В качестве оборудования для газовой сварки и наплавки используют следующее оборудование:
ацетиленовые генераторы, которые предназначены для получения ацетилена путем взаимодействия карбида кальция с водой. Производительность стационарных генераторов — 5...320 м2/ч ацетилена, а передвижных —0,8...3,2, давление — от 1,0 до 15 МПа. Применяют генераторы марок: МГ-65, ГНВ-1,25, АНД-61, АСМ-1-66, ГВР-1.25МЧ, ГВР-3 и т. д.;
баллоны, предназначенные для хранения кислорода, ацетилена и т.д. (давление 10...20 МПа);
редукторы, предназначенные для понижения и поддержания в требуемых пределах рабочего давления газа (выпускается 18 типоразмеров, например, КРР-61);
сварочные горелки, предназначенные для подготовки и сжигания горючей смеси (смешивание, дозирование и т. п.). Промышленность выпускает универсальные горелки типа “Москва”, ГЗУ-62, ГЗМ-62 (ВНИИАвтогенмаш) и другие, а также различные наконечники к ним.
Для защиты расплавленного металла от вредного действия кислорода, азота, водорода и других элементов применяются флюсы. Они образуют с окислами металлов легкоплавкие и легкорастворимые химические соединения, которые, расплавляясь или растворяясь, всплывают в виде шлака на поверхность и тем самым защищают жидкий металл от насыщения газами.
В качестве флюсов используют такие составы: бура 50 % и борная кислота 50 %; бура 50 %, гидрокарбонат натрия 47 % и кремнезем 3 %; бура 100 %; хлорид натрия 45 %, хлорид калия 30 %, хлорид лития 10 % и фторид калия 15 %; хлорид натрия 41 %, хлорид калия 51 % и фторид натрия 8 %.
Качество сварки и наплавки зависит от химического состава присадочного материала и правильного выбора флюса. Материал присадочного прутка, как правило, по своим физико-механическим свойствам и химическому составу должен быть таким, как и материал детали. Положительно влияет на качество шва наличие в присадочном материале марганца, никеля, хрома и др.
При газовой сварке и наплавке металл нагревается и расплавляется теплом, получаемым при горении различных горючих газов (ацетилена, водорода, метана, пропана и т.д.) в технически чистом кислороде. В ремонтном производстве преимущественное распространение получила ацетиле-но-кислородная сварка и наплавка, реже — пропан-бутановая и ке-росиново-кислородная.
При сварке и наплавке деталей из сталей, чугуна и цветных металлов используют нейтральное пламя; при сварке и наплавке деталей из высокоуглеродистых и легированных сталей и при наплавке изношенныхрабочихорганов почвообрабатывающих и других сельскохозяйственных машин твердыми сплавами — на-углераживающее пламя, при резке металлов — окислительное пламя.
При газовой сварке и наплавке расплавленные металлы (основной и присадочный) окисляются и науглераживаются. Кислород попавший в шов, снижает его прочность, ударную вязкость, стойкость против коррозии и т.п. Водород способствует образованию трещин (при наводораживании возникают внутренние напряжения). Азот при высокой температуре соединяется с железом, образуются нитриды, которые, внедряясь в шов, вызывают его хрупкость. Кроме того, в процессе сварки выгорают кремний, марганец и другие элементы. Все это приводит к объемно-структурным изменениям в наплавленном металле (шве) и прилегающей зоне основного металла.
трансформаторы типа РСТЭ, СТИ, ТС и ТСК (например, ТС-120, ТС-300, ТС-500, ТСК-300 и т.п) выполняют с отдельной реактивной катушкой, включенной во вторичную цепь, с реактивной катушкой, вмонтированной непосредственно в трансформаторе, и т.п. Они имеют первичное напряжение 220/380 В, вторичные — 60...70 В, номинальный сварочный ток 300...500 А.
Осцилляторы применяют для повышения стабильности горения дуги, облегчения ее зажигания (при сварке на переменном токе). Осциллятор — это генератор тока высокой частоты, который в момент £/0= 0 подает в цепь дополнительный ток, способствующий ионизации дуги и препятствующий ее разрыву. Промышленность выпускает осцилляторы марок ОС, ОСПЗ, М-3 и др.
От режимов сварки (наплавки) зависит производительность процесса и качество сварного шва (наплавленного металла). К элементам режима относятся: диаметр электрода, сила тока, напряжение, скорость сварки (наплавки).
Диаметр электрода зависит от толщины детали, типа сварного шва, его пространственного расположения и т. п.
Увеличение диаметра электрода приводит к повышению производительности сварки, однако, во избежание прожога тонкостенных деталей при толщине Д< 3 мм следует принимать меньшие значения диаметров. Диаметр электрода более 10 мм принимать нецелесообразно, а при наложении потолочных и вертикальных швов — не более 4...5 мм.
Диаметр электрода при наплавке подбирают в зависимости от толщины наплавляемого слоя.
Наплавку следует вести короткой дугой I = (0,8... 1,0) <Ј,; при этом обеспечивается максимальная производительность и мелкокапельный перенос металла, наплавленный слой — равномерный по структуре и плотный.
При наплавке перекрытие соседних валиков должно быть на 1/3...1/2 их ширины. Электрод следует наклонить под углом 70... 75° к наплавляемой поверхности. Наплавку рекомендуется проводить, сочетая перемещение электрода в направлении наплавки с поперечным его колебанием (2,0...2,5)это обеспечивает формирование валиков заданной ширины, их перекрытие, а также получение толщины наплавленного металла (0,7...0,75).
Так как легированные стали имеют пониженную теплопроводность, то при сварке возникают опасности образования термических трещин; поэтому рассчитанную силу тока при сварке легированных сталей необходимо уменьшить на 10...20 %.
Для возбуждения дуги при использовании постоянного тока напряжение выбирают равным 30...36 В, переменного — 50...60 В. При сварке напряжение должно быть 20...24 В.
Полярность тока выбирают в зависимости от вида сварки (наплавки) и толщины детали: прямую полярность принимают при сварке толстостенных изделий, обратную — при наплавке и сварке тонкостенных изделий.