Imię i nazwisko: Rober Sika Wydział: BMiZ Kierunek: ZiP Grupa: ZP-4	LABORATORIUM SPAWALNICTWA	Data: 5.06.2003
Rok: 2 Semestr: 4	Technika i technologia spawania gazowego Technika i technologia cięcia tlenem i w strumieniu plazmy	Ocena:

1. Obowiązujące zagadnienia:

Technika i technologia spawania gazowego.

• gazy palne w spawalnictwie

• otrzymywanie karbidu, ziarnistość karbidu

• otrzymywanie acetylenu

• budowa i zasada działania wytwornicy acetylenowej ENHA-1

• budowa i zasada działania bezpiecznika wodnego wysokiego ciśnienia

• budowa butli gazowych do przechowywania gazów sprężonych, skroplonych i rozpuszczonych pod ciśnieniem oraz oznakowanie butli

• reduktory ciśnienia do tlenu, acetylenu, dwutlenku węgla, argonu

• palniki do spawania

• płomień acetylenowo - tlenowy

• metody spawania gazowego

• przygotowanie materiału do spawania

• materiały dodatkowe - druty i topniki

• spawanie gazowe stali węglowych

• BHP przy spawaniu gazowym

Technika i technologia cięcia tlenem i w strumieniu plazmy.

• istota cięcia termicznego oraz termiczno - chemicznego tlenem

• specjalne metody cięcia tlenem

• dobór parametrów cięcia ręcznego i automatycznego tlenem

• palniki oraz urządzenia do cięcia tlenem

• technika i technologia cięcia ręcznego i maszynowego tlenem

• urządzenia do cięcia strumieniem plazmy

• technika i technologia cięcia strumieniem plazmy

• technologia cięcia stali, aluminium oraz miedzi

W tym rozdziale wiadomości nt. cięcia plazmowego nie były wymagane przez prowadzącego, jednak studenci zdają sobie sprawę z tego, że 90% zabiegów cięcia to cięcie tlenem i plazmowe.

2. Przebieg ćwiczenia:

• krótki wykład prowadzącego część praktyczną nt. wyżej wymienionego tematu, zaznajomienie studenta z różnicą pomiędzy cięciem, a spawaniem gazowym (oba procesy są do siebie podobne)

• przygotowanie do części praktycznej (należało przynieść na ćwiczenie ubiór ochronny we własnym zakresie np. kitel), każdy student otrzymał specjalne okulary, o wiele bardziej wygodniejsze od masek (oprócz wygody przejrzyste pole widzenia)

• studenci mieli możliwość spawania metodą gazową - było mało chętnych (hałas, spory odprysk metalu, problemy z ustawieniem odpowiedniego płomienia)

• studenci mieli możliwość cięcia tlenowego - również mało chętnych (hałas, spory odprysk metalu, problemy z ustawieniem odpowiedniego płomienia)

• studenci pisali „wejściówkę” z 2 tematów jako sprawdzenie wiadomości i przygotowania studenta do ćwiczenia

• zakończenie zajęć, prowadzący część teoretyczną zebrał sprawozdania z poprzedniego ćwiczenia, wspomniał o niebezpieczeństwach, jakie niesie ze sobą nieodpowiednie użytkowanie butli gazowych i tlenowych

3. Opracowanie wybranego zagadnienia:

Technika i technologia spawania gazowego.

Gazy palne w spawalnictwie.

Podstawowymi gazami stosowanymi w spawalnictwie są: acetylen, propan, propylen, propadien metyloacetylenu oraz metan.

1. acetylen (C₂H₂) - temp. 3100ºC

Płomień acetylenu posiada najwyższą temperaturę płomienia - 3100ºC. Płomień acetylenowo-tlenowy jest krótki, posiada jasny wewnętrzny stożek, a najwyższa temperatura jest przy końcu stożka. W zależności od zmiany acetylenu i tlenu można uzyskać różne płomienie:

• płomień neutralny (tyle samo acetylenu co tlenu)

• płomień nawęglający (więcej acetylenu niż tlenu)

• płomień utleniający (nadmiar tlenu)

Płomień acetylenu stosuję się do zgrubnego cięcia odlewów żeliwnych, oraz do cięcia bardzo grubych przedmiotów. Do cięcia ręcznego stosuje się płomień neutralny.

Przy acetylenie czas startu procesu cięcia jest najkrótszy. Stosunek tlenu do acetylenu 1,5:1 ma najwyższą temperaturę (ok. 30% czasu startu, gdy gazem palnym jest propan). Acetylen stosuje się głównie do cięcia cienkich przedmiotów, ukosowania, żłobienia, w procesach, gdzie wymagany jest krótki czas cięcia (krótkie odcinki, wielokrotne przebijanie). W przypadku gazu acetylenowego odkształcenie ciętych przedmiotów jest węższe.

2. propan (C₃H₈) - temp. 2520ºC

Płomień propanu na zewnątrz płomienia wydziela najwięcej ciepła. Ma on niższą temperaturę niż płomień acetylenowy - 2520ºC. Start cięcia też jest wolniejszy (przy podobnych prędkościach samego cięcia). Propan wymaga do spalania więcej tlenu, w stosunku 3,8:1,0 (acetylen 1,2:1,0), przez co utrudnione jest cięcie ręczne (poprzez większy wpływ gazu podgrzewającego).

Propan jest gazem tańszym niż acetylen, nie musi być przechowywany w specjalnych butlach. Nadtopienie i utwardzenie górnych krawędzi jest mniejsze, Żużel mniej przywiera do dolnej powierzchni.

Za pomocą propany tnie się grube płyty (100 do 300 mm).

3. propadien metyloacetylenu (C₃H₄) - temp. 2870ºC

Płomień propadienu metyloacetylenowego jest płomieniem gorącym, podobnie jak acetylen - 2870ºC, jednak do spalania wymaga więcej tlenu (2,7:1). Stosuje się go przy wyższych ciśnieniach niż acetylen, dlatego wykorzystuje się ten gaz do cięcia pod wodą, na dużych głębokościach.

Dodatkowo stosuje się również propylen (C₃H₆) oraz metan (CH₄), jednak ich zastosowanie jest mniejsze niż użytkowanie gazów wcześniej przeze mnie wymienionych.

Należy pamiętać aby gaz odpowiednio dobrać tak, aby zmniejszyć koszt robocizny. Należy zastanowić się jaki proces jest do wykonania i jakiego należy w danym przypadku użyć gazu. Jeżeli jest to np. wielokrotne przebijanie, wówczas należy użyć acetylenu, a do cięcia blach grubych - propanu.

Technika i technologia spawania gazowego.

Dobór elektrod i parametrów spawania.

4. Wnioski:

Celem ćwiczenia laboratoryjnego było zapoznanie się z techniką spawania gazowego oraz cięcia za pomocą tlenu. Zarówno spawanie gazowe jak i cięcie za pomocą tlenu są to zabiegi podobne do siebie. W obu przypadkach należy użyć tlenu i gazu, w połączeniu te dwa składniki dają wybuchową mieszankę. Substancje te można w różny sposób proporcjonować, w zależności od wymaganych właściwości oraz technik wykonywania zabiegu. W przypadku cięcie tlenem dochodzi jeden ważny szczegół - tlen, który ma za zadanie ciąć materiał, który uprzednio został poddany reakcji egzotermicznej. Reakcja egzotermiczna występuje powyżej temperatury zapłonu, która wynosi dla czystego żelaza 1050ºC, oraz dla stali zawierającej 1,6% C 1380ºC. Strumień tlenu ma za zadanie z dużą prędkością utleniać i nadtapiać cięty metal na całej jego grubości.

Przy spawaniu gazowym należy przesuwać palnik wzdłuż linii cięcia z odpowiednią prędkością, dokładając drut lub topnik. Zbyt mała prędkość może powodować niepożądane wtopienia i zagłębienia w ciętym materiale. Dokładając drut należy czynić to w sposób skokowy, tzn. palnik powinien być cały czas utrzymywany w niezmiennej prędkości, natomiast materiał dodatkowy powinno się uderzać delikatnie o spawany materiał.

W przypadku cięcia sytuacja jest podobna, z tą różnicą, że nie ma materiału dodatkowego (drutu lub topnika), a funkcję cięcia obejmuje tlen tnący, przepływający ze specjalnego wylotu z dużą prędkością.

Zarówno metoda spawania gazowego jak i cięcia nie należą do najłatwiejszych zajęć początkującego spawacza. Najpierw należy umiejętnie rozgrzać mieszankę tlenowo-gazową, a następnie - jeszcze bardziej umiejętnie - uzyskać odpowiedni płomień, z wyraźnie widocznym, małym i jasnym jądrem.

Dodatkowo prowadzący część teoretyczną zwrócił uwagę na to, że do zapalania gazu należy używać zapałek, ponieważ w przypadku zapalniczek może dojść do przecieku gazu, a w rezultacie - do wybuchu zapalniczki. Warto również wspomnieć o ważnej zasadzie: najpierw odkręca się dopływ tlenu, a następnie dopływ gazu.

3

---