IV Spawanie i cięcie gazowe
1. Budowa butli acetylenowej, budowa i zasada działania reduktora spawalniczego
Butle acetylenowe
Acetylen C2H2 uzyskuje się poprzez reakcję karbidu i wody wg. reakcji :
CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2
Acetylen - spośród wszystkich gazów palnych - ma najsilniejszą skłonność do wybuchu , tworzy z powietrzem mieszaninę wybuchową w zakresie 2,2 - 81 % , a z tlenem 2,8 - 93 %.
Acetylen z miedzią tworzy związek , który po podgrzaniu lub uderzeniu łatwo wybucha , dlatego nie wolno w instalacji acetylenowej stosować miedzi i jej stopów zawierających powyżej 70 % Cu .
W stanie gazowym nie wolno sprężać acetylenu powyżej 1,5 atm, ponieważ łatwo wtedy wybucha nawet na wskutek mocnego wstrząsu (samoistny wybuch !!!)
Przechowywanie acetylenu w butli pod wyższym ciśnieniem jest możliwe tylko wtedy, gdy jest on rozpuszczony w acetonie .Ciśnienie acetylenu w butli wynosi max. 15 atm.
Butla 40 litrowa zawiera 5,5 do 6,0 kg acetylenu . Aby acetylen nie wydzielił się z acetonu butla wypełniona jest masą porowatą ( acetonem porowatym, który działa jak gąbka; 1 litr acetonu rozpuszcza w sobie 375 litrów acetylenu).
Butle acetylenowe są malowane na żółto.
2. Rozkład temperatur w płomieniu oraz zasada regulacji rodzaju płomienia i doboru mocy cieplnej palnika.
Płomień acetylenowo - tlenowy
płomień normalny - składa się z wyraźnego krótkiego jądra oraz ze słabo świecącej kity , stosuje się go do spawania stali . Powstaje on ze spalania w powietrzu mieszanki acetylenu z czystym tlenem w stosunku objętościowym teoretycznie 1 - 1 (praktycznie więcej o 10- 20 % tlenu w stosunku do acetylenu ). Płomień normalny jest płomieniem redukującym tlenki , dlatego jest możliwe spawanie na powietrzu .
płomień nawęglający - jądro przechodzi w świecący stożek , nieodpowiedni do spawania stali , występuje tu nadmiar acetylenu .
płomień utleniający metal - jądro zaostrza się i kita skraca się , niepożądany przy spawaniu ( tlenki osłabiają metal , powstają pęcherze w spoinie )
3. Metody spawania gazowego
Istnieją trzy metody spawania;
- w prawo; palnik pochylony jest w tym kierunku, w którym postępuje spawanie. Płomień skierowany jest na spoinę już wykonaną, jądro znajduje się wewnątrz rowka, koniec drutu zaś między palnikiem a spoiną już wykonaną.
- w lewo; palnik jest pochylony w kierunku odwrotnym do kierunku narastania spoiny, palnik znajduje się między drutem a spoiną już wykonaną.
- w górę; przy ustawieniu blach w płaszczyźnie pionowej.
4. Warunki cięcia termicznego tlenem
Aby cięcie tlenowe mogło nastąpić muszą być spełnione warunki dotyczące metalu ciętego:
- temperatura spalania metalu w czystym tlenie powinna być niższa temperatura topienia metalu
- temperatura topnienia tlenków metalu powinna być niższa niż temperatura topnienia metalu
- przewodność cieplna nie powinna być zbyt duża , aby możliwe było ogrzanie metalu na wąskiej przestrzeni do temperatury spalania .
Z metali i stopów przemysłowych warunki te spełniają tylko stale konstrukcyjne węglowe i niskostopowe .
5. Czynniki wpływające na jakość krawędzi cięcia termicznego tlenem
Jakość i ekonomiczność procesu cięcia zależy od:
- mocy płomienia podgrzewającego
- ciśnienia tlenu
- średnicy dyszy tlenowej
- odległości duszy od palnika
- prędkości posuwu palnika