Spawanie acetylenowo-tlenowe PDF

Preview

Summary

Download Spawanie acetylenowo-tlenowe PDF

Description

Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia było zapoznanie się z własnościami płomienia acetylenowo-tlenowego, technologiami, materiałami i urządzeniami wykorzystywanymi w procesach spawania i cięcia termicznego oraz praktyczne wykonanie procesu spawania. I. WSTĘP TEORETYCZNY 1. Gazy Gazami wykorzystywanymi w tym rodzaju spawania są, jak sama nazwa wskazuje, acetylen i tlen: a) tlen (O2) - gaz niepalny, silnie podtrzymujący spalanie, z tłuszczami łączy się w sposób wybuchowy. Dla celów przemysłowych pozyskiwany z powietrza. W spawalnictwie wykorzystuje się tlen I, II, rzadko III gatunku (odpowiednio % zawartość objętościowa tlenu - 99,5%, 99,0%, 98,0%) i dostarczany jest w butlach pod ciśnieniem 15 MPa; b) acetylen (C2H2)- jedyny gaz wykorzystywany we wszystkich procesach spawalniczych; bardzo nietrwały przy zwiększonym ciśnieniu, tworzy z tlenem mieszaniny wybuchowe, czysty acetylen ma zapach delikatnie eteryczny; łatwo rozpuszcza się w wodzie, wodzie wapiennej i acetonie. Dla celów przemysłowych pozyskuje się go w następującej reakcji:

OH ¿ 2 Ca C 2+2 H 2 O → C2 H 2 +Ca¿ Acetylen rozpuszczony w acetonie (C3H6O) pozwala na przetrzymywanie go pod ciśnieniem w butlach (1,5 MPa) 2. Butle Rodzaje butli do gazów technicznych: a) butle na gazy sprężone b) butle na gazy skroplone c) butle na gazy rozpuszczone pod ciśnieniem

Rys. 1 Budowa butli (pierwsze dwie po lewo do sprężonego gazu(1-stopa, 2-korpus, 3-głowica, 4-szyjka, 5-zawór, 6kołpak), pierwsza od prawej do acetylenu rozpuszczonego)

Butle na gaz muszą być poddawane okresowym badaniom. Na metryczce umieszczonej na głowicy butli znajdują się następujące dane techniczne: znak wytwórcy, numer fabryczny, pojemność wodna, nadciśnienie napełniania i próbne, nazwa gazu, data ostatniej i następnej kontroli.

1

Aby rozpoznać butle, stosuje się odpowiednie kolory i napisy wg normy. Dla tlenu jest to kolor biały, a dla acetylenu kasztanowoczerwony. Butla nie musi być bała pomalowana w jednym kolorze, może być pomalowana tylko głowica na odpowiedni kolor. 3. Zawory, reduktory i bezpieczniki Zawory dla wszystkich gazów stosowanych w spawalnictwie (wyjątek - acetylen) wykonane są z mosiądzu prasowanego i mają gwintowany boczny króciec do przykręcenia reduktora za pomocą nakrętki łącznikowej. Natomiast zawory do acetylenu (rozpuszczonego) są ze stali i mają gniazdo do podłączenia reduktora za pomocą jarzma.

Reduktorów butlowych używa się w celu do obniżania i utrzymywania stałego ciśnienia zasilania palników. Wyróżnia się reduktory sprężynowe i dźwigniowe (bardziej rozpowszechnione są te pierwsze).

Bezpieczniki stosuje się do ochrony węży, reduktorów ciśnienia i butli na wypadek powrotu płomienia z palnika. Stosuje się 2 rodzaje bezpieczników: a) bezpieczniki wodne b) bezpieczniki suche 2

4. Palniki Palnik (spawalniczy) jest urządzeniem technicznym, w którym miesza się gaz palny z tlenem, a następnie spala się ich mieszanina u wylotu palnika w postaci płomienia o odpowiednim kształcie i właściwościach chemicznych. Wyróżnia się palniki (w zależności od konstrukcji i sposobu mieszania się gazów w palniku): a) smoczkowe (inżektorowe) b) bezsmoczkowe (bezinżektorowe)

Materiały stosowane w spawaniu gazowym stali, żeliwa i metali nieżelaznych a) druty do spawania gazowego stali  niskowęglowe (stale konstrukcyjne węglowe o wytrzymałości do 400MPa)  niskostopowe (stale konstrukcyjne i o podwyższonej wytrzymałości)  wysokostopowe (stale nierdzewne, konstrukcyjne i żarodporne) b) pręty do gazowego spawania żeliwa na gorąco - pręty żeliwne o zwiększonej zawartości krzemu i fosforu w stosunku do żeliwa szarego c) druty do spawania gazowego metali nieżelaznych - drut SMKM i SMS1 (miedź), spoiwa mosiężne i brązowe, spoiwa aluminiowe i ze stopów aluminiowych; d) topniki do gazowego spawania stali, żeliwa, i metali nieżelaznych - rzadko stosowane (przy spawaniu stali wysokostopowych nierdzewnych, kwasoodpornych i żaroodpornych); składniki: boraks, chlorek sodu, węglan sodu, fluoryt, żelazokrzem 5. Płomień acetylenowo-tlenowy Płomień acetylenowo-tlenowy jako jedyny nadaje się do spawania metali, ponieważ ma wysoką temperaturę i spala się w dwóch etapach: a) spalanie wstępne

C2 H 2+ O 2=2 CO + H 2 +445,9 kJ H 2=2 H−437 kJ b) spalanie wtórne

2CO +O 2 +3,78 N 2=2 CO +3,78 N 2 +569,4 kJ 2 H 2+O 2 +3,78 N 2=2 H 2 O +3,78 N 2 +485,7 kJ   

Płomień ten dzieli się na 3 strefy strefa I (jądro płomienia) strefa II (redukująca) strefa III (kita)

3

Płomień neutralny występuje przy stosunku tlenu do acetylenu 1:1,2. Płomienie o innym stosunku tlenu do acetylenu przedstawia poniższy rysunek.

Rys. Płomienie acetylenowo-tlenowe w zależności od stosunku tlen/acetylen 6. Techniki spawania gazowego Techniki spawania gazowego, jego wady i zalety oraz zastosowanie przedstawia poniższa tabela. Technika Wykonanie Zastosowanie Zalety Wady spawania Spawanie w lewo

Płomień palnika zwrócony w kierunku posuwu, koniec drutu w przeciwnym; palnik pochylony pod kątem 450

Spawanie w prawo

Płomień palnika zwrócony w kierunku przeciwnym do posuwu (nachylenie 45-700), drut w kierunku posuwu Płomień zwrócony w kierunku posuwu (600), drut w kierunku przeciwnym (700)

Spawanie w górę

Łączenie czołowe stali w pozycji podolnej (do 3 mm), w pozycji pochyłej (do 10 mm), w pozycji naściennej (do 5 mm), w pozycji pułapowej (do 10mm) Łączenie doczołowe stali (grubość 5-12 mm) w pozycji podolnej i naściennej -jednostronnie: blachy o grubości 2-6 mm (bez ukosowania) i 7-10 mm (z ukosowaniem)

4

- gładkie lico spoiny

- mała wydajność - duże zużycie gazów

-wydajniejsze od spawania w lewo -lepsze właściwości spoiny

-trudność uzyskania estetycznego lica spoiny

-duża wydajność -małe zużycie gazów -małe odkształcenie elementów -dobre przetopienie

II.

Przebieg ćwiczenia Na początku laboratorium zostaliśmy zapoznani z zasadami BHP. Musieliśmy założyć fartuchy i gogle ochronne. Laborant pokazał nam sprzęt używany do spawania (na rys poniżej), pokazał jak się zapala palnik acetylenowo-tlenowy, techniki spawania w lewo i w prawo. Następnie sami wykonaliśmy spawanie techniką spawania w lewo, a na końcu laborant pokazał nam jak gasi się płomień (czynności wykonywane przy zapalaniu i gaszeniu płomienia z palnika podane są poniżej). Spawaliśmy nad stołem spawalniczym. Palnik acetylenowo - tlenowy zapala się w następujący sposób: najpierw odkręca się delikatnie kurek tlenowy, następnie odkręca się kurek acetylenowy, zapala i reguluje płomień. Natomiast gasi się go następująco: zakręca się kurek acetylenu, potem kurek tlenu, zamyka zawory w butlach otwiera się kurki na palniku po ustaniu wypływu gazów, ponownie zakręca się kurki na palniku. Tlen podawany był do palnika pod ciśnieniem 6 bar a acetylen pod ciśnieniem 1,2 bar.

Butle używane na laboratorium (po lewej acetylenowa po prawej tlenowa)

5

Palnik

Rys. Spoina wykonana przez technika

Rys. Spoiny wykonane przez nas Spoina wykonana przez nas jest o wiele gorszej jakości od tej wykonanej przez technika. Wynika to z naszego braku doświadczenia. W naszym wykonaniu spoiny są miejscami przepalone, jeden z naszych kolegów za bardzo rozgrzał metal i wypalił dziurę w blasze. Czasami drut "przyklejał" się do blachy, ponieważ był zbyt długo trzymany w jeziorku. Niekiedy trzymaliśmy płomień w niewłaściwej odległości od spawanego materiału. Miejscami nie był uzyskany pełny przetop, co może wpłynąć na wytrzymałość spoiny.

6

III.

Wnioski i uwagi 1. Na laboratorium używaliśmy palnika inżektorowego, na co wskazuje różne ciśnienie podawania tlenu i acetylenu do palnika. 2. Powinno się pracować zawsze z płomieniem neutralnym, ponieważ nadmiar acetylenu w płomieniu nawęgla spoinę, a nadmiar tlenu utlenia ją. 3. Nie powinno dotykać się roztopionego metalu jądrem płomienia, ponieważ spoina się nawęgla. 4. Spawanie powinno wykonywać się szybko, bez przerw i poprawek oraz unikać niepotrzebnego ogrzania metalu. 5. Bardzo ważna jest prędkość spawania (zbyt wysoka może spowodować niepełny przetop, zbyt mała przetop zbyt duży).

7...