В процессе сварки необходимо следить за тем, чтобы металл в зоне шва нагревался до температуры не более 50—60°С. Каждый валик рекомендуется проковывать легкими ударами молотка и ме таллической щеткой удалять шлак.
С в а р к а |
ч у г у н а |
п у ч к о м |
э л е к т р о д о в |
применяется |
||
для заварки трещин в деталях с толщиной стенок более |
12 мм. Пу |
|||||
чок электродов, состоит |
из стального электрода |
с |
обмазкой |
|||
УОНИИ 13/55, |
медного |
и |
латунного |
стержней диаметром 3 или |
||
4 мм.
Латунный стержень в пучке предназначен для введения в сва рочную ванну цинка, раскисляющего металл. Поверхности медного и латунного стержней покрывают меловой обмазкой. Пучок связы вают в нескольких местах тонкой проволокой; концы стержней, устанавливаемые в электрододержателе, с торца сваривают газо вой сваркой.
В процессе сварки пучок электродов располагают под углом 40—45° к поверхности детали; стержни из меди и латуни обра щают к детали.
При сварке комбинированным пучком электродов дуга блуж дает (переходит с одного электрода на другой) и поэтому тепло распределяется на большую площадь детали. Расплавленный чу гун охлаждается медленно; уменьшается его склонность к отбели ванию. При правильном ведении процесса сварки можно получить прочный и достаточно плотный шов. Сварку ведут на постоянном токе прямой полярности. При использовании стержней диаметром 3 мм величину тока устанавливают в пределах 130—150 а.
Для лучшего перемешивания расплавленного металла конец пучка электродов перемещают вдоль швя по спирали.
Чтобы предупредить образование трещин в зоне сварки в ре зультате местного нагрева детали, сварку производят с перерывами на участках длиной не более 50 мм.
РЕЗКА МЕТАЛЛОВ
При ремонте бронетанковой техники резку применяют для из готовления броневых вставок и накладок, для подготовки дефект ных сварочных швов к заварке, для разделки трещин под заварку и других работах.
Способы резки металлов подразделяются на две принципиально различные группы.
К первой группе относятся способы, основанные на химической реакции сжигания металлов в струе кислорода.
Вторую группу представляют способы, в которых тепловая энер гия используется на выплавление металла.
Более производительными и наиболее распространенными в на стоящее время являются способы резки, входящие в первую группу.
Из большого разнообразия существующих способов резки ме таллов при ремонте бронетанковой техники чаще применяются:
255
—газокислородная (ацетилено-кислородная и керосино-кисло родная);
—кислородно-флюсовая;
—электродуговая металлическим электродом;
—воздушно-дуговая.
Газокислородная резка металлов. Газокислородную резку широ ко применяют при ремонте броневых корпусов и детален танков. Способом газокислородной резки вырезают заплаты для броневого корпуса, разделывают кромки трещин для заварки и т. д.
Газокислородная резка основана на способности железа сгорать в струе кислорода с выделением значительного количества тепла по реакции
3Fe + 20 2= Fe3C>4.
При сгорании по этой реакции 1 кг железа выделяется 1580 ккал тепла. Установлено, что количество тепла от сгорания железа при
^ |
|
|
резке в семь-восемь раз больше коли- |
|||||||||
=£ |
cs |
|
чества тепла, выделяемого ацетилено- |
|||||||||
|
кислородным |
подогревательным |
пла |
|||||||||
|
|
|
менем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Процесс газокислородной резки ме |
|||||||||
|
|
|
талла протекает следующим образом. |
|||||||||
|
|
|
Металл |
нагревают |
подогревающим |
|||||||
|
|
|
пламенем (рис. 143) до температуры |
|||||||||
|
|
|
горения в струе кислорода. На поверх |
|||||||||
|
|
|
ность нагретого |
металла |
по централь |
|||||||
|
|
|
ному каналу режущего мундштука на |
|||||||||
|
|
|
правляют струю кислорода. В этой |
|||||||||
|
|
|
струе |
нагретый |
металл |
начинает |
го |
|||||
|
|
|
реть. Горение быстро распространяется |
|||||||||
|
|
|
на всю толщину металла и прожигает |
|||||||||
|
|
|
сквозное |
отверстие. |
Через |
это |
отвер |
|||||
|
|
|
стие струя кислорода пробивает окис |
|||||||||
Рис. 143. Принципиальная схе |
лы, образовавшиеся при сгорании ме |
|||||||||||
талла. |
При |
перемещении |
резака |
по |
||||||||
ма газокислородной резки ме |
прямой или контуру производится раз |
|||||||||||
|
талла: |
|
||||||||||
/ — режущий мундштук; |
2 — подо |
резание металла. |
|
|
|
|
|
|||||
гревающий |
мундштук; |
3 — подо |
Следовательно, |
газокислородная |
||||||||
гревающее пламя |
|
|||||||||||
|
|
|
резка включает |
следующие |
процессы: |
|||||||
подогрев металла, сжигание металла в струе кислорода и выдува ние шлака (окислов) из полости реза.
Газокислородной резке подвергаются металлы, удовлетворяю щие следующим требованиям. Температура горения металла в ат мосфере кислорода должна быть ниже температуры его плавления. Если температура горения металла будет выше температуры плав ления, то он будет плавиться; при этом получается широкий раз рез; процесс плавления металла протекает медленно и расходуется много тепла.
256
Сплав железо-углерод с малым содержанием углерода имеет температуру плавления более высокую, чем температура сгорания (рис. 144), и поэтому он хорошо режется. С повышением содержа ния углерода возможность резки сплава железо-углерод ухудшает ся.
Окислы металла должны плавиться при более низкой темпера туре, чем металл, чтобы не препятствовать доступу кислорода к металлу и этим не затруднять процесс резки.
t °С
Рис. 144. Диаграмма состояния сплава же лезо-углерод (левая часть)
Количество тепла, выделяющегося при сгорании металла, долж но быть достаточным для нагревания слоев металла, прилегающих к месту разреза, до температуры сгорания. Это особенно важно при резке металла большой толщины, когда подогревающее пламя не может нагреть металл до требуемой температуры на всю глубину.
Теплопроводность металла также им:еет существенное значение. При большой теплопроводности тепло быстро отводится от зоны
п-1296 |
257 |
разреза, вследствие чего процесс непрерывного сгорания металла в струе кислорода протекает не устойчиво.
Перечисленным требованиям удовлетворяют углеродистые ста ли с содержанием углерода до 0,7% и многие марки легированных сталей. Чугун не подвергается резке вследствие низкой температу ры плавления и высокой температуры сгорания в струе кислорода.
Для газопламенной резки чугуна применяют специальный резак, позволяющий вводить в струю кислорода некоторое количество аце тилена; при этом значительно повышается температура пламени.
Цветные металлы не поддаются резке вследствие низкой тем пературы плавления, высокой теплопроводности и образования ту гоплавких окислов.
Во время резки под влиянием теплового воздействия в металле на поверхности разреза наблюдаются изменения структуры, хими ческого состава и твердости металла. Исследованиями установле но, что полоса металла шириной 2,5—5 мм, прилегающая к резу, нагревается выше критических температур и быстро охлаждается. Максимальный нагрев металла наблюдается у поверхности кром ки; в этой зоне происходит полное аустенитное превращение и мак симальное изменение структуры и твердости. Углеродистые стали с содержанием углерода до 0,3% при резке не закаливаются. У высо коуглеродистых и легированных сталей возможно образование мар тенсита. Особенно опасным является образование микротрещин у кромки разреза. Образование мартенситной структуры, а также микротрещин предупреждают предварительным нагревом металла.
В качестве горючего газа для подогревающего пламени при га зокислородной резке применяют ацетилен,«водород и пары кероси на (бензина).
Ацетилено-кислородной резкой режут металл толщиной до 300 мм; керосино-кислородную или бензино-кислородную резку при
меняют при толщине металла до 200 мм. |
резаки. |
||
Для газокислородной резки |
применяют специальные |
||
Керосинорез |
(рис. 145, б) от |
ацетилено-кислородного |
резака |
(рис. 145, а) |
отличается наличием испарителя для керосина. |
||
Подогревающий и режущий мундштуки могут иметь последова тельное и концентричное расположение. При концентричном распо ложении (один в другом) в центре размещается режущий мунд штук.
Режим резки зависит от толщины металла и определяется сле дующими параметрами:
—давлением кислорода (пробивного) в кг/см2\
—размером (номером) режущего мундштука;
—размером (номером) подогревающего мундштука;
— скоростью перемещения резака в м/ч.
. Зная толщину разрезаемого металла, перечисленные параметры режима резки определяют по таблицам. Интенсивность резки ме талла зависит также и от техники резки. Расстояние между соплом резака и металлом должно быть вполне определенным. Это рас-
2 5 8
стояние устанавливается в зависимости от толщины металла и оп ределяется по формуле
А =2 + 0,015 S,
где А — расстояние от сопла до |
поверхности детали в мм; |
S — толщина разрезаемого |
металла в мм.. |
Если расстояние между соплом и металлом окажется меньше приведенных значений, то возможно засорение сопла брызгами ме талла.
Режущий кислород.
Д ч Горючая смесь
'Реж ущ ий кислород
Рис. 145. Схемы резаков:
а — ацетилено-кислородного; б — керосинореза
Если расстояние между соплом и металлом окажется больше, то увеличивается ширина разреза. Для того, чтобы зафиксировать это расстояние, к резаку прикрепляется тележка с двумя колесика ми.
Подогревающее пламя резака должно быть строго нейтральным. Резку следует начинать только после того, как металл нагре
ется до температуры воспламенения.
Кислородно-флюсовая резка. Для резки высокохромистых сталей применяется кислородно-флюсовая резка. Сущность этого способа состоит в том, что в струю режущего кислорода вводят специальный флюс — порошок малоуглеродистой стали. При сгорании флюса в’ струе кислорода выделяется тепло, необходимое для расплавления пленки тугоплавких окислов. Струя кислорода сдувает расплавлен ные окислы, и дальше процесс протекает так же, как и при обычной газовой резке.
259
Рис. 146. Схема установки’для флюсо-кислородной резки:
1 и 2 — кислородные баллоны; 3 — ацетиленовый баллон; 4 — пневматический клапан; 5 — встряхивающие устройства; 6 — бункер; 7 — смеситель; 3 —резак
Рис. 147. График определения режима электродуговой резки:
1 — величина тока; 2 — скорость резки
260
Принципиальная схема установки для флюсо-кислородной рёзкй показана на рис. 146. Флюс засыпается в бункер 6. Кислород из баллона 3 поступает в камеру встряхивающего устройства 5. Д а лее по магистрали он поступает в пневматический клапан 4 и сме ситель 7. Потоком кислорода флюс подается в резак 8. К резаку также подводятся кислород из баллона 1 и ацетилен из баллона 3.
Электродуговая резка. При ремонте танков электрическую дуго вую резку плавящимися металлическими электродами применяют для удаления швов, наложенных аустенитными электродами.
Сущность электродуговой резки состоит в последовательном вы плавлении металла по линии разреза за счет тепла электрической дуги. Расплавленный металл вытекает из разреза под действием си лы тяжести или выдувается струей сжатого воздуха.
Для резки швов, наложенных аустенитными электродами, при меняют электроды с обмазкой ОММ-5. При поверхностной дуговой резке, чтобы расплавленный металл не затекал в канавку, рекомен дуется электрод интенсивно перемещать вдоль шва. За один проход снимают незначительные слои металла. Угол наклона электрода ре комендуется 10—15°.
В зависимости от толщины разрезаемого металла режим резки определяют по графику (рис. 147).
Электрическая дуговая резка имеет следующие недостатки: низ кую производительность; низкое качество резки и необходимость применения мощных источников тока для питания режущей дуги.
Воздушно-дуговая резка. При воздушно-дуговой резке металл нагревается электрической дугой. В качестве электрода при этом применяют угольный стержень.
Рис. 148. Воздушно-дуговой резак РВД-1-57:
1 — угольный электрод; |
2 |
— электрододержатель: |
3 — воздушный кран; |
4 — рукоятка; |
5 — |
электропровод; 6 — воздушный шланг |
|
Расплавленный металл выдувается струей сжатого воздуха (рис. 148). Для резки применяется постоянный ток обратной по лярности, вследствие чего дуга горит концентрированно и поэтому
261