|
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Сибирь" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjf1Guop
| |
стков крупных изделий в мелкосерийном и индивидуальном производстве. Следует учитывать, что, как правило, имеет место «критическая программа», в пределах которой выгодно применение газопламенного метода, а при повышении ее — выгоднее закалка т. в. ч. В зарубежной практике применение газопламенного метода считается выгодным также и при обработке некоторых изделий массового производства (пальцев, звеньев транспортных лент и др.), что объясняется наличием значительного числа специализированных станков-автоматов. В России при закалке массовых однотипных изделий небольших размеров преимущественно используется закалка токами высокой частоты.
Газопламенный нагрев используют не только для поверхностной газопламенной закалки, но и для других видов термической обработки изделий, в частности для правки и предварительного или сопутствующего подогрева при сварке конструкционных сталей.
При газопламенной правке деформации изгиба, необходимые для выправления элементов изделий в одной плоскости, достигаются не механическими средствами, а за счет соответствующего использования остаточных пластических деформаций, возникающих в результате быстрого и концентрированного местного нагрева, в нужном для правки направлении, пламенем газовой горелки.
Тепловые напряжения, возникающие при газопламенной правке, по физической сущности такие же, как при дуговой или газовой сварке. Различие заключается в том, что температура нагрева при газопламенной правке, как правило, не превышает 900° С, а сам процесс нагрева протекает сравнительно быстро. Осуществление быстрого нагрева — одно из основных требований газопламенной правки. Поэтому для этих целей наиболее рационально использование ацетилено-кислородного пламени, обеспечивающее интенсивный подвод теплоты, превышающий его потери за счет теплопроводности металла.
Режимы правки в основном определяются температурой нагрева, площадью местного нагрева, формой и расположением мест нагрева, необходимостью проковки при правке.
Техника газопламенной правки несложна. Отметим, что газопламенная правка в настоящее время является наиболее производительным процессом правки деталей из толстолистовой стали, валов большого диаметра, крупных поковок и отливок, а также сварных конструкций. С увеличением толщины металла эффективность процесса возрастает. Недостатком газопламенной правки следует считать трудность механизации процесса. Поэтому для тонколистового металла выгоднее применять, когда это возможно, вальцы или правильные прессы, особенно в условиях поточного производства.
Газовое пламя широко используют для нагрева металла. Для целей нагрева применяют самые разнообразные типы горелок:
инжекторные, безинжекторные, с внутрисопловым смешением, ракетного типа и т. д. Эти горелки имеют одно- и многосопловые или щелевые мундштуки. В многосопловых мундштуках сопла могут быть расположены линейно (в один и несколько рядов) или по площади. Методика расчета конструкций горелок указанных типов описана в многочисленных статьях и публикациях. Помимо горелок, работающих на газокислородной смеси, за последние годы стали применять также и газовоздушные горелки с инжекцией воздуха из атмосферы активной струей горючего газа, с инжекцией горючего газа сжатым воздухом и с раздельной подачей горючего газа и воздуха под равным давлением (камерно-вихревая горелка). В последнем типе горелки использование воздуха в качестве вихреобразующего газа обеспечивает получение концентрированного, принудительно сформированного потока пламени, а также стабилизирует давление в камере и создает условия для равномерного распределения объемного горения смеси в ней. Вытекающий из сопла камеры поток продуктов горения обладает высокими скоростью (до 350 м/с) и температурой (до 1000° С).
Эффективность нагрева камерно-вихревой горелки в несколько раз выше, чем у горелок с открытым пламенем, при тех же расходах газов. Примером горелок такого типа являются горелки ГГП-1-66 и др., которые широко применяются для низкотемпературных процессов газопламенной обработки материалов (сварки пластмасс и т. д.).
Для низкотемпературного местного нагрева металла (при кислородной резке или сварке легированных или специальных сталей) используют линейные газовоздушные горелки, состоящие из набора последовательно расположенных нагревательных элементов камерно-вихревого типа.
Оценка требуемой мощности пропано-воздушного пламени Vп (нм3/ч) для достижения заданной предельной температуры Т нагрева листов данной толщины б (см) может быть произведена по формуле
Расчеты дают удовлетворительную сходимость с опытными данными при Т = 250 -350° С, радиусе пятна нагрева R = 150 мм и перепаде температур по сечению листа не более 100°С.
6. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ
Газовая сварка. В отечественной и зарубежной промышленности степень механизации процессов газовой сварки крайне низка. Это объясняется трудностью механизации операций газовой сварки с применением присадочного металла в областях
ее преимущественного использования (ремонтные, монтажные и прочие виды работ). Другая разновидность процесса — газовая сварка без присадочного металла — легче поддается механизации. Она развивалась в двух основных направлениях: при плавильно-прессовой сварке прямолинейных швов значительной протяженности на тонколистовом металле и при газопрессовой сварке встык деталей разнообразных сечений (круглых, квадратных, фигурных, трубчатых и т. д.).
Плавильно-прессовая сварка применялась в производстве шовных тонкостенных труб с использованием линейных многосопловых горелок (число сопел достигает 150—200 шт.; расход горючего газа 50—60 м3/ч), обеспечивающих высокую производительность сварки (1500—1800 м/ч).
Линейные горелки могут состоять из двух или большего числа секций. В первых подогревающих секциях горелок используется пламя с соотношением газов в смеси 1,3—2,6 для интенсификации процесса нагрева. Последняя сварочная секция работает на нормальном пламени во избежание возможности окисления металла шва. Как правило, линейные горелки являются безинжекционными. Кислород и ацетилен (горючий газ) поступают под одинаковым давлением 0,3—0,8 кгс/см2. Безинжекторные горелки позволяют изменять в широких пределах расходы газов без смены ствола. Они обладают большим постоянством состава смеси и большей устойчивостью против обратных ударов, чем инжекторные горелки. Номограмма, позволяющая определить расчетные параметры наконечников подогревающих и сварочных секций линейных безинжекторных многопламенных горелок, представлена.
Технология и оборудование для механизированной плавильно-прессовой сварки разработаны применительно к изготовлению тонкостенных труб из коррозионно-стойких сталей и латуни. Однако в настоящее время развитие и преимущественное применение получили более прогрессивные способы радиочастотной и аргонодуговой сварки.
Второе направление механизации газовой сварки связано с развитием газопрессовой сварки. При этом способе сварки металл в месте стыка нагревают газокислородным пламенем до пластического состояния (1250° С) или до оплавления, после чего свариваемые детали сдавливают.
В настоящее время газопрессовая сварка преимущественно используется на железнодорожном транспорте для деталей подвижного состава. В России разработана технология и изготовляются станки, машины, горелки и различные приспособления для газопрессовой сварки. Освоена газопрессовая сварка различных сортов углеродистых и некоторых низколегированных сталей. Этот процесс прост и экономически выгоден, возможности его применения полностью еще не использованы. В ФРГ газопрессовая сварка применяется разносторонне (для изготовления
трубчатых элементов шасси в авиастроении, деталей арматуры в котлостроении и т. д.).
Газопламенная пайка. Механизированные установки для пайки, как правило, специализированы применительно к конкретному типу паяного соединения и конструкции спаиваемых деталей. Трудность создания универсальных средств механизации процесса сужает область применения механизированной газопламенной пайки. Тем не менее, в промышленности успешно используются многочисленные типы установок для этих целей, которые по своей компактности и производительности мало чем уступают установкам для печной пайки и пайки токами высокой частоты, а по эксплуатационным расходам более экономичны.
В этих установках предусматривается, как правило, максимальное сокращение времени на выполнение работ, не связанных непосредственно с операцией пайки, за счет совмещения вспомогательных операций по сборке и установке деталей с охлаждением спаянных деталей и их сбросом. В качестве источников нагрева применяются линейные многопламенные горелки, расположенные в один или несколько рядов для возможности выполнения одно- или многопозиционной пайки и повышения производительности процесса.
|