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

Кислородные редукторы

Для понижения давления кислорода, подаваемого из баллона, до рабочего давления, требующегося для рез­ ки, и поддержания этого давления постоянным, незави­ симо от понижения давления в баллоне и расхода кис­

При нажатии на главную пружину 9 регулировочным винтом мембрана 8 прогибается и через стойку 1 откры­ вает клапан 5. При этом рабочая камера 6 оказывает­ ся сообщенной с камерон высокого давления 4. Кисло­ род из баллона по каналу 2 попадает в камеру 6 и по каналу 7 поступает к потребителю. Как только давле-

Рис. 35. Кислородный редуктор РК-53:

/ — корпус редуктора; 2 — манометр высокого давления; 3 — манометр низкого давления; 4 — регулировочный винт; 5 — за­ порный вентиль; 6 — штуцер с ниппелем и накидной гайкой; 7—■ предохранительный клапан; 8 — накидная гайка

80

ние в камере 6 повысится выше рабочего, давление кис­ лорода выровнит мембрану, сожмет пружину 9, и кла­ пан 5 под действием своей пружины закроется. При падении давления в камере 6 клапан 5 открывается, чем обеспечивается постоянная подача кислорода из балло­ на при установленном рабочем давлении.

К источнику питания редуктор присоединяется при помощи накидной гайки с правой резьбой диаметром

Рис. 36. Схема кислородного редуктора РК-53:

1 — стойка мембраны; 2 — ка­ нал высокого давления; 3 — запорная пружина; 4 — каме­ ра высокого давления; 5 — клапан; 6 — рабочая камера: 7 — канал низкого давления; 8 —■ мембрана; 9 — главная пружина; 10 — регулировоч­

ный винт

ъ[ " тр. Максимальное давление на входе 150 кгс/см2. Рабочее давление 1—-15 кгс/см2. Расход кислорода при максимальном рабочем давлении равен 60 м3. Вес ре­ дуктора 1,95 кг. Окрашивается в синий цвет.

Защитные стекла

В целях защиты глаз водолаза-сварщика от дейст­ вия электрической дуги применяются защитные стекла. Стекла подбираются в зависимости от прозрачности во­ ды. Чем вода светлее, тем защитное стекло берется тем­ невши наоборот. В вентилируемом снаряжении защитное стекло можно ставить с внутренней стороны иллюмина­ тора. Закрепляется стекло в иллюминаторе специальнон замазкой (смесь сургуча с парафином, воском, пла­ стилином). Четвертую часть поверхности стекла снизу,

сверху или сбоку иллюминатора оставляют не защи­ щенной цветным стеклом, это дает возможность водола­ зу видеть электрод перед зажиганием дуги.

Применяются и специальные защитные приспособле­ ния откидного типа, прикрепляемые к переднему иллю-

Рис. 37. Защитное приспособление откидного типа:

а — рабочее положение; б — положение во время переры­ ва в работе

Рис. 3S. Вспомогательный инструмент:

а — металлические щетки; б — молоток-секач; в — щуп для измерения зазоров; г — струбцина

82

минатору шлема при помощи обоймы. Это дает возмож­ ность по желанию водолаза в перерывах между сваркой откидывать защитное стекло (рис. 37).

В легководолазном снаряжении защитные стекла ставятся с наружной стороны очков или полумаски и так, чтобы они закрывали их верхнюю половину.

При подводной сварке для зачистки места сварки и швов, а также для удаления наплывов, брызг металла,

струбцину (для соединения сварочного кабеля с издели­ ем), щуп для проверки зазоров и правильности подгон­ ки привариваемых листов или заплат.

Электроды для подводной сварки и резки

Электрод (рис. 39,а) конструктивно представляет со­ бой металлический стержень с нанесенным на его боко­ вую поверхность специальным покрытием (обмазкой) соответствующего состава. Один из концов стержня дли­ ной 30—40 мм освобожден от покрытия для закрепле­ ния в электрододержателе и подведения сварочного то­ ка. Второй конец слегка очищается для обеспечения воз­ можности зажигания дуги посредством контакта со сва­ риваемым изделием.

Наиболее распространенным материалом для изго­ товления электродов является стальная сварочная про­ волока диаметром 0,3—12 мм. В зависимости от химиче­ ского состава проволока разделяется на углеродистую, легированную и высоколегированную. Легированная в свою очередь, подразделяется на низколегированную и среднелегированную. Сварочную проволоку изготовля­ ют холоднотянутой и маркируют буквами Св (свароч­ ная). Первые две цифры обозначают содержание угле­ рода в сотых долях процента, далее идет маркировка состава металла проволоки (марганец (Г), хром (X), ни­ кель (Н), кремний (С) и т. д.). Буква А в конце мар­ кировки указывает на повышенное качество металла с пониженным содержанием вредных примесей серы и фосфора. Самой распространенной маркой углеродистой проволоки является проволока Св-08.

Рис. 39. Электроды:

а — плавящийся электрод с покрытием; 6 — поперечный разрез стального трубчатого электрода; а — поперечный разрез карборун­ дового электрода; 1 — металлический стержень; 2 — покрытие (об­ мазка); 3 — стальная толстостенная трубка; 4 — канал для кис­ лорода; 5 — водонепроницаемое покрытие; б — карборундовый

стержень; 7 — металлическая оболочка

Вприведенной таблице указан химический состав наиболее распространенных малоуглеродистых свароч­ ных проволок.

Взависимости от внешнего вида и количества по­ крытия электроды делят на две группы: с тонким стаби­ лизирующим покрытием и с толстым, или качественным покрытием.

Название «стабилизирующее» указывает на основное назначение покрытия: стабилизировать, т. е. делать го-

84

рение дуги более устойчивым и облегчать ее зажигание. Иногда такое покрытие называют «ионизирующим», по­ тому что оно усиливает ионизацию дугового промежут­ ка.

На электродный стержень покрытие наносится тон­ ким слоем (десятые доли миллиметра) и обычно не пре­ вышает 1—5% веса электрода. Покрытие производится путем опускания стержня в обмазочную пасту.

Простейшей тонкой обмазкой является известная ме­ ловая обмазка, состоящая из мела и жидкого стекла. Тонкие обмазки электродов не устраняют вредные при­ меси металла, образованные в процессе сварки, и плохо защищают расплавленный металл от воздействия ат­ мосферного воздуха; вследствие этого наплавленный ме­ талл получается невысокого качества.

Электроды с толстым, или качественным покрытием имеют толщину от 1 до 3 мм; вес покрытия составляет 15—60% от веса электродного стержня. Такое покры­ тие, помимо стабилизации дуги, защищает сварочную ванну от вредного влияния воздуха, улучшает химиче­ ский состав и механические свойства наплавленного ме­ талла, обеспечивает довольно устойчивое горение дуги.

Защитные покрытия при плавлении образуют жидкий шлак. Шлак вместе с расплавленным металлом при плавлении электрода защищает сварочную ванну от до­ ступа атмосферного воздуха. Однако одной шлаковой защиты недостаточно.

Чтобы получить высококачественный наплавленный металл, необходимо его легирование, т. е. введение в

металл таких элементов, как марганец, никель, хром

85

и др. Легирующие элементы вводят в обмазку в виде тонкоизмельчениых ферросплавов (ферромарганца, фер­ росилиция, феррохрома и т. п.). Ферросплавы являются сильными раскислителями и уменьшают содержание кис­ лорода в сварочной ванне.

Помимо введения минеральных веществ для образо­ вания шлаков и ферросплавов для легирования, в состав обмазки часто вводят органические вещества: целлюло­ зу, крахмал, декстрин, сахар, пищевую и древесную му­ ку и т. п. Под воздействием высокой температуры сва­ рочной дуги органические вещества разлагаются. При этом образуются смеси газов, обладающие восстанови­ тельными свойствами и устраняющие доступ кислорода к сварочной ванне.

Введение в состав обмазки целлюлозы уменьшает количество обмазки на электроде, что важно для элек­ тродов, предназначенных иля сварки в вертикальном и потолочном положениях.

По составу качественного покрытия электроды клас­ сифицируются на:

— р у д н о - к и с л ы е , содержащие окислы железа и марганца, кремнезем, ферромарганец, целлюлозу, крах­ мал;

—’ Р у т и л о в ы е , содержащие концентрат минерала рутила, кремнезем, карбонаты кальция, магния и фер­ ромарганца;

крахмал, двуокись титана, силикаты и пр.

Для сварки углеродистых и легированных конструк­ ционных сталей применяют электроды по ГОСТ 9467— 60.

Тип электрода обозначается буквой Э. ГОСТ преду­ сматривает типы электродов от Э34 до Э145. Электрод типа Э34 относится к электродам с тонким покрытием и применяется для сварки менее ответственных конст­ рукций. Электроды типов Э42, Э46, Э50 и Э55 предназ­ начены для низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и низколегированных сталей. Электроды Э60, Э70, Э85, Э100, Э125 и Э145 — для легированных сталей повы­

8G

шенной прочности. Электроды типа Э34—Э70 изготовля­ ются из проволоки Св-08.

Условное обозначение электрода для сварки углеро­ дистых и легированных конструкционных сталей содер­ жит марку и тип электрода, диаметр стержня, тип по­ крытия и номер ГОСТ. Например, электрод ОММ-5-Э42- 5,0-Р ГОСТ 9467—60 расшифровывается так: ОММ-5 — марка электрода, Э42 — тип электрода (Э — для дуго­ вой сварки; 42 — минимальное гарантируемое времен­ ное сопротивление металла шва в кгс/мм2 при растяже­ нии); 5,0 — диаметр 5 мм; Р — рудно-кислый тип по­ крытия; соответствует ГОСТ 9467—60.

Для ручной сварки под водой электроды изготовля­ ются длиной 350—450 мм, диаметром 4—6 мм из электрод­ ной стальной проволоки марок Св-08, Св-08А и Св-15, а для полуавтоматической подводной сварки использует­ ся проволоку диаметром 1,2—1,6 мм марки Св-08Г2С. Для устойчивого горения дуги под водой электродные стержни покрывают специальной качественной обмазкой толщиной 0,5—1,3 мм. На одном конце электрода так

В отличие от воздушной обмазки для подводной свар­ ки обмазка должна иметь повышенную прочность, не от­ валиваться при ударе электродом об изделие при зажи­ гании дуги, должна быть эластичной и пружинить вме­ сте с металлическим стержнем. Обмазка не должна сы­ реть и иметь трещин, так как при нахождении под во­ дой, особенно соленой, она быстро разрушается под дей­ ствием электролиза. Помимо того, обмазка должна соз­ давать прочную гидро- и электроизоляцию электродного стержня и не разбухать от воды. Для этих целей после минерального покрытия обмазку покрывают гидроизоля­ ционной пленкой. Например, простейшим покрытием яв­ ляется парафин. В расплавленном парафине электроды проваривают несколько минут, но этот состав слабый к пригоден только для пресной воды. Хорошие результа­ ты дают раствор целлулоида в ацетоне, бакелитовый лак и цапон-лак. Лучшим считается раствор синтетиче­ ских смол в дихлорэтане (7%-ный раствор). Состав об­ мазки электродных покрытий приведен в приложении 7.

87

Гидроизоляция производится 3—4-кратным погруже­ нием покрытых электродов в раствор с последующей просушкой при комнатной температуре после каждого погружения. Хранить электроды необходимо в сухом прохладном месте.

Электроды для подводной сварки не пригодны для

как на поверхности, так и в подводных условиях. Иногда из-за отсутствия электродов для подводной

сварки используют электроды марок ОММ-5 и ЦМ-7 с нанесенной на них гидроизоляционной пленкой. Но при­ менение их нецелесообразно ввиду наличия в составе покрытия этих электродов газообразующих веществ, де­ лающих сварной шов пористым.

В соответствии с составом покрытия электродам для подводной сварки присваивают марки. Наиболее распро­

ЭПС-5 в шаровый, а ЭПС-52 не окрашены. Необходимо отметить, что электроды для подводной сварки не тести­ рованы, и цвет отличительной краски у них не регла­ ментирован.

Для подводной .резки металла (электрокислородная резка) применяются металлические электроды ЭПР-1 и специальные электроды из различных материалов.

Стержни электродов изготовляются из толстостенной стальной цельнотянутой трубки (ГОСТ 1050—60) на­ ружным диаметром 5—7 мм и внутренним 1,5—2 мм (см. рис. 39,6). Длина электродов 350 мм. Для устойчи­ вого горения дуги трубчатый электрод так же, как и электрод для подводной сварки, покрывают специальным слоем обмазки (приложение 7) толщиной 1—1,2 мм, ко­ торую после сушки и прокаливания пропитывают соста­ вом, обеспечивающим водонепроницаемость. Для обес­ печения электрического контакта конец электрода на 45—50 мм обмазкой не покрывается.

88

Резку под водой можно производить также керами­ ческими электродами, изготовленными из карборунда. Стержни этих электродов имеют канал для кислорода (рис. 39,в ). Карборундовые электроды имеют хорошую электропроводность лишь при высоких температурах. Для разгрузки холодной части стержня от тока его по­ крывают металлической стальной оболочкой, наносимой путем напыления. Поверх металлической оболочки нано­ сится слой водонепроницаемой обмазки. Если металли­ ческий электрод для подводной резки под действием ду­ ги и струи кислорода сгорает примерно через одну ми­ нуту, то карборундовый электрод длиной 250 мм сгора­ ет через пятнадцать минут. Однако большой внешний диаметр карборундовых электродов (15—18 мм) затруд­ няет введение электрода в полость реза при разрезании пакетов.

После изготовления электроды упаковываются в пач­ ки весом 5 кг, завертываются в бумагу и пропитывают­ ся в расплавленном парафине. На пачку наклеивают ярлык с обозначением завода-изготовителя, марки элек­ трода и покрытия, диаметра электрода, режимов сварки, полярности тока, даты изготовления и со штампом ОТКПачки укладываются в деревянные ящики, выстланные толем. Вес ящика с электродами 25—27 кг. При транс­ портировке ящики с электродами бросать не разреша­ ется.

Прочие материалы для дуговой сварки и резки

Кроме электродов и электродной проволоки, для подводной полуавтоматической сварки и резки применя­ ются и другие материалы. Так, для обеспечения подвод­ ной электрокислородной резки используется техниче­ ский кислород по ГОСТ 5583—58, аналогичный кислоро­ ду, используемому при сварочных работах на поверх­ ности. Чистота кислорода в соответствии с ГОСТ долж­ на быть не менее 99,5%. Кислород поставляется в 40литровых транспортных баллонах . (синего цвета) давле­ нием 150 кгс/см2. Для работы кислородные баллоны со­ бирают в батареи (рампы) и объединяют общим кол­ лектором с одним редуктором типа РК-53. Использова-

89