Politechnika Koszalińska	LABORATORIUM SPAWALNICTWA
Ćwiczenie nr 1	Temat: Spawanie gazowe i cięcie termiczne
Bryła Arkadiusz	IZK	Sem IV	K-02	03.03.99	13:00

Część praktyczna.

Na wstępie ćwiczenia zapoznaliśmy się z zasadą budowy

i sposobu oznaczania butli do gazów technicznych.

ACETYLEN - jest jedynym gazem palnym stosowanym do wszystkich procesów spawalniczych łącznie ze spawaniem. Do wytwarzania acetylenu używa się karbidu otrzymywanego w łuku elektrycznym z tlenkiem wapnia i koksu. Działanie wody na karbid powoduje wydzielanie się acetylenu i powstanie wodorotlenku wapnia.

CaC₂ + 2H₂O = C₂H₂ + Ca(OH)₂

Urządzenie do wytwarzania acetylenu nazywa się wytwornicą acetylenową, ma postać zbiornika, w którym zachodzi reakcja między węglikiem wapnia a wodą. W praktyce z 1kg karbidu można otrzymać około 300l acetylenu (C₂H₂) w temp. 0^°C i pod ciśnieniem ok. 0,1MPa. Acetylen przechowuje się w butlach stalowych wypełnionych masą porowatą i acetonem, w którym bardzo łatwo się on rozpuszcza. Butla do magazynowania acetylenu jest zamknięta zaworem stalowym. Wewnątrz butli nie możemy nic zmieniać, natomiast na zewnątrz możemy jedynie podwyższać ciśnienie do 0,15MPa, większego ciśnienia nie możemy ustawiać.

-acetylen - kolor butli biały, napis czerwony

-tlen - kolor butli błękitny, napis czarny

-dwutlenek węgla - kolor butli czarny, napis żółty CO₂ i inne.

REDUKTOR - ma za zadanie zredukować i utrzymać stałe ciśnienie gazu przed palnikiem, niezależnie od stopnia opróżnienia butli. Warto dodać, że od reduktora prowadzą dwa przewody:

-acetylenowy - czerwony

-tlenowy - niebieski.

TLEN - niektóre ciała palne jak np. tłuszcze nie zapalają się w styczności z powietrzem, natomiast zapalają się, a nawet wybuchają samoczynnie w zetknięciu z tlenem, szczególnie pod ciśnieniem. Czystość tlenu musi być wysoka 99,8% abyśmy mogli korzystać z cięcia. Przy czystości 99,5% cięcie jest niemożliwe.

Poznaliśmy również różne rodzaje palników do cięcia jak i do spawania.

PALNIK - jest narzędziem, w którym następuje dokładne wymieszanie gazu palnego z tlenem, w wyniku czego otrzymuje się płomień o stałej wydajności, określonego kształtu i o określonych własnościach chemicznych i fizycznych.

Palniki do cięcia i spawania:

• Spawanie lub cięcie następuje za pomocą strumienia tlenu i płomienia podgrzewającego; palnik ma wylot zakończony odpowiednią głowicą, do której przykręca się dyszę (podgrzewającą i tnącą).

Poznaliśmy dwa procesy:

Spawanie:

Płomień spawalniczy jest zewnętrzną formą spalania gazu palnego z tlenem. Tlen może być dostarczony z butli lub pobierany łącznie z powietrzem atmosferycznym z otoczenia.

Wnioski:

Różnice między metodą spawania w lewo a w prawo:

-spawanie w prawo - stosuje się je głównie do blach grubości przekraczającej 4mm. Palnik wyprzedza spoiwo, a płomień jest skierowany stale na spoinę, dzięki czemu jej chłodzenie jest powolniejsze, a więc i możliwość powstawania naprężeń spawalniczych mniejsze. Uzyskujemy łatwy przetop, dlatego że spawacz ma możliwość kontrolowania przetopu. Przy tej metodzie lico bywa brzydsze, ale spoina jest mocniejsza.

-spawanie w lewo - stosuje się głównie do blach, których grubość nie przekracza 4mm. Podczas spawania palnik trzymany w prawej ręce przesuwa się w lewo, a spoiwo trzymane w lewej ręce wyprzedza palnik w swym ruchu wzdłuż spoiny. Płomień palnika jest stale skierowany na materiał jeszcze nie spawany. Część materiału jest wstępnie podgrzane przez kitę i dlatego trzeba szybko przesuwać i podawać spoiwo. Metoda jest szybsza, lico ładniejsze, ale spoina mniej wytrzymała, bo za palnikiem następuje dostęp powietrza, spoina jest szybko chłodzona.

Cięcie:

Stal węglowa konstrukcyjna zwykłej jakości uległa przecięciu płomieniem acetylenowo - tlenowym, natomiast pozostałe metale nie uległy przecięciu.

Tak więc ze znanych metali jedynie stale węglowe oraz niskostopowe spełniają warunki i mogą być cięte płomieniem acetylenowo - tlenowym.

Specjalne metody ciecia tlenem, nie rozwiązały problemu cięcia metali wysokostopowych i nieżelaznych. Dlatego też do cięcia tych metali użyto strumienia plazmy, który łatwo i szybko topi wszystkie metale trudno topliwe. Łuk jarzy się między elektrodą wolframową a ciętym elementem, dając temperatury rzędu 10000 - 25000°C.

Do cięcia plazmą użyliśmy następujące materiały:

- gatunek miedzi, która stosowana jest na druty, taśmy, rury

- stal chromowo - niklowa, stopowa, austenityczna odporna na korozję, nierdzewna (stosowana do budowy konstrukcji spawanych).

- stop aluminium przerabiany plastycznie

Wnioski:

Różnice między cięciem płomieniem acetylenowo - tlenowym

a strumieniem plazmy:

• cięcie tlenem - polega na wypalaniu szczeliny w materiale za pomocą strumienia tlenu przy współdziałaniu płomienia podgrzewającego. Cięcie tlenem metali realizowane jest za pomocą odpowiednich palników umożliwiających otrzymanie wymaganego strumienia tlenu tnącego i płomienia podgrzewającego.

• cięcie plazmą - polega na wykorzystaniu bardzo wysokiej temperatury oraz bardzo dużej prędkości wylotowej gazów, wychodzących z dyszy palnika plazmowego, do stapiania

i wydmuchiwania metalu, ze szczeliny cięcia. Prawidłowo wykonane brzegi cięcia są gładkie, bez sopli i nacieków, z wyjątkiem brzegów stali stopowych, przy cięciu których powstają pojedyncze sople łatwe do usunięcia. Przy cięciu ręcznym strumieniem plazmy należy stosować palnik z łukiem wewnętrznym oraz umocować palnik na wózku, tak jak ręczny palnik do cięcia tlenem.

2

---