книги из ГПНТБ / Громадский, Б. В. Водолаз - сварщик - резчик учебное пособие

ние на электрод, медленно перемещают его от верхней поверхности металла к нижней. После того как электрод будет доведен до нижней поверхности, не обрывая дуги, быстро поднимают его к верхней и т. д., т. е. производят как бы пилообразные движения (рис 79,6), в особенно­ сти если производится резка металла значительных тол­

Наиболее сложной является резка конструкций в потолочном положении, потому что расплавленный металл под действием силы тяжести стекает вниз, мешая работе водолаза. Угол наклона электрода в этом положении должен составлять 70—75° к горизонту. Если есть возможность, надо стремиться резать металл в нижнем положении, т. е. с верхней сто­ роны.

Для резки металла под водой применяются специ­ альные электроды. Они отличаются от электродов для сварки размерами, толщиной и составом обмазки. Изго­ товляются электроды из малоуглеродистой катаной про­ волоки любой марки. Электрододержателн для резки применяются типа ЭПС-2 (см. рис. 31).

140

Обмазка электрода для резки отличается увеличен­ ной толщиной слоя и повышенной прочностью для полу­ чения козырька больших размеров.

При дуговой резке режимы тока выбирают так же, как и для сварки (см. гл. 6), с той лишь разницей, что /,н=60-г80 А/мм. Следует отметить, что нет необходимо­ сти увлекаться увеличением режимов тока. Практика по­ казывает, что электродами диаметром 5 мм можно сво­ бодно разрезать металл толщиной более 50 мм, приме­ няя силу тока 350—400 А. Но при резке массивных де­ талей, например из латуни или бронзы, сила тока дол­

500 А. Сведения о производительности дуговой резки металла под водой см. в приложении 10.

К недостаткам подводной дуговой резки можно от: нести: необходимость мощного источника тока для пи­ тания дуги; быстрое снижение скорости резки с возра­ станием толщины разрезаемого металла; больший рас­ ход электродов, чем при сварке; необходимость преры­ вания процесса резки из-за быстрого сгорания электро­ дов.

Подводная электрокислородная резка

Этот способ резки наиболее широко применяется в подводных условиях. Электрокислородная резка осуще­ ствляется за счет сгорания металла в струе режущего кислорода, но подогрев металла в месте реза происхо­ дит за счет электрической дуги, возникающей между электродом и основным (разрезаемым) металлом.

При возбуждении дуги электродом происходит рас­ плавление .поверхностной части металла, которая выду­ вается струей кислорода, подаваемого в электрическую дугу. После этого кислород соприкасается с нижележа­ щими участками металла, уже подогретыми до темпера­ туры воспламенения. Взаимодействуя с ними, кислород окисляет металл и подогревает нижележащие участки. Подаваемый под давлением кислород не только сжига­ ет металл, но и одновременно выдувает с большой ско­ ростью образующиеся при резке шлаки и жидкий ме­ талл.

141

Установка для подводной электрокислородной резки (рис. 80) состоит из баллонов с кислородом, кислород­ ного редуктора, кислородных шлангов, специальной кон­ струкции электрододержателя (ЭКД-4-60) и сварочных кабелей с рубильником. Электроды используются труб­ чатые со специальной обмазкой. Источником питания для электрокислородной резки служат те же сварочные агрегаты или сварочные трансформаторы, которые при­ меняются для электросварки.

LНарочный

Перед началом электрокислородной резки необходи­ мо проверить исправность оборудования. Обратить осо­ бое внимание на кислородные баллоны: они должны быть прочно установлены и закреплены, а вентили их продуты. Затем соединить их шлангами с электрододержателем. При длительной работе баллоны собирают с помощью коллекторов в батарею, которая соединяется через выходной редуктор с электрододержателем. Кис­ лородный шланг перед присоединением к держателю предварительно должен быть продут. После этого к дер­ жателю присоединяют минусовый кабель от источника питания, а плюсовой — к изделию, подлежащему рез­ ке. Затем подачей давления в кислородный шланг про­ веряют на герметичность всю систему. Перед тем как в электрододержатель вставить электрод, его подвергают секундной продувке. После установки трубчатого элек­ трода производят проверку на укупорку, опуская элек-

142

’ГродоДержатель с Электродом в ведро с водой и подают под давлением кислород. При этом не должно быть про­ сачивания кислорода (пузырей). Также не должно быть просачивания кислорода и при нажатии рычага подачи кислорода с одновременным зажатием пальцем торца трубчатого электрода. Если обнаруживается боковая утечка кислорода через гнездо в держателе, то необхо­ димо заменить прокладки в головке держателя и затя­ нуть накидную гайку (см. рис. 34).

Перед погружением водолаза под воду проверяют электрическую цепь, для чего запускают сварочный аг­ регат и зажигают дугу на поверхности.

После проведенных проверок установки приступают к резке под водой. При этом необходимо соблюдать пра­ вильный порядок зажигания дуги и прекращения про­ цесса резки, а также следить за электроизоляцией кон­ такта, плотностью кислородопровода и головки электрододержателя.

Резку производят трубчатьгм электродом типа ЭПР-1, которую начинают не с возбуждения дуги, как это принято при сварке, а с подачи кислорода, а потом уже производится зажигание дуги касанием электродом металла. Если резку начинать по схеме «дуга-кислород», то образующиеся брызги расплавленного металла попа­ дают в канал электрода и достигают резинового уплот­ нения головки электрододержателя. Поступающая струя кислорода способствует сгоранию попавших брызг внутрь головки. Это приводит к загоранию прокладок корпуса головки и расплавлению металлических частей.

При резке по схеме «кислород-дуга» такое явление исключается. После окончания резки отключается элек­ троэнергия, а затем уже прекращается подача кислоро­ да.

Перед началом электрокислородной резки необходи­ мо отрегулировать величину тока и установить требуе­ мое давление кислорода. Величина тока должна быть в пределах 250—350 А. а давление кислорода устанав­ ливают в зависимости от толщины разрезаемого метал­ ла и глубины места работы. При толщине металла 8— 10 мм давление кислорода устанавливается 1,5—2 ат, при толщине 50—60 мм — 6,7—7,0 ат. Давление кисло­ рода увеличивается на 1 ат на каждые 10 м глубины. Резку трубчатыми электродами можно проводить в лю­

143

бых направлениях. Время горения электрода в преде­ лах одной минуты.

В процессе резки водолазом-резчиком выполняются одновременно два движения: первое — поступательное по оси электрода для поддержания нормальной дуги, образующейся за счет козырька тугоплавкой обмазки, второе — вдоль линии намеченного реза. Перемещение электрода надо начинать с момента сквозного прожига­ ния металла, которое определяется по прекращению выдувания металла и шлака в сторону резчика. При этом дуга горит в полости реза, и расплавленный металл со шлаком выдувается в противоположную сторону от резчика. Передвижение электрода по направлению линии реза надо делать равномерно, без перерывов, так как при обрыве дуги кислород будет попадать на холодный металл и резка прекратится. Чтобы рез был прямоли­ нейным, рекомендуется намечать линию реза мелом, вы­ варенном в сале, и укладывать направляющую планку (особенно при плохой видимости). Для лучшего про­ плавления металла электрод держат с небольшим на­ клоном 10—15° в сторону, противоположную направле­ нию реза, плотно прижимая к поверхности металла. При резке металла небольших толщин (4—6 мм) электрод ведут по поверхности, не углубляя его в металл. Если металл имеет большие толщины, то для подогрева ни­ жележащих участков до температуры возгорания необ­ ходимо делать нажим электродом на жидкую ванну ме­ талла, сочетая это с действием режущего кислорода.

Качество реза и производительность электрокислородной резки значительно выше, чем при электродуговой резке. Но это в известной степени зависит от поло­ жения реза в пространстве. При нижнем положении производительность резки низкая, так как кислород стре­ мится подняться вверх, вследствие чего часть его не уча­ ствует в резке (всплывает). В вертикальном и горизон­

всплывает. Вертикальную резку производят в направле­ нии сверху вниз, а горизонтальную •— справа налево, Скорость резки при потолочном положении меньше, чем при вертикальном, ввиду того что жидкий металл, оте­ кая вниз, создает неудобства в работе сварщика, хотя весь подаваемый кислород попадает в полость реза.

144

Режимы тока при электрокислородной резке выбира­ ются такие же, как и при сварке. Ориентировочные ре­ жимы приведены в приложении 11.

Полуавтоматическая электрокислородная резка

Полуавтоматическая электрокислородная резка мо­

подачи электродной проволоки и концентрического об­ дувания ее струей кислорода, подаваемого по шлангу в режущую приставку головки полуавтомата (см. рис. 30,в). Процесс резки полуавтоматом не отличается от резки, производимой вручную. Горелку головки ведут по поверхности металла без какого-либо углубления, за счет большой концентрации тепла и узкой струи кисло­ рода, глубоко проникающей в металл. Процесс резки ве­ дется на обратной полярности голой электродной прово­ локой диаметром 1,6 мм. Режимы и производительность полуавтоматической резки под водой приведены в при­ ложении 12.

Подводная водородно-кислородная и бензокислородная резка

Помимо электродуговой и электрокислородной резки, получивших широкое распространение, в подводных ус­ ловиях нередко используется водородно-кислородная и бензокислородная резка металла. Для этих целей приме­ няются специальные резаки, работающие на газообраз­ ном горючем (водороде) или на жидком горючем (бен­ зине) .

В головке водородно-кислородного резака (рис. 81) по центральному каналу мундштука 1 поступает режу­ щий кислород, а по кольцевому каналу между мунд­ штуками 1 и 2 идет водородно-кислородная смесь, кото­ рая образует подогревательное пламя. Между наруж­ ным колпаком 3 и мундштуком 2 проходит сжатый воз­ дух, образующий пузырь вокруг пламени, предохраня­ ющий его от соприкосновения с водой. Пламя резака зажигается над водой, после чего в мундштуки ло-

резаком можно разрезать сталь толщиной до 70 мм под водой на глубине до 30 м. Наибольшее давление газов при этом должно составлять в кгс/см2: кислорода 6,6; водорода 5,5 и воздуха 5.

На рис. 83 показан резак для бензокислородной под­ водной резки. Этим резаком можно резать сталь толщи­ ной до 100 мм. Для питания резака бензином и кисло­ родом применяют установку для подводной резки (БУПР), схема которой дана на рис. 84. В комплект

146

установки входят пульт управления, к которому, подсое­ динены батарея кислородных 40-литровых баллонов, со­ единенных коллектором, баллоны с бензином и азотом, аккумуляторная батарея, резакам зажигалка. На пульте управления, размещенном в металлическом ящике, для. понижения давления установлены два кислородных ре­ дуктора (для раздельной подачи к резаку подогреваю-

2 — т р у б к а п о да ч и б ен зи н а ; 3 — т р у б к а д л я р е ж у щ е г о к и с л о р о д а ;

щего и режущего кислорода) и азотный редуктор (для подачи азота в бензиновый баллон). Бензиновый баллон емкостью 27 л имеет вентиль со штуцерами для подсое­ динения трубки подачи азота с пульта управления и шланга подачи бензина к резаку. Бензин подается под давлением азота, который поступает по внутренней труб­ ке, идущей от штуцера шланга внутри баллона. Кисло­ род и бензин к резаку подаются по трем шлангам дли­

ной по 50 м: кислород — по резинотканевым шлангам, а бензин — по бензостойкому дюритовому шлангу.

Бензокислородный резак работает по принципу рас­ пыления бензина с защитным пузырем, создаваемым за счет продуктов сгорания. В корпус головки резака ввср-

Р и с . 84 . С х ем а у ст а н о в к и Б У П Р д л я п о д в о д н о й б ен зо к и с л о -

ка; 7 — а к к у м у л я т о р

нут распылитель, представляющий собой цилиндр с ка­ налами, расположенными по двум концентрическим ок­ ружностям, и одним центральным каналом сечением 1,6 мм для подачи режущего кислорода. Каналы, распо­ ложенные по внутренней окружности, служат для пода­ чи подогревающего кислорода, а по наружной окруж-

148

ности — бензина. На внутреннем торце распылителя сделаны три выступающих кольца для распределения поступающих из трубок кислорода и бензина по кана­ лам распылителя. На распылитель навинчен мундштук из красной меди, имеющий центральное выходное отвер­ стие и крестообразную прорезь для выхода излишней горючей смеси и продуктов сгорания. Бензин и подогре­ вающий кислород при выходе из распылителя поступа­ ют в камеру смешения, образованную между мундшту­ ком и внешним торцом распылителя. Ударяясь о сфери­ ческую поверхность камеры, они превращаются в бензи­ новую пыль, которая при испарении образует с кисло­ родом горючую смесь. Выходящую из отверстия мунд­ штука газовую смесь поджигают открытым пламенем или электрозажигалкой. В целях предотвращения рас­ плавления резака его нельзя держать на воздухе более пяти секунд.

Для зажигания резака под водой используется элек­ трозажигалка, которая питается через пульт управле­ ния от аккумуляторной батареи напряжением 12 В. Электрозажигалка присоединяется к отрицательному по­ люсу, а резак — к положительному.

Перед началом работы производится проверка уста­ новки БУПР. Всю систему сначала проверяют на гер­ метичность, для чего подают давление в 6—8 ат и сма­ чивают мыльной водой места соединений. Бензопровод во избежание взрыва продувают только азотом. Для проверки на герметичность резак опускают в воду и, не открывая вентилей, подают под давлением кислород и азот. Правильность подачи бензина в резак проверяют при снятом мундштуке, наблюдая за равномерным вы­ ходом струй из всех каналов. Правильность и степень распыления устанавливают по образованию горючей смесью правильного конуса при одновременной подаче бензина и подогревающего кислорода.

Перед надеванием мундштука проверяют правиль­ ность посадки распылителя в корпусе и устанавливают отсутствие просачивания кислорода в бензиновые кана­ лы. Для этого, зажав пальцем центральное отверстие распылителя, слегка приоткрывают вентиль режущего кислорода и погружают головку резака в воду. Отсут­ ствие выходящих пузырьков указывает на правильность посадки распылителя.

149)