Imię i Nazwisko: Adam Dec	LABOLOATORIUM	DATA
Wydział, Kierunek : BMiZ, MiBM	SPAWALNICTWA	14.04.2014r.
Grupa: M5	Tytuł ćwiczenia : Spawanie gazowe oraz cięcie tlenowe i plazmowe.	OCENA:
Rok : 2014		Uwagi:
Semestr : II

I. Obowiązujące zagadnienia.

a) Charakterystyka płomienia acetylenowo - tlenowego

Płomień acetylenowo tlenowy składa się z 3 charakterystycznych stref spalania:

• Pierwsza strefa, zwana jądrem płomienia, powstaje z mieszaniny C2H2 + O2 wypływającej z palnika i ma kształt ostro zarysowanego, jasno świecącego stożka. Jaskrawo świecące jądro płomienia jest wynikiem obecności na jego powierzchni rozżarzonych cząstek węgla, powstających z rozpadu C2H2 w temperaturze wyższej.

• Druga strefa, zwana odtleniającą (redukująca), przylega bezpośrednio do jądra płomienia. Na powierzchni świecącego stożka, w bardzo cienkiej warstwie, następuje pierwszy etap spalania acetylenu w tlenie przy ich stosunku objętościowym 1:1 wg reakcji:

C2H2 + O2 → 2CO + H2 + Q

Towarzyszy tej reakcji wydzielanie dużej ilości ciepła, a temperatura gazów dochodzi do 3100 °C. W wyniku reakcji spalania pierwotnego acetylenu powstają gazy palne CO, H2 i H o bardzo silnych właściwościach redukujących, mających znaczenie metalurgiczne dla procesu spawania.

• Trzecia strefa, zwana kitą płomienia, powstaje wskutek przenikania powietrza do płomienia na drodze turbulencji i dyfuzji. W strefie tej zachodzi drugi etap spalania, w którym powstałe w reakcji pierwotnej tlenek węgla oraz wodór spalają się z tlenem z powietrza, wg reakcji:

2CO + O2 → 2CO2 + Q

2H2 + O2 → 2H2O + Q

Kita płomienia ma kolor lekko różowy. Temperatura panująca w tej strefie jest o wiele niższa niż w strefie redukującej. Powstające w wyniku spalania gazy dwutlenek węgla oraz para wodna, które nie mają już zdolności odtleniających. W tej strefie występuje też azot, który jest składnikiem powietrza.

b) warunki cięcia tlenowego

-tlen musi reagować z metalem który tniemy,

-temperatura zapłonu metalu musi być niższa niż temperatura topnienia tego metalu,

-temperatura topnienia tlenków metalu powinna być niższa niż temperatura topnienia samego metalu,

-przewodnictwo cieplne powinno być możliwie małe.

c) parametry cięcia plazmowego

-natężenie prądu [A],

-prędkość cięcia v[mm/min],

-grubość ciętego materiału [mm],

-średnica dyszy plazmowej[mm],

-rodzaj i ciśnienie [MPa] oraz natężenie przepływu gazu plazmowego [l/min],

-rodzaj i konstrukcja elektrody,

-odległość uchwytu plazmowego od materiału [mm],

-biegunowość prądu cięcia.

II. Przebieg ćwiczenia.

a)spawanie gazowe,

1.Odkręcenie zaworu tlenu oraz zaworu acetylenu i podpalenie mieszanki w celu uzyskania płomienia podgrzewającego.

2.Wykonanie dwóch sczepień blach poprzez przyłożenie druta metalowego do miejsca spawania w celu lepszego komfortu spawania.

3.Kontrolowane spawanie poprzez odpowiednie aplikowanie topionego drutu w miejsce spawane.

4.Sprawdzenie przetopu od strony grani zakończone niepowodzeniem, wymagane spawanie właśnie od tej strony.

5.Zakręcenie zaworów, odpowiednio: najpierw zaworu tlenu, następnie acetylenu i włożenie dzioba palnika do wody w celu wychłodzenia i możliwości wykonywania innych czynności tym samym palnikiem.

b)cięcie tlenowe

1.Odkręcenie zaworu tlenu oraz zaworu acetylenu i podpalenie mieszanki w celu uzyskania płomienia podgrzewającego.

2.Odkręcenie zaworu tlenu tnącego w chwili, gdy cięty materiał został podgrzany do temperatury inicjacji zapłonu – rozpoczęcie cięcia kawałka blachy stalowej.

3.Kontrolowane przemieszczanie strefy spalania tak, aby nastąpiło wypalenie szczeliny i rozdzielenie przecinanego elementu. Palnik trzymano początkowo pod kątem, eliminując rozprysk ciekłego żużla.

4.Niewątpliwie efektownym zjawiskiem było wydmuchiwanie ciekłego żużla ze szczeliny przez strumień tlenu tnącego.

5.Zakręcenie zaworów, odpowiednio: najpierw zaworu tlenu tnącego, następnie acetylenu i tlenu płomienia podgrzewającego.

c)cięcie plazmowe

1.Zajarzenie łuku plazmowego pomiędzy elektrodą a ciętym metalem na krawędzi ciętej płytki, użyty gaz plazmowy – powietrze.

8.Prowadzenie palnika wzdłuż założonej linii cięcia – przecinanie blach: stal zwykła, stal nierdzewna, aluminium, mosiądz, miedź.

III.Wnioski.

-kluczowe dla spawania gazowego jest dobranie odpowiednich proporcji acetylenu i tlenu (1:1,2),

-bardzo istotna jest prędkość spawania (przy prędkości zbyt szybkiej możemy nie uzyskać pełnego przetopu, co oznacza otrzymanie spoiny o niedostatecznej wytrzymałości, przy prędkości zbyt małej przetopienie zaś będzie zbyt duże),

-bardzo ważna jest 'regulacja' ciepła dostarczanego do materiału spawanego, wpływa ona na jakość i głębokość uzyskanej spoiny,

-cięcie tlenowe i plazmowe są najpopularniejszymi metodami termicznego rozłączania materiałów, stanowią bowiem aż 80% rynku. Pozostałe metody, takie jak cięcie strumieniem wody i laserowe są znacznie droższe. Jednakże ich udział systematycznie się zwiększa,

-cięcie i wycinanie za pomocą tlenu stosowane jest w szerokim zakresie w wielu gałęziach przemysłu np. w przemyśle okrętowym, maszynowym, hutniczym i wielu innych,

-zaletami cięcia tlenowego w porównaniu do innych metod rozdzielania materiałów (np. cięcia mechanicznego) są z pewnością możliwość wycinania części o skomplikowanych kształtach, dobra jakość powierzchni cięcia nie wymagająca zazwyczaj obróbki mechanicznej, możliwość przecinania materiałów o dużej grubości, małe zapotrzebowanie mocy przez przecinarki, duża wydajność i ekonomiczność procesu, a także oszczędność metalu w wyniku zmniejszenia odpadów.

-cięcie plazmowe jest metodą droższą, aczkolwiek bardziej uniwersalną od cięcia strumieniem tlenu. Przetniemy w ten sposób każdy rodzaj materiału i zrobimy to szybciej niż przy zastosowaniu cięcia tlenowego. Proces cięcia rozpoczyna się natychmiast, materiał nie wymaga podgrzewania. Jakość powierzchni cięcia stoi na wysokim poziomie, natomiast strefa wpływu ciepła jest bardzo wąska,

-jeśli chodzi o wady metody należy wymienić spory poziom hałasu, zagrożenie porażeniem prądem, silne promieniowanie świetlne łuku oraz dużą ilość gazów i dymów,

-przy rozdzielaniu materiałów metodą cięcia plazmowego można było zauważyć, iż różne materiały dają się ciąć z różną prędkością. Najszybciej przecięto kawałek zwykłej stalowej blachy, trochę dłużej zajęło rozdzielanie aluminiowej blachy, natomiast najwolniej – blachy miedzianej. Powód wstąpienia różnej szybkości cięcia danej blachy jest związany z różnymi wartościami przewodnictwa cieplnego i elektrycznego tych materiałów.