Data wykonania:

11.III.2000.

Politechnika Szczecińska

Instytut Inżynierii Materiałowej

Zakład Spawalnictwa

Sprawozdanie z ćwiczenia laboratoryjnego nr 2 pod tytułem: Spawanie i cięcie gazowe.

Grupa IM-26

Gr. Lab. A

Zespół A1

Wykonali:

Adrianna Sidoryk

Piotr Wiśniewski

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze stanowiskiem do spawania i cięcia gazowego, zaznajomienie się z wymogami BHP oraz ocenie trudności spawania i cięcia tą metodą.

Opis stanowiska pracy.

Butle tlenowe.

Rys.1 Górna część butli tlenowej z zaworem:

1-kółko do otwierania zaworu

2-kołpak ochronny zakładany na czas transportu butli

3-korpus zaworu

4-boczny króciec, na który zakłada się reduktor

5-pierścień wzmacniający szyjkę butli, na który nakręca się kołpak

Norma PN-67/M-69222 ustala wymiary butli, ich pojemność wodną i ciężar, ciśnienie napełniania i ciśnienie próbne, jak również własności wytrzymałościowe stali, z których powinny być wykonane.

Butle normalnie używane mają 40 l pojemności wodnej. Masa ich wynosi ok. 70 kg. Ciśnienie napełniania butli wynosi 150 at., w temperaturze 150C butla zawiera ok. 6 m3 gazu.

Czystość gazu stosowanego do spawania powinna wynosić przynajmniej 98% O2, a do cięcia 99% O2.

Reduktor.

Bezpośrednie pobieranie tlenu z butli jest wzbronione.  Do zaworu butli dołącza się reduktor, którego zadaniem jest : obniżenie ciśnienia wylotowego gazu do wysokości ciśnienia roboczego i utrzymanie tego ciśnienia na stałej wysokości pomimo spadku ciśnienia w butli.

Rys.2 Schemat reduktora:

1-przestrzeń niskiego ciśnienia

2 i 3-manometry

4-przepona gumowa

5 i 6-sprężyny

7-śruba nastawna

8-wąż gumowy

9-zawór

Rys.3 Reduktory:

a)     butlowy do tlenu

b)    butlowy do acetylenu

c)     sieciowy

d)    butlowy do tlenu, dwustopniowy

Źródła tlenu i acetylenu.

Tlen pozyskuje się w przemyśle z powietrza. W wytwórni tlenu skrapla się powietrze przez doprowadzenie go do temp. –1910C; ponieważ azot wrze przy temp. –1960C , a tlen dopiero przy -1830C, można rozdzielić te dwa składniki.

Butle z tlenem malowane są na niebiesko i widnieje czarny napis: TLEN.

Acetylen otrzymuje się przez działanie wody na karbid.

CaC2 + 2 H2O = C2H2 + Ca(OH)2

Butle z acetylenem malowane są na żółto i widnieje czerwony napis: ACETYLEN.

Płomień acetylenowo-tlenowy.

- neutralny   =>  C2H2 : O2 =1:1

- nawęglający  => C2H2 : O2>1

- utleniający  => C2H2 : O2<1

Rys.4 Płomień acetylenowo-tlenowy: a) normalny, b) z nadmiarem acetylenu,  c) z nadmiarem tlenu, 1- kita, 2- jądro, 3- stożek

Rys.5 Rozkład temperatur płomienia acetylenowego:

1-jąderko

2-strefa spalania w I fazie

3-strefa najwyższej temp.

L-długość jąderka

C2H2 + O2 =2CO + H2

2CO + O2 = 2CO2

2 H2 + O2 = 2 H2O

Cięcie tlenem.

Rys.6 Schemat cięcia tlenem:

1-strumień tlenu tnącego

2-płomień ogrzewający

3-metal przecinany

Warunki do cięcia tlenem:

1)    Temperatura spalania danego metalu w czystym tlenie powinna być niższa niż temp. jego topnienia ; w przeciwnym razie następowałoby wytapianie, a nie wypalanie.

2)    Temperatura topnienia tlenków danego metalu powinna być niższa niż temp. topnienia metalu ; w przeciwnym razie tlenki powstające ze spalania metalu tworzyłyby na powierzchni skorupę nie dopuszczającą tlenu do głębszych warstw metalu. Tylko w przypadku, gdy tlenki są w stanie ciekłym, podczas gdy metal cięty jest w stanie stałym, mogą one być usunięte samym podmuchem gazów, co umożliwia przesuwanie się wypalania w głąb metalu.

3)    Przewodność cieplna nie powinna być zbyt duża, aby możliwe było ogrzewanie metalu na wąskiej przestrzeni do temperatury spalania.

Parametry cięcia:

-         prędkość cięcia

-         kształt i średnica dyszy

-         ciśnienie tlenu

-         ciśnienie gazów podgrzewających

Techniki spawania.

Rys.7 Metody spawania acetylenowego:

a)     spawanie „w prawo” (przy blachach grubych)

b)    spawanie „w lewo” (przy blachach cienkich)

Rys.8 Spawanie metodą w górę, jednostronnie bez ukosowani  (do 6mm grubości)

Wnioski.

Na zajęciach spawaliśmy i cięliśmy palnikiem uniwersalnym PU-0            o następujących parametrach:

§             nr dyszy tnącej=3,

§             nr łuski =2,

§             ciśnienie tlenu = 4-5 [at.],

§             zużycie tlenu w [m3/h] = 4,5-10,

§             zużycie acetylenu [l/h] = 400-500

Reasumując, mogę stwierdzić, że spawanie tą metodą nie jest takie trudne, jak ręczne spawanie łukowe. Niedogodności są znacznie mniejsze, pomimo że pracuje się również w podwyższonej temperaturze, blask palnika razi w oczy, odpryski mogą nas zranić lub zniszczyć ubranie, ulatniające się gazy są szkodliwe dla zdrowia , itd. Metoda ta nie wymaga tak dużej praktyki (jak sądzę), gdyż prowadzenie palnika oraz topiącego się drutu nie jest takie trudne.

Jeśli chodzi o cięcie jest to dość trudne i wyniki są niewspółmierne do wyników, jakie uzyskamy metodą półautomatyczną lub automatyczną, najbardziej rzucający się w oczy błąd, to nierówna powierzchnia przeciętego materiału.