80 о до поверхні. У момент подання ріжучого кисню його нахиляють на 15-45 о.
За інших рівних умов глибина і ширина канавки залежать від швидкості різання і з її збільшенням зменшуються. Глибина канавки збільшується із зростанням кута нахилу мундштука різака, підвищенням тиску ріжучого кисню і зменшенням швидкості різання. Ширина канавки визначається діаметром каналу ріжучої струменя кисню. Щоб уникнути появи заходів сонця на поверхні заготовки, ширина канавки повинна бути в 5-7 разів більше її глибини.
При необхідності зачистки дефектів на значній поверхні зазвичай виробляють різання «ялиночкою» за один або кілька проходів, надаючи різака коливальні рухи. Відстань між мундштуком і зачищають металом повинно бути постійним.
Поверхневе кисневе різання може бути використана для зачистки дефектів на поверхні високолегованих сталей. У цьому випадку слід застосовувати киснево-флюсового різання у поєднанні з поверхневою, використовуючи різаки типу РПА або інші з киснево-флюсового оснащенням і установку типу УГПР.
Властивості зони термічного впливу при різанні.
У процесі газокисневого різання в розрізати метал вводиться значна кількість теплоти. Нагрівання відбувається нерівномірно і розподіляється по кромці різу і порівняно вузькій смузі металу, прилеглої до різу. Це створює напруження в металі і деформує його, спотворюючи геометричну форму. Кромка різу кілька коротшає і в прилеглому шарі виникають розтягуючі напруги, які можуть бути повністю зняті лише відпалом з рівномірним нагріванням всієї деталі. Напруження і деформації також зменшуються при механічній обробці (стругання або фрезерування крайки різа). Смуга металу шириною 2-5 мм, що прилягає до резу, швидко нагрівається вище критичних температур, а потім швидко охолоджується внаслідок відводу теплоти в холодну основну масу металу. Відбувається термообробка металу, відповідна загартуванню.
Ступінь загартування, що утворюються структури і максимальна твердість крайки різа визначаються в першу чергу хімічній обробці. Прості вуглецеві сталі, що містять менше 0,3% вуглецю, при різанні майже не гартуються. У легованих сталей і сталей з підвищеним вмістом вуглецю часто значно підвищується твердість по кромці різу. Метал нагрівається до найвищої температури у поверхні крайок, де зазвичай відбувається повне аустенитное перетворення, спостерігаються максимальні зміни структури і твердості. У низьковуглецевих сталях утворюється сорбітная структура; у міру підвищення змісту вуглецю і легуючих елементів в сталі з'являється троостит, а потім і мартенсит, що свідчить про високу твердості і крихкості металу. У міру віддалення від кромки зміни структури поступово стають менш помітними, твердість зменшується і на відстані кількох міліметрів від кромки основний метал зберігає первісну структуру.
Ширина зони термічного впливу при кисневого різання залежить від хімічного складу і товщини металу, що розрізає, зростаючи разом з нею. При різанні низьковуглецевої сталі товщиною 10 мм ширина зони впливу не перевищує 1 мм; при товщині 150-200 мм ширина цієї зони становить близько 3 мм. Стали леговані і з підвищеним вмістом вуглецю товщиною 100 мм можуть мати зону термічного впливу шириною до 6 мм.
Дослідження структури і механічних властивостей металу показали, що киснева різка менше змінює властивості кромки, ніж механічна різання ножицями і фрикційного пилкою. Для низьковуглецевої сталі немає необхідності видаляти поверхневий шар металу з крайки різа; при подальшій зварюванні досить очистити кромки від окалини. Після різання сталей, чутливих до термічної обробки, іноді доводиться вдаватися до додаткових операцій: механічному струганню кромки, місцевому отжигу. Особливо небезпечним є виникнення дрібних тріщин в зоні впливу, що іноді спостерігається у сталей, легко гартуються. У подібних випадках використовують попередній підігрів металу. Він зменшує жолоблення, внутрішні напруги, зміни структури, твердість металу. Тому підігрів часто є єдиним надійним засобом, що забезпечує якісну кисневу різку легко гартують легованих та вуглецевих сталей. При машинному кисневого різання підігрів здійснюється потужними многопламеннимі пальниками, змонтованими на ріжучій машині і переміщаються разом з кисневим різаком уздовж поверхні металу, що розрізає.
Крім структурних перетворень металу, при кисневого різання відбувається зміна його хімічного складу на глибину до 2-3 мм. Найбільш суттєвим є підвищення вмісту вуглецю у поверхні різу, що можна пояснити насичуватися вуглецем дією подогревательного полум'я. Однак підвищення вмісту вуглецю відбувається і при використанні водневого полум'я, яке не може насичуватися вуглецем метал. Мабуть, основною причиною є міграція (переміщення) вуглецю при нерівномірному нагріванні металу в більш нагріті області. Тому що найбільш сильно нагрівається поверхня крайки різа, то спостерігається переміщення вуглецю з внутрішніх менш нагрітих шарів металу до поверхні кромки.
Різаки.
Класифікація ризиків. Різаки - основний інструмент, який використовується при кисневого різання. Вони служать для змішування пального газу або рідини з киснем, розігріву металу подогревающим полум'ям і подачі струменя кисню в зону різання.
Ручні різаки для газового різання класифікуються за такими ознаками:
· Роду горючого газу, на якому вони працюють (для ацетилену, газів-замінників, рідких горючих);
· Принципом змішання пального газу і кисню (інжекторні і безинжекторние);
· Призначенням (універсальні та спеціальні);
· Увазі різання (розділова, поверхнева, киснево-флюсова, списа).
Особливості конструкції різаків. Як і зварювальні пальники, різаки мають інжекторне пристрій, що забезпечує їхню роботу при будь-якому тиску пального газу. Інжекторний різак відрізняється від інжекторної пальники тим, що має окремі канал для подачі кисню і спеціальну головку, яка представляє собою два сених мундштука - внутрішній і зовнішній.
Ацетіленокіслородний інжекторний різак включає дві основні частини - стовбур і наконечник. Стовбур складається з рукоятки з ніпелями і для приєднання кисневого та ацетиленового рукавів, корпусу з регулювальними кисневим і ацетиленовим вентилями, інжектора, змішувальної камери, трубки, головки різака з внутрішнім мундштуком і зовнішнім, трубки ріжучого кисню з вентилем. Стовбур приєднується до корпусу накидною гайкою.
Кисень з балона надходить у різак через ніпель і в корпусі йде по двох каналу. Частина газу, проходячи через вентиль, надходить в інжектор. Виходячи з інжектора з великою швидкістю, струмінь кисню створює розрідження і підсмоктується ацетилен. У результаті в камері виходить гаряча суміш, яка, проходячи через зазор між зовнішніми і внутрішніми мундштуками, згорає, створюючи Підігріває полум'я.
Інша частина кисню через вентиль поступає в трубку і, виходячи через центральний канал внутрішнього мундштука, утворює струмінь ріжучого кисню.
Основною деталлю різака є мундштук, який в процесі різання швидко зношується. Мундштуки поділяють на дві групи: до першої групи належать цілісні нерозбірні, до другої - складові. Останні складаються з двох самостійних мундштуків, мають кільцеву щілину для виходу горючої суміші, яка надходить по кільцевому зазору між внутрішнім і зовнішнім мундштуками. По центральному каналу внутрішнього мундштука подається кисень.
Складові різаки з кільцевою щілиною легше виготовляти і замінювати.
Вид ріжучої струменя кисню залежить від форми (профілю) каналів сопла мундштука, їх розмірів, тиску кисню перед соплом, витрати кисню в одиницю часу, тиску всередині сопла й швидкості витікання.
При різанні металу товщиною 10-350 мм найбільш широкого поширення набули сопла зі ступінчастим розширенням на виході. Ці сопла використовують при тиску кисню від 0,3 до 1,2 МПа. При тиску кисню на вході в сопло до 0,3 МПа застосовують прості циліндричні сопла без розширення на виході. Їх використовують при різанні металу товщиною до 10 мм і понад 350мм. Найменші втрати тиску кисню забезпечують мундштуки, сопла яких мають плавне розширення на виході.
Тиск кисню вибирають залежно від товщини металу, що розрізає і конструкції сопла.
Різаки універсальні. В даний час широке застосування отримали універсальні різаки. До них висувають такі вимоги: можливість різання сталі товщиною від 3 до 300 мм і в будь-якому напрямку; стійкість до зворотних ударів; мала маса; зручність у використанні. Машинні різаки часто застосовують в безинжекторном виконанні.
Принцип роботи різаків інжекторного типу аналогічний принципу роботи пальників для зварювання та нагрівання. Однак на відміну від пальників різаки мають канали для підведення кисню і спеціальну головку, до якої кріпляться два змінних мундштука - внутрішній і зовнішній.
Ручний різак РАВ-1 призначений для ручного розділової різання низьковуглецевої сталі товщиною 3-300 мм з використанням полум'я, що підігріває, що утворюється при згоранні суміші ацетилену з киснем. Різак - безинжекторний, працює при тиску ацетилену 0,05-0,07 МПа, характеризується підвищеною стійкістю до зворотних ударів, тривалим часом горіння полум'я, підвищеною швидкістю різання низьковуглецевої сталі, економічністю витрат ацетилену. Змінюючи мундштук, можна застосовувати різне пальне. При оснащенні пристосуванням подачі флюсу різак можна використовувати для флюсового різання легованих сталей, чавуну, кольорових металів, а також неметалічних матеріалів. Різак складається зі стовбура, приєднувальних ніпелів для гумотканинних рукавів, головки, вентиля для ріжучого кисню, вентиля для кисню полум'я, що підігріває і пального газу, а також рукоятки. На торці мундштука є кільцевої ряд отворів для пальної суміші і канал для ріжучого кисню. Джерелами живлення різака є балони або рампи для балонів, газопроводи, ацетиленові генератори середнього тиску. Маса різака 1,3 кг; його комплектують шістьма змінними мундштуками.
Різак РАП-1 інжекторного типу призначений для видалення струменем кисню коренів зварних швів і виправки невеликих вад з сталевому лиття. Складається з корпусу, рукоятки, наконечника зі змішувальної камерою і інжектором. На корпусі розташовані рукоятка і вентилі: для подачі ріжучого кисню, що підігріває кисню та ацетилену. Як пальне використовують ацетилен. Витрата ацетилену і кисню для полум'я, що підігріває регулюють відповідними вентилями. Робота різака заснована на використанні інжектується дії струменя кисню, що надходить різак під тиском, значно перевищує тиск інжектіруемого ацетилену. Маса різака 1,2 кг; комплектують двома змінними мундштуками № 1 і 2.
Різак Р2А-01 (середньої потужності) складається зі стовбура, ніпелів, інжектора, змішувальної камери, трубок для подачі кисню і горючих газів, головки і змінних мундштуків. Призначений для ручного різання низьковуглецевої і низьколегованої сталей товщиною від 3 до 200 мм. Працює на ацетилені.
Різак Р3П-01 (великої потужності) призначений для тих же цілей, що і різак Р2А-01, але працює на газах-замінниках (пропан-бутані або природному газі). Діапазон розрізають товщин металу - від 3 до 300 мм. У порівнянні з різаком Р2А-01 має великі діаметри прохідних каналів інжектора, змішувальної камери і вихідних каналів внутрішніх мундштуків.
Різаки вставні. Використовуються при виконанні монтажних, ремонтних та інших робіт в умовах індивідуального робочого поста, коли часто доводиться здійснювати і зварювання, і різання. Вставні різаки приєднуються до стовбурів універсальних пальників. Випускаються у двох виконаннях.
Різаки РВ-1А-02 приєднується до стовбура пальника Г2-04. Призначений для ручного кисневого різання низьковуглецевих і низьколегованих сталей товщиною 3-100 мм. Працює на ацетилені. Комплектується двома зовнішніми мундштуками (№ 1А, 2А) і п'ятьма внутрішніми мундштуками (№ 0А, 1А, 2А, 3А, 4А).
Різак РВ-2А-02 приєднується до стовбура пальника Г3-03 і дозволяє розрізати сталь товщиною 3-200 мм. Комплектується додатковим внутрішнім мундштуком № 5А.
Різаки спеціальні. Використовують для ручного розділової різання металу товщиною більше 300 мм, поверхневої різання й різання з користуванням рідкого пального.
Різаки РПК-2-72 і РПА-2-72 призначені для ручного поверхневою різання низьковуглецевої і низьколегованої сталей з метою видалення місцевих дефектів з поверхні лиття та чорного прокату. Різаки складаються з корпусу з зовнішнім і внутрішнім мундштуками, вентилів і важеля пуску ріжучого кисню. Прохідні перетину і діаметри вихідних каналів в мундштуках дещо збільшені в порівнянні з універсальними різаками з метою отримані в порівнянні з універсальними різаками з метою одержання широкої і м'якою струменя ріжучого кисню. Довжина різака 1350 мм, маса 2,5 кг.
У різаку РПК-2-72 використовується як пальне коксовий або природний газ тиском не менше 0,02 МПа (0,2 кгс / см 2), а в різаку РПА-2-72 - ацетилен тиском не менше 0,01 МПа ( 0,1 кгс / см 2).
Різак рзр-2 служить для ручного розділової різання поковок, відливок і прибутків з низьковуглецевої і низьколегованої сталей товщиною 300-800 мм. Різак - з внутрісопловим змішуванням пального газу і підігріває кисню. Для підвищення стійкості горіння полум'я, що підігріває тиску пального газу на вході в різак становить не менше 0,05 МПа (0,5 кгс / см 2). В якості пального газу використовується пропан-бутан. Найбільша витрата його - 7,5, кисню - 114,5 м 3 / ч. Для контролю ріжучого кисню передбачений манометр. Харчування газом здійснюється від цехових магістралей або розподільних рамп. В останньому випадку необхідна киснева рампа на 10 балонів і пропанобутанової рампа на 3 балони. Маса різака 5,5 кг.
Охорона праці при газополуменевих роботах.
Експлуатація обладнання.
Загальні відомості. Газополум'яні роботи (зварювання, різання, стругання, виплавка дефектів металу, нагрівання виробів та ін) повинні проводитися на відстані не менше 10 м від пересувних генераторів, 5 м - від балонів та бачків з рідким пальним, 1,5 м - від газопроводів і газорозбірних постів.
Перед початком робіт необхідно перевірити справність використовуваної апаратури, пересувного ацетиленового генератора, балонів і рукавів і герметичність роз'ємних з'єднань, а також пломб на затворах «сухого» типу і редукторах. При роботі від газорозбірних посту слід переконатися в працездатності захисного пристрою і перевірити рівень залитої рідини по контрольному крану на рідинному затворі. Поблизу робочого місця зварника повинен знаходитися посудину з чистою водою для охолодження пальника. При перегріві пальники роботу потрібно припиняти.
Після закінчення робіт слід перекрити вентилі на балонах або газорозбірних поста, вивернути регулювальний гвинт редуктора, відкрити вентиль на пальнику (різаку), привести в порядок робоче місце і прибрати обладнання в спеціально відведене місце.
Забороняється:
· Проводити газополум'яні роботи при порушенні герметичності з'єднань і рукавів;
· Працювати без спецодягу і засобів індивідуального захисту, замасленої одязі, застосовувати засмальцьовану ганчір'я та інструмент;
· Використовувати кисень для очищення одягу від пилу; виконувати газополум'яні роботи при відсутності засобів пожежогасіння;
· Курити при роботі з пересувним ацетиленовим генератором, карбідом кальцію, рідким пальним;
· Ремонтувати пальники та іншу апаратуру на робочому місці.
Балони. Склади для зберігання балонів обладнуються вентиляцією. Освітлення складів балонів з горючими газами повинно бути виконано у вибухозахищеному виконанні.
Зберігати горючі матеріали і проводити роботи, пов'язані із застосуванням відкритого вогню (ковальські, зварювальні, паяльні та ін) в радіусі 25 м від складу балонів, забороняється.
Балони з киснем зберігати в одному приміщенні з балонами з горючим газом, а також з карбідом кальцію, фарбами і маслами (жирами) забороняється. Порожні балони слід зберігати окремо від балонів, наповнених газом.
Перевезення наповнених газом балонів проводиться на ресорному транспорті або автокарах в горизонтальному положенні обов'язково з прокладками між балонами. Як прокладок можуть застосовуватись дерев'яні бруски з вирізаними гніздами для балонів, а також мотузкові або гумові кільця товщиною не менше 25 мм (по два кільця на балон) або інші матеріали, що оберігають балони від ударів один об інший. Всі балони на час перевезення повинні укладатися вентилями в один бік.
Дозволяється перевезення балонів у спеціальних контейнерах, а також без контейнерів у вертикальному положенні обов'язково з прокладками між ними і огорожею від можливого падіння.
При навантаженні, розвантаженні, транспортуванні і зберіганні балонів слід вживати заходів, що запобігають падінню, пошкодження і забруднення балонів.
Спільна перевезення кисневих балонів з балонами горючих газів як наповнених, так і порожніх на всіх видах транспорту забороняється, за винятком доставки двох балонів на спеціальній ручної візку до робочого місця.
Балони необхідно переміщати на спеціально призначених для цього візках, контейнерах та інших пристроях, що забезпечують стійке їхнє положення.
Перенесення балонів на руках або плечах забороняється.
У робочому положенні і при зберіганні балони повинні знаходитися у вертикальному положенні в гніздах спеціальних стійок. Допускається тримати на робочому місці окремі балони без спеціальних стійок або в похилому положенні, але прийнявши заходи проти їх перекидання.
При транспортуванні та зберіганні балонів з горючими газами на бічних штуцерах вентилів балонів повинні бути поставлені заглушки.
Перевозити і зберігати балони з газами необхідно з нагвинчують на їх горловини запобіжними ковпаками. Знімати балони з автомашини ковпаками вниз забороняється.
Балони, призначені для газополуменевих робіт, повинні мати відмінну забарвлення і написи.
Балони, що знаходяться в експлуатації, підлягають періодичному огляду не рідше 1 разу на 5 років.
Балони, що мають несправні вентилі, тріщини й корозію корпусу, помітна зміна форм, забарвлення і написи, що не відповідають вимогам Проматомнадзору, а також балони з строком огляду підлягають негайному вилученню з експлуатації і направляються в ремонт на газонаповнювальну станцію або в спеціальні ремонтні майстерні.
Балон з витоком газу не повинен прийматися для роботи або транспортування. Перевірка витоку газу здійснюється шляхом покриття мильною емульсією можливих місць витоку.
Якщо балон несправний, його слід винести в безпечне місце і обережно випустити з нього газ. Якщо це неможливо зробити через несправність вентиля, балон повинен бути повернутий на наповнювальну станцію.
Балони з газом встановлюються осторонь від проходів і повинні знаходитися на відстані не менше 1 м від радіаторів опалення, опалювальних приладів і печей і не менше 5 м від відкритого вогню.
Під час роботи на зварювальному посту повинні перебувати одночасно не більше двох балонів (з киснем та горючим газом).
У зварювальній майстерні за наявності не більше 10 зварювальних постів допускається для кожного поста мати по одному запасному балону з киснем та горючим газом. Якщо в майстерні більше 10 зварювальних постів, має бути організовано централізоване постачання газами.
Запасні балони зберігаються у спеціальних прибудовах до майстерні чи в місцях, огороджених сталевими щитами.
Необхідно уникати ударів по балонів металевими предметами і охороняти їх від дії прямих сонячних променів і інших джерел тепла. Підігрівати балони для підвищення тиску забороняється.
Якщо тиск в балоні виявиться вище допустимого, необхідно короткочасним відкриванням вентиля випустити частина газу в атмосферу або охолодити балон холодною водою. При випуску газу з балона, продувці вентиля або пальника робітник повинен знаходитися в стороні, протилежній напрямку струменя газу.
При виникненні ударів під час роботи необхідно закрити на пальнику спочатку вентиль горючого газу, а потім кисневий і охолодити мундштук у воді.
Під час охолодження мундштука у воді необхідно стежити, щоб вентилі були повністю закриті, в іншому випадку можливе скупчення газу на поверхні води і освіта вибухонебезпечної суміші.
При зберіганні, перевезенні та користуванні балонами необхідно стежити за тим, щоб на них не потрапляли масло або жир, щоб уникнути займання та вибуху.
При проведенні газозварювальних та газорізальних робіт палити і користуватися відкритим вогнем на відстані менше 10 м від балонів з горючими газами і киснем, ацетиленових генераторів і мулових ям суворо забороняється.
Порожні балони з-під кисню і горючих газів вимагають дотримання тих самих заходів безпеки, що і наповнені.
Балони повертаються на склад або завод для заповнення з заглушками, ковпаками і закритими вентилями за наявності залишкового тиску газу.
При відправці на склад або завод балона з невикористаним газом на ньому має бути зроблений напис «Обережно - з газом!» Використаний балон повинен мати напис «Пустий».
Редуктори. Застосовувати балони з киснем та горючим газом можна тільки за наявності на них редуктора. Користуватися редуктором без манометра, з несправним манометром або з манометром, термін перевірки якого минув, забороняється. Редуктори повинні мати запобіжний клапан, встановлений в робочій камері. Клапан не встановлюється, якщо робоча камера розрахована на тиск, що дорівнює найбільшому вхідного тиску перед редуктором, який забарвлюється в той же колір, що й відповідний балон.
Перед установкою редуктор і рукава необхідно перевірити, для якого газу вони призначені. Бічні штуцера на балонах для горючих газів повинні обов'язково мати ліву різьбу, а на балонах, наповнених киснем, - праву.
Приєднувати до кисневого балону редуктор і рукав, призначені для пального газу, забороняється. Перед роботою ущільнювальні прокладки в накидною гайці слід оглядати і при необхідності несправні замінювати новими.
Замерзлі редуктори слід відігрівати чистою гарячою водою, не має слідів масла; використовувати для цих цілей відкриті вогонь і електричний підігрів забороняється.
Рукава для газового зварювання та різання металу. Загальна довжина рукавів для газового зварювання та різання - не більше 30 м. При виконанні монтажних робіт допускається застосування рукавів довжиною до 40 м.
Рукава щодня перед роботою необхідно оглядати для виявлення тріщин, надрізів, потертостей і т.п.
Зовнішній шар рукавів, застосовуваних для подачі ацетилену, пропану і бутану, повинен бути червоного кольору, кисню - синього.
До приєднання до пальника або різака рукави продувають робочим газом.
Закріплення газопровідної рукавів на приєднувальних ніпелях пальників, різаків та редукторів повинно бути надійним. Для цієї мети застосовують стяжні хомутики. Допускається місце хомутиків закріплювати рукави м'якої відпалює (в'язальним) дротом не менш ніж у двох місцях по довжині ніпеля.
Місця приєднання рукавів ретельно перевіряються перед початком роботи і під час роботи. На ніпелі водяних затворів рукава повинні щільно вдягатися, але не закріплюватися.
Перегинати і натягувати рукави під час роботи забороняється. Рукава повинні бути захищені від всіляких пошкоджень, вогню і т.п.; перетин рукавів зі сталевими канатами (тросами), кабелями і електрозварювальними проводами забороняється.
Застосовувати дефектні рукави, а також замотувати їх ізоляційною стрічкою або іншим подібним матеріалом не дозволяється. Пошкоджені ділянки вирізають, а кінці з'єднують двостороннім ніпелем і закріплюють стяжними хомутиками. З'єднання рукавів відрізками гладких трубок забороняється.
При обриві рукава необхідно негайно погасити полум'я і припинити харчування, перекривши відповідні вентилі.
Рукава повинні зберігатися в приміщенні при температурі 0-25 о С в бухтах висотою не менше 1,5 м або в розправленому вигляді і розміщуватися на відстані не менше 1 м від тепловипромінюючих приладів.
Рукава захищають від дії прямих сонячних і теплових променів, олії, бензину, гасу або їх парів, а також від кислот, лугів та інших речовин, що руйнують гуму і нитяною каркас.
Ацетиленові генератори. Переносні ацетиленові генератори повинні встановлюватися на відкритому повітрі або під навісом. Для виконання тимчасових робіт допускається встановлення ацетиленових генераторів у виробничих і службових приміщеннях об'ємом не менше 300 м 3 на кожен апарат за умови, що ці приміщення добре провітрюються. Якщо генератор встановлюється в одному приміщенні, а газозварювальні роботи проводяться в суміжному, то обсяг приміщення, в якому встановлюється генератор, повинен бути не менше 100 м 3 на кожен апарат.
Ацетиленові генератори необхідно обгороджувати і розміщувати не ближче 10 м від місць проведення зварювальних робіт, відкритого вогню і сильно нагрітих предметів, місць забору повітря компресорами і вентиляторами.
Забороняється встановлення генераторів в приміщеннях, де працюють люди, в проходах, на сходових майданчиках, у підвалах, неосвітлених місцях, каналах і тунелях, а також там, де можливе виділення речовин, що утворюють з ацетиленом вибухонебезпечні суміші (наприклад, хлор) або легкозаймистих (сірка , фосфор та ін.)
При установці ацетиленового генератора вивішуються таблички з написами: «Вхід стороннім заборонений - вогненебезпечно», «Не палити», «Не проходити з вогнем». Якщо переносні ацетиленові генератори встановлюють у проходах або на сходових клітинах, вони повинні бути огороджені і перебувати під постійним наглядом.
При негативній температурі повітря генератори слід розташовувати в утеплених будках.
Мінімальна відстань від місця зварювання до складу легкозаймистих матеріалів (гасу, бензину, клоччя і т.п.), а також до вибухонебезпечних матеріалів і установок (в тому числі газових балонів і газогенераторів) повинно бути не менше 10 м.
Застосування відкритого вогню або розпечених предметів для відігрівання газогенераторів суворо забороняється. Замерзлі ацетиленові генератори дозволяється відігрівати тільки парою або гарячою водою, не має слідів масла; відігрівати переносні генератори в приміщенні допускається на відстані не менше 10 м від відкритого вогню і за наявності вентиляції.
Наповнення газогенератора водою здійснюється точно до рівня контрольного пристрою.
Постові запобіжні рідинні затвори для ацетилену розміщуються в металевих вентильованих шафах у вертикальному положенні на відстані не менше 0,5 м від ізольованих проводів, 1 м від оголених проводів і 1,5 м від джерела відкритого полум'я.
Рівень рідини в запобіжному затворі слід перевіряти перед початком роботи і через кожні 2 год роботи при відсутності тиску газу в ньому і після кожного зворотного удару. Не рідше 1 разу на тиждень затвор необхідно перевірити мильною емульсією на герметичність при робочому тиску і не рідше 1 разу на 6 місяців при найбільшому робочому тиску. Перевірка проводиться гідравлічним тиском 6 МПа (60 кгс / см 2) 1 раз на рік. Щільність прилягання зворотного клапана до сідла слід перевіряти не рідше 1 разу на 15 днів триразовим відриванням його при повній відсутності тиску. При цьому затвор повинен бути залитий рідиною до рівня контрольного пристрою.
Після кожного проникнення в затвор полум'я слід перевіряти щільність прилягання зворотного клапана до сідла, герметичність і міцність затвора. Після монтажу затвора перед пуском його в експлуатацію перевіряють щільність прилягання зворотного клапана до сідла і герметичність затвора.
Завантаження камери газогенератора карбідом кальцію проводиться шматками, розмір яких відповідає системі генератора. Карбід кальцію повинен бути роздроблений заздалегідь.
Вставляти камеру з карбідом кальцію в гніздо генератора і витягувати її для зарядки і розрядки, щоб уникнути появи іскор від тертя слід повільно, плавно і без поштовхів. Проштовхування карбіду кальцію у воронку апарата залізними прутками і дротом забороняється. Для цього застосовують дерев'яні палиці або інші пристосування, що виключають можливість появи іскор.
При експлуатації ацетиленових генераторів забороняється:
· Працювати при несправному водяному затворі або без затвора і знижувати рівень води в затворі нижче допустимого;
· Працювати при несправних і неврегульованою запобіжних клапанах або при їх відсутності, а також встановлювати заглушки замість запобіжних клапанів і мембран, працювати на карбідному пилу;
· Завантажувати і вивантажувати карбід кальцію в мокрі ящики або корзини та виконувати ці операції без рукавиць;
· Завантажувати карбід кальцію в апарат понад норми, встановленої інструкцією по експлуатації ацетиленового генератора;
· Форсувати газоутворення понад встановлену паспортної продуктивності і збільшувати тиск у генераторі понад встановлену норму, заклинювати дзвін генератора або встановлювати на неї будь-які вантажі, відключати автоматичні регулятори;
· Відкривати кришку завантажувального пристрою реторти генераторів середнього тиску всіх систем, що знаходиться під тиском газу;
· Працювати від одного переносного генератора при постачанні ацетиленом більш ніж одного посту газополум'яної обробки.
Від газогенератора типу ГВР-3 дозволяється живити ацетиленом до 4 постів. У цьому випадку крім запобіжного на генераторі повинен бути встановлений водяний затвор на кожному посту.
Залишати без нагляду переносний генератор під час його роботи забороняється.
Після закінчення роботи карбід кальцію в генераторі повинен бути повністю допрацьований або злитий, корпус і реторти промиті водою, а генератор та невикористаний карбід кальцію в закритій тарі встановлені в безпечному місці.
Приміщення, в якому був установлений діючий переносний генератор, по закінченні роботи необхідно ретельно перевірити.
Вапняний мул, що видаляється з генератора, повинен розвантажуватися у пристосовану для цієї мети тару і зливатися в мулову яму або спеціальний бункер. У радіусі 10 м від місць зберігання мулу слід вивісити знаки, що забороняють куріння і застосування джерел відкритого вогню.
Огляд, очищення та промивання ацетиленових генераторів виробляють не менше 2 разів на місяць. Запобіжні клапани промивати не менше 2 разів на місяць.
Робітники, які вивантажуються з генератора мулові залишки, повинні користуватися респіраторами, брезентовими рукавицями і захисними окулярами.
Зберігання карбіду кальцію. Барабани з карбідом кальцію зберігають у сухих, захищених від попадання вологи, добре провітрюваних, закритих, не згорають складах з легкої покрівлею і зовнішнім електричним освітленням. У будівлі складу карбіду кальцію не повинно бути водопроводу, каналізації, а також водяного та парового опалення.
Розміщувати склади для зберігання карбіду кальцію в підвальних приміщеннях та низьких затоплюваних місцях забороняється.
Склади повинні бути забезпечені порошковими і вуглекислотними вогнегасниками, азбестовим полотном і ящиком із сухим піском місткістю не менше 0,5 м 3 на кожні 50 м 2 площі складу; у кожного ящика з піском повинна бути дерев'яна лопата або совок. Гасіння пожежі водою забороняється.
Барабани з карбідом кальцію можуть зберігатися як у горизонтальному, так і у вертикальному положенні.
Порожню тару з-під карбіду кальцію слід зберігати в спеціально відведених місцях, поза виробничих приміщень. Зберігати на складах розкриті або пошкоджені барабани з карбідом кальцію забороняється. На торцевій або бічній поверхні барабанів повинна бути незмивна напис: «Берегти від вологи і вогню. Карбід кальцію ».
У місцях зберігання й розкриття барабанів з карбіди кальцію паління, використання відкритого вогню та інструменту, який може викликати при ударі іскроутворення, забороняється. Розкривати барабани з карбідом кальцію слід латунними зубилом і молотком. Запаяні барабани відкривають спеціальним ріжучим пристроєм. Місце різа на кришці барабана попередньо змащується шаром солідолу товщиною 3-5 мм для полегшення процесу різання металу і виключення можливості утворення іскор.
Випадково прокидається карбід кальцію потрібно ретельно зібрати. Розтин барабанів з карбідом кальцію, його розвішування, відсів дрібниці і пилу виробляються у спеціальних приміщеннях.
Розкриті, але не повністю використані барабани з карбідом кальцію, повинні бути захищені водонепроникними кришками з відігнутими краями, щільно охоплюють барабан. Висота борту кришки - не менше 50 мм. У відкритому вигляді має бути не більше 1 барабана.
Дробити і розвішувати карбід кальцію слід обережно, уникаючи утворення скупчення пилу. Робітники, зайняті на цих роботах, забезпечуються протигазами марки М (або протипиловими респіраторами та захисними окулярами) і рукавицями.
Зварювання граткових конструкцій.
Ферми та інші гратковий конструкції виготовляють з металу товщиною до 10 мм; сумарна товщина рідко перевищує 40-60 мм. Довжина швів зазвичай порівняно мала, не більше 200-400 мм; шви різним чином орієнтовані в просторі. Тому зварка таких конструкцій виконується зазвичай шланговим напівавтоматом в захисному газі, порошковою або самозахисного дротом або вручну штучними електродами.
Застосовувати автоматичне зварювання при виготовленні граткових конструкцій неекономічне, незалежно від типу виробництва (масове, серійне, одиничне). У серійному виробництві граткових конструкцій доцільне застосування зварювання тиском (точкової), яка економічніше зварювання плавлення.
Стрижні грати, наприклад, з куточків збирають з іншими елементами Обварку по контуру, іноді фланговими або лобовими швами. При зварюванні тільки фланговими швами необхідні площі швів розподіляються по обушка і перу куточка назад пропорційного їх відстаням до осі стержня. Не рекомендується застосовувати переривчасті шви, а також шви з катетом менше 3 мм і довжиною менше 60 мм. Кінці флангових швів виводять на торці приварюється елемента на довжину 20 мм, що гарантує міцність зварних з'єднань. В першу чергу слід виконувати стикові шви, а потім вже кутові. Оскільки усадка металу максимальна в стикових з'єднаннях і мінімальна у кутових, то при зазначеному порядку накладення зварних швів у зварному вугіллі буде менш напружений метал.
Близько розташовані один до одного шви не слід виконувати відразу; треба охолодити ту ділянку основного металу, на якому буде виконуватися друга близько розташований швів. Це необхідно передбачати для того, щоб зменшувати перегрів металу і величину зони пластичних деформацій від зварювання; в результаті цього працездатність зварного вузла зростає.
Збирають і зварюють ферми по розмітці, по копіру і в кондукторах, на стендах і стелажах, що забезпечують точність геометричних розмірів і перетин осей з'єднувальних елементів в одній точці - центр ваги перерізу даного вузла.
Вузли ферми зварюють послідовно від середини до опор, що знаходяться у більш пригніченому стані, ніж середина ферми, в цьому випадку напруга металу у вузлах ферми буде мінімальними. При наявності швів різного перерізу спочатку накладають шви з великим перетином, а потім - з меншим.
У граткових конструкціях кожен елемент прихоплюється з двох сторін швами довжиною не менше 30 - 40 мм з катетом шва не менше 5 мм . Складальні прихватки виконуються зварювальними матеріалами тих самих марок, як і при зварюванні конструкцій.
Основні вимоги безпеки праці при напівавтоматичному зварюванні.
1. Перед пуском зварювального напівавтомата необхідно перевірити справність пускового пристрою (рубильника, кнопкового вимикача).
2. Корпуси джерела харчування дуги і апаратного ящика повинні бути заземлені.
3. При включенні напівавтомата спочатку слід включити рубильник (магнітний пускач), а потім - апаратний ящик. При вимиканні - навпаки.
4. Шланги для захисного газу і водяного охолодження у напівавтомата в місцях з'єднання з штуцерами не повинні пропускати газ і воду.
5. Спиратися або сідати на джерело харчування дуги і апаратний ящик забороняється.
6. При роботі відкритою дугою на відстані менше 10 м необхідно огороджувати місця зварювання або користуватися захисними окулярами.
7. Намотування зварювального дроту з бухти на касету потрібно робити тільки після спеціального інструктажу.
8. По закінченні роботи вимкнути струм, газ, воду.
9. Про помічені несправності в роботі обладнання необхідно доповісти майстру цеху і без його вказівки до роботи не приступати.
10. Усувати несправності напівавтоматах самому зварнику забороняється.
Список використаної літератури.
1. Рибаков В.М. Дугова і газова зварка. М. Вища школа, 1981
2. Мисник І.Б. Ручна дугова зварка металів. Мн. Вища школа, 1981
3. Геворкян В.Г. Основи зварювальної справи. М. Вища школа, 1969
4. Шебеко Л.П. Обладнання та технологія автоматичного і напівавтоматичного зварювання. М. Вища школа, 1981
5. Лупачов В.Г. Газове зварювання. Мн. Вища школа, 2001
Перевозити і зберігати балони з газами необхідно з нагвинчують на їх горловини запобіжними ковпаками. Знімати балони з автомашини ковпаками вниз забороняється.
Балони, призначені для газополуменевих робіт, повинні мати відмінну забарвлення і написи.
Балони, що знаходяться в експлуатації, підлягають періодичному огляду не рідше 1 разу на 5 років.
Балони, що мають несправні вентилі, тріщини й корозію корпусу, помітна зміна форм, забарвлення і написи, що не відповідають вимогам Проматомнадзору, а також балони з строком огляду підлягають негайному вилученню з експлуатації і направляються в ремонт на газонаповнювальну станцію або в спеціальні ремонтні майстерні.
Балон з витоком газу не повинен прийматися для роботи або транспортування. Перевірка витоку газу здійснюється шляхом покриття мильною емульсією можливих місць витоку.
Якщо балон несправний, його слід винести в безпечне місце і обережно випустити з нього газ. Якщо це неможливо зробити через несправність вентиля, балон повинен бути повернутий на наповнювальну станцію.
Балони з газом встановлюються осторонь від проходів і повинні знаходитися на відстані не менше 1 м від радіаторів опалення, опалювальних приладів і печей і не менше 5 м від відкритого вогню.
Під час роботи на зварювальному посту повинні перебувати одночасно не більше двох балонів (з киснем та горючим газом).
У зварювальній майстерні за наявності не більше 10 зварювальних постів допускається для кожного поста мати по одному запасному балону з киснем та горючим газом. Якщо в майстерні більше 10 зварювальних постів, має бути організовано централізоване постачання газами.
Запасні балони зберігаються у спеціальних прибудовах до майстерні чи в місцях, огороджених сталевими щитами.
Необхідно уникати ударів по балонів металевими предметами і охороняти їх від дії прямих сонячних променів і інших джерел тепла. Підігрівати балони для підвищення тиску забороняється.
Якщо тиск в балоні виявиться вище допустимого, необхідно короткочасним відкриванням вентиля випустити частина газу в атмосферу або охолодити балон холодною водою. При випуску газу з балона, продувці вентиля або пальника робітник повинен знаходитися в стороні, протилежній напрямку струменя газу.
При виникненні ударів під час роботи необхідно закрити на пальнику спочатку вентиль горючого газу, а потім кисневий і охолодити мундштук у воді.
Під час охолодження мундштука у воді необхідно стежити, щоб вентилі були повністю закриті, в іншому випадку можливе скупчення газу на поверхні води і освіта вибухонебезпечної суміші.
При зберіганні, перевезенні та користуванні балонами необхідно стежити за тим, щоб на них не потрапляли масло або жир, щоб уникнути займання та вибуху.
При проведенні газозварювальних та газорізальних робіт палити і користуватися відкритим вогнем на відстані менше 10 м від балонів з горючими газами і киснем, ацетиленових генераторів і мулових ям суворо забороняється.
Порожні балони з-під кисню і горючих газів вимагають дотримання тих самих заходів безпеки, що і наповнені.
Балони повертаються на склад або завод для заповнення з заглушками, ковпаками і закритими вентилями за наявності залишкового тиску газу.
При відправці на склад або завод балона з невикористаним газом на ньому має бути зроблений напис «Обережно - з газом!» Використаний балон повинен мати напис «Пустий».
Редуктори. Застосовувати балони з киснем та горючим газом можна тільки за наявності на них редуктора. Користуватися редуктором без манометра, з несправним манометром або з манометром, термін перевірки якого минув, забороняється. Редуктори повинні мати запобіжний клапан, встановлений в робочій камері. Клапан не встановлюється, якщо робоча камера розрахована на тиск, що дорівнює найбільшому вхідного тиску перед редуктором, який забарвлюється в той же колір, що й відповідний балон.
Перед установкою редуктор і рукава необхідно перевірити, для якого газу вони призначені. Бічні штуцера на балонах для горючих газів повинні обов'язково мати ліву різьбу, а на балонах, наповнених киснем, - праву.
Приєднувати до кисневого балону редуктор і рукав, призначені для пального газу, забороняється. Перед роботою ущільнювальні прокладки в накидною гайці слід оглядати і при необхідності несправні замінювати новими.
Замерзлі редуктори слід відігрівати чистою гарячою водою, не має слідів масла; використовувати для цих цілей відкриті вогонь і електричний підігрів забороняється.
Рукава для газового зварювання та різання металу. Загальна довжина рукавів для газового зварювання та різання - не більше 30 м. При виконанні монтажних робіт допускається застосування рукавів довжиною до 40 м.
Рукава щодня перед роботою необхідно оглядати для виявлення тріщин, надрізів, потертостей і т.п.
Зовнішній шар рукавів, застосовуваних для подачі ацетилену, пропану і бутану, повинен бути червоного кольору, кисню - синього.
До приєднання до пальника або різака рукави продувають робочим газом.
Закріплення газопровідної рукавів на приєднувальних ніпелях пальників, різаків та редукторів повинно бути надійним. Для цієї мети застосовують стяжні хомутики. Допускається місце хомутиків закріплювати рукави м'якої відпалює (в'язальним) дротом не менш ніж у двох місцях по довжині ніпеля.
Місця приєднання рукавів ретельно перевіряються перед початком роботи і під час роботи. На ніпелі водяних затворів рукава повинні щільно вдягатися, але не закріплюватися.
Перегинати і натягувати рукави під час роботи забороняється. Рукава повинні бути захищені від всіляких пошкоджень, вогню і т.п.; перетин рукавів зі сталевими канатами (тросами), кабелями і електрозварювальними проводами забороняється.
Застосовувати дефектні рукави, а також замотувати їх ізоляційною стрічкою або іншим подібним матеріалом не дозволяється. Пошкоджені ділянки вирізають, а кінці з'єднують двостороннім ніпелем і закріплюють стяжними хомутиками. З'єднання рукавів відрізками гладких трубок забороняється.
При обриві рукава необхідно негайно погасити полум'я і припинити харчування, перекривши відповідні вентилі.
Рукава повинні зберігатися в приміщенні при температурі 0-25 о С в бухтах висотою не менше 1,5 м або в розправленому вигляді і розміщуватися на відстані не менше 1 м від тепловипромінюючих приладів.
Рукава захищають від дії прямих сонячних і теплових променів, олії, бензину, гасу або їх парів, а також від кислот, лугів та інших речовин, що руйнують гуму і нитяною каркас.
Ацетиленові генератори. Переносні ацетиленові генератори повинні встановлюватися на відкритому повітрі або під навісом. Для виконання тимчасових робіт допускається встановлення ацетиленових генераторів у виробничих і службових приміщеннях об'ємом не менше 300 м 3 на кожен апарат за умови, що ці приміщення добре провітрюються. Якщо генератор встановлюється в одному приміщенні, а газозварювальні роботи проводяться в суміжному, то обсяг приміщення, в якому встановлюється генератор, повинен бути не менше 100 м 3 на кожен апарат.
Ацетиленові генератори необхідно обгороджувати і розміщувати не ближче 10 м від місць проведення зварювальних робіт, відкритого вогню і сильно нагрітих предметів, місць забору повітря компресорами і вентиляторами.
Забороняється встановлення генераторів в приміщеннях, де працюють люди, в проходах, на сходових майданчиках, у підвалах, неосвітлених місцях, каналах і тунелях, а також там, де можливе виділення речовин, що утворюють з ацетиленом вибухонебезпечні суміші (наприклад, хлор) або легкозаймистих (сірка , фосфор та ін.)
При установці ацетиленового генератора вивішуються таблички з написами: «Вхід стороннім заборонений - вогненебезпечно», «Не палити», «Не проходити з вогнем». Якщо переносні ацетиленові генератори встановлюють у проходах або на сходових клітинах, вони повинні бути огороджені і перебувати під постійним наглядом.
При негативній температурі повітря генератори слід розташовувати в утеплених будках.
Мінімальна відстань від місця зварювання до складу легкозаймистих матеріалів (гасу, бензину, клоччя і т.п.), а також до вибухонебезпечних матеріалів і установок (в тому числі газових балонів і газогенераторів) повинно бути не менше 10 м.
Застосування відкритого вогню або розпечених предметів для відігрівання газогенераторів суворо забороняється. Замерзлі ацетиленові генератори дозволяється відігрівати тільки парою або гарячою водою, не має слідів масла; відігрівати переносні генератори в приміщенні допускається на відстані не менше 10 м від відкритого вогню і за наявності вентиляції.
Наповнення газогенератора водою здійснюється точно до рівня контрольного пристрою.
Постові запобіжні рідинні затвори для ацетилену розміщуються в металевих вентильованих шафах у вертикальному положенні на відстані не менше 0,5 м від ізольованих проводів, 1 м від оголених проводів і 1,5 м від джерела відкритого полум'я.
Рівень рідини в запобіжному затворі слід перевіряти перед початком роботи і через кожні 2 год роботи при відсутності тиску газу в ньому і після кожного зворотного удару. Не рідше 1 разу на тиждень затвор необхідно перевірити мильною емульсією на герметичність при робочому тиску і не рідше 1 разу на 6 місяців при найбільшому робочому тиску. Перевірка проводиться гідравлічним тиском 6 МПа (60 кгс / см 2) 1 раз на рік. Щільність прилягання зворотного клапана до сідла слід перевіряти не рідше 1 разу на 15 днів триразовим відриванням його при повній відсутності тиску. При цьому затвор повинен бути залитий рідиною до рівня контрольного пристрою.
Після кожного проникнення в затвор полум'я слід перевіряти щільність прилягання зворотного клапана до сідла, герметичність і міцність затвора. Після монтажу затвора перед пуском його в експлуатацію перевіряють щільність прилягання зворотного клапана до сідла і герметичність затвора.
Завантаження камери газогенератора карбідом кальцію проводиться шматками, розмір яких відповідає системі генератора. Карбід кальцію повинен бути роздроблений заздалегідь.
Вставляти камеру з карбідом кальцію в гніздо генератора і витягувати її для зарядки і розрядки, щоб уникнути появи іскор від тертя слід повільно, плавно і без поштовхів. Проштовхування карбіду кальцію у воронку апарата залізними прутками і дротом забороняється. Для цього застосовують дерев'яні палиці або інші пристосування, що виключають можливість появи іскор.
При експлуатації ацетиленових генераторів забороняється:
· Працювати при несправному водяному затворі або без затвора і знижувати рівень води в затворі нижче допустимого;
· Працювати при несправних і неврегульованою запобіжних клапанах або при їх відсутності, а також встановлювати заглушки замість запобіжних клапанів і мембран, працювати на карбідному пилу;
· Завантажувати і вивантажувати карбід кальцію в мокрі ящики або корзини та виконувати ці операції без рукавиць;
· Завантажувати карбід кальцію в апарат понад норми, встановленої інструкцією по експлуатації ацетиленового генератора;
· Форсувати газоутворення понад встановлену паспортної продуктивності і збільшувати тиск у генераторі понад встановлену норму, заклинювати дзвін генератора або встановлювати на неї будь-які вантажі, відключати автоматичні регулятори;
· Відкривати кришку завантажувального пристрою реторти генераторів середнього тиску всіх систем, що знаходиться під тиском газу;
· Працювати від одного переносного генератора при постачанні ацетиленом більш ніж одного посту газополум'яної обробки.
Від газогенератора типу ГВР-3 дозволяється живити ацетиленом до 4 постів. У цьому випадку крім запобіжного на генераторі повинен бути встановлений водяний затвор на кожному посту.
Залишати без нагляду переносний генератор під час його роботи забороняється.
Після закінчення роботи карбід кальцію в генераторі повинен бути повністю допрацьований або злитий, корпус і реторти промиті водою, а генератор та невикористаний карбід кальцію в закритій тарі встановлені в безпечному місці.
Приміщення, в якому був установлений діючий переносний генератор, по закінченні роботи необхідно ретельно перевірити.
Вапняний мул, що видаляється з генератора, повинен розвантажуватися у пристосовану для цієї мети тару і зливатися в мулову яму або спеціальний бункер. У радіусі 10 м від місць зберігання мулу слід вивісити знаки, що забороняють куріння і застосування джерел відкритого вогню.
Огляд, очищення та промивання ацетиленових генераторів виробляють не менше 2 разів на місяць. Запобіжні клапани промивати не менше 2 разів на місяць.
Робітники, які вивантажуються з генератора мулові залишки, повинні користуватися респіраторами, брезентовими рукавицями і захисними окулярами.
Зберігання карбіду кальцію. Барабани з карбідом кальцію зберігають у сухих, захищених від попадання вологи, добре провітрюваних, закритих, не згорають складах з легкої покрівлею і зовнішнім електричним освітленням. У будівлі складу карбіду кальцію не повинно бути водопроводу, каналізації, а також водяного та парового опалення.
Розміщувати склади для зберігання карбіду кальцію в підвальних приміщеннях та низьких затоплюваних місцях забороняється.
Склади повинні бути забезпечені порошковими і вуглекислотними вогнегасниками, азбестовим полотном і ящиком із сухим піском місткістю не менше 0,5 м 3 на кожні 50 м 2 площі складу; у кожного ящика з піском повинна бути дерев'яна лопата або совок. Гасіння пожежі водою забороняється.
Барабани з карбідом кальцію можуть зберігатися як у горизонтальному, так і у вертикальному положенні.
Порожню тару з-під карбіду кальцію слід зберігати в спеціально відведених місцях, поза виробничих приміщень. Зберігати на складах розкриті або пошкоджені барабани з карбідом кальцію забороняється. На торцевій або бічній поверхні барабанів повинна бути незмивна напис: «Берегти від вологи і вогню. Карбід кальцію ».
У місцях зберігання й розкриття барабанів з карбіди кальцію паління, використання відкритого вогню та інструменту, який може викликати при ударі іскроутворення, забороняється. Розкривати барабани з карбідом кальцію слід латунними зубилом і молотком. Запаяні барабани відкривають спеціальним ріжучим пристроєм. Місце різа на кришці барабана попередньо змащується шаром солідолу товщиною 3-5 мм для полегшення процесу різання металу і виключення можливості утворення іскор.
Випадково прокидається карбід кальцію потрібно ретельно зібрати. Розтин барабанів з карбідом кальцію, його розвішування, відсів дрібниці і пилу виробляються у спеціальних приміщеннях.
Розкриті, але не повністю використані барабани з карбідом кальцію, повинні бути захищені водонепроникними кришками з відігнутими краями, щільно охоплюють барабан. Висота борту кришки - не менше 50 мм. У відкритому вигляді має бути не більше 1 барабана.
Дробити і розвішувати карбід кальцію слід обережно, уникаючи утворення скупчення пилу. Робітники, зайняті на цих роботах, забезпечуються протигазами марки М (або протипиловими респіраторами та захисними окулярами) і рукавицями.
Зварювання граткових конструкцій.
Ферми та інші гратковий конструкції виготовляють з металу товщиною до 10 мм; сумарна товщина рідко перевищує 40-60 мм. Довжина швів зазвичай порівняно мала, не більше 200-400 мм; шви різним чином орієнтовані в просторі. Тому зварка таких конструкцій виконується зазвичай шланговим напівавтоматом в захисному газі, порошковою або самозахисного дротом або вручну штучними електродами.
Застосовувати автоматичне зварювання при виготовленні граткових конструкцій неекономічне, незалежно від типу виробництва (масове, серійне, одиничне). У серійному виробництві граткових конструкцій доцільне застосування зварювання тиском (точкової), яка економічніше зварювання плавлення.
Стрижні грати, наприклад, з куточків збирають з іншими елементами Обварку по контуру, іноді фланговими або лобовими швами. При зварюванні тільки фланговими швами необхідні площі швів розподіляються по обушка і перу куточка назад пропорційного їх відстаням до осі стержня. Не рекомендується застосовувати переривчасті шви, а також шви з катетом менше 3 мм і довжиною менше 60 мм. Кінці флангових швів виводять на торці приварюється елемента на довжину 20 мм, що гарантує міцність зварних з'єднань. В першу чергу слід виконувати стикові шви, а потім вже кутові. Оскільки усадка металу максимальна в стикових з'єднаннях і мінімальна у кутових, то при зазначеному порядку накладення зварних швів у зварному вугіллі буде менш напружений метал.
Близько розташовані один до одного шви не слід виконувати відразу; треба охолодити ту ділянку основного металу, на якому буде виконуватися друга близько розташований швів. Це необхідно передбачати для того, щоб зменшувати перегрів металу і величину зони пластичних деформацій від зварювання; в результаті цього працездатність зварного вузла зростає.
Збирають і зварюють ферми по розмітці, по копіру і в кондукторах, на стендах і стелажах, що забезпечують точність геометричних розмірів і перетин осей з'єднувальних елементів в одній точці - центр ваги перерізу даного вузла.
Вузли ферми зварюють послідовно від середини до опор, що знаходяться у більш пригніченому стані, ніж середина ферми, в цьому випадку напруга металу у вузлах ферми буде мінімальними. При наявності швів різного перерізу спочатку накладають шви з великим перетином, а потім - з меншим.
У граткових конструкціях кожен елемент прихоплюється з двох сторін швами довжиною не менше 30 -
Основні вимоги безпеки праці при напівавтоматичному зварюванні.
1. Перед пуском зварювального напівавтомата необхідно перевірити справність пускового пристрою (рубильника, кнопкового вимикача).
2. Корпуси джерела харчування дуги і апаратного ящика повинні бути заземлені.
3. При включенні напівавтомата спочатку слід включити рубильник (магнітний пускач), а потім - апаратний ящик. При вимиканні - навпаки.
4. Шланги для захисного газу і водяного охолодження у напівавтомата в місцях з'єднання з штуцерами не повинні пропускати газ і воду.
5. Спиратися або сідати на джерело харчування дуги і апаратний ящик забороняється.
6. При роботі відкритою дугою на відстані менше 10 м необхідно огороджувати місця зварювання або користуватися захисними окулярами.
7. Намотування зварювального дроту з бухти на касету потрібно робити тільки після спеціального інструктажу.
8. По закінченні роботи вимкнути струм, газ, воду.
9. Про помічені несправності в роботі обладнання необхідно доповісти майстру цеху і без його вказівки до роботи не приступати.
10. Усувати несправності напівавтоматах самому зварнику забороняється.
Список використаної літератури.
1. Рибаков В.М. Дугова і газова зварка. М. Вища школа, 1981
2. Мисник І.Б. Ручна дугова зварка металів. Мн. Вища школа, 1981
3. Геворкян В.Г. Основи зварювальної справи. М. Вища школа, 1969
4. Шебеко Л.П. Обладнання та технологія автоматичного і напівавтоматичного зварювання. М. Вища школа, 1981
5. Лупачов В.Г. Газове зварювання. Мн. Вища школа, 2001