Spawanie gazowe.pdf

Spawanie gazowe

Materiały do spawania gazowego

Do spawania gazowego są stosowane: tlen, acetylen, wodór, gaz koksowniczy i gaz

świetlny, propan i butan, gaz ziemny - metan, argon, azot i inne. Z karbidu (CaC 2 ) wytwarza

się acetylen.

Do spawania gazowego stosuje się spoiwa w postaci stalowych drutów i prętów o róŜnym

składzie chemicznym w celu dobrania ich do spawanych elementów. Druty są dostarczane w

kręgach, a pręty w wiązkach długości l [m].

Do spawania stali konstrukcyjnej niestopowej najczęściej jest uŜywany drut stalowy o

małej zawartości węgla. Do spawania części stalowych o wymaganej twardości uŜywa się

drutu o zawartości 0,6÷1,7% węgla i 0,7÷1,7% manganu. Do spawania Ŝeliwa uŜywa się

prętów Ŝeliwnych o zawartości 3÷4% węgla z dodatkiem krzemu i manganu. Do spawania

aluminium lub stopów aluminium są stosowane spoiwa w postaci drutów lub prętów z prawie

czystego aluminium lub ze stopów aluminium z magnezem, manganem, krzemem, chromem i

tytanem.

Topniki do spawania gazowego stosuje się w nielicznych przypadkach przy

połączeniowym spawaniu stali wysokostopowych nierdzewnych i kwaso- oraz

Ŝaroodpornych. Działanie topnika w tych przypadkach polega na rozpuszczeniu w topniku

trudno topliwych tlenków chromu (Cr2O3), których temperatura topnienia wynosi 2050°C.

Podstawowymi składnikami tych topników są: boraks, sól, kwarcyt, fluoryt, kreda,

Ŝelazokrzem.

Do lutospawania Ŝeliwa stosuje się topniki produkcji krajowej Uni-Lut lub Ms-Gaz.

Urz ą dzenia do spawania gazowego

Najczęściej stosowane w spawalnictwie gazy spręŜone (tlen i acetylen) są

przechowywane w odpowiednich butlach (rys. 178-01).

Rys. 178-01 Butle:

a) tlenowa, b) acetylenowa

Butla tlenowa (rys. 178-01a składa się z korpusu 1 (cylindra), szyjki, na którą jest

wciągnięty na gorąco pierścień 2 (zewnętrznie gwintowany), kołpaka ochronnego 3 oraz

stopy 4. Stopa umoŜliwia ustawienie butli w pozycji pionowej.

W kraju produkuje się butle tlenowe o pojemności 0,5÷50l. Pojemność najbardziej

rozpowszechnionych butli do transportu tlenu wynosi 401. Ciśnienie robocze butli wynosi 15

MPa przy 15°C.

Butle tlenowe maluje się niebieską farbą olejną i oznacza czarnym napisem „Tlen O 2 ''.

Rys. 178-01A. Zestaw do spawania acetylenowego

Butle acetylenowe (rys. 178-01b), ciągnione bez szwu ze stali, są produkowane

najczęściej o pojemności 40 1. Dopuszczalne ciśnienie robocze w butlach wynosi 1,5 MPa.

Wnętrze butli acetylenowej jest wypełnione masą porowatą 5, której zadaniem jest

zapobieganie rozprzestrzenianiu się acetonu (produktu rozpadu acetylenu) pod wpływem np.

wstrząsów. Aceton rozpuszcza acetylen. W jednym litrze acetonu pod ciśnieniem 0,1 MPa

rozpuszcza się 23 litry acetylenu. W miarę wzrostu ciśnienia wzrasta proporcjonalnie ilość

pochłoniętego acetylenu.

Butle acetylenowe są malowane białą farbą olejną z czerwonym napisem „Acetylen

C 2 H 2 ".

Rys. 178-02 Schemat jednostanowiskowego reduktora butylowego

Pobieranie gazu z butli wymaga zastosowania tzw. reduktorów, których zadaniem jest

obniŜenie ciśnienia wylotowego gazu przez cały czas pracy, mimo Ŝe ciśnienie w butli maleje

w miarę jej opróŜniania. Na rys. 178-02 przedstawiono schemat reduktora i jego działanie.

Grzybek zaworu redukcyjnego l pod naciskiem górnej spręŜyny 2 zamyka dopływ gazu z

butli. Manometr 3 wskazuje ciśnienie gazu w butli. W celu otwarcia zaworu 1trzeba podnieść

przeponę 4 przez pokręcenie śrubą 5, która za pośrednictwem popychacza 6 powoduje

podniesienie się grzybka zaworu l. Otwarcie zaworu umoŜliwia przedostawanie się gazu z

butli do komory A, w której gaz się rozpręŜa, Manometr 7 wskazuje ciśnienie gazu po

rozpręŜeniu. Z komory A gaz przedostaje się przewodem do palnika.

Obecnie kaŜdy reduktor ma wmontowany zawór bezpieczeństwa 8, który wypuszcza

nadmiar gazu z komory roboczej w razie nadmiernego wzrostu ciśnienia.

Reduktory do tlenu i acetylenu róŜnią się tylko sposobem mocowania ich na zaworze

butli.

Palniki

SłuŜą one do spalania gazów dobrze wymieszanych z tlenem. RozróŜnia się palniki

wysokiego ciśnienia oraz palniki niskiego ciśnienia (rys. 178-03). W palnikach wysokiego

ciśnienia doprowadzenie gazów odbywa się prawie pod jednakowym ciśnieniem wynoszącym

0,01÷0,l MPa. Palnik niskiego ciśnienia jest palnikiem smoczkowym, w którym podczas

przepływu gazu (tlenu) o wyŜszym ciśnieniu przez środkową dyszę następuje zasysanie gazu

palnego ze zbiornika o niskim ciśnieniu.

Rys. 178-03. Palniki:

a) acetylenowo-tlenowy na niskie ciśnienie, b) palnik na wysokie ciśnienie,

c) komplet palników niskiego ciśnienia typu Normus-bis produkcji krajowej

Rys. 178-04. Płomień acetylenowo-tlenowy:

a) rodzaje płomieni acetylenowo-tlenowych, b) podział na strefy płomienia acetylenowo-

tlenowego

Palnik nie moŜe być zanieczyszczony olejem ani smarem. Aby zapalić palnik, trzeba

najpierw otworzyć zawór do tlenu, a następnie do acetylenu. W przypadku zatkania się

wylotu dzioba palnika w czasie pracy trzeba natychmiast zamknąć najpierw zawór acetylenu,

a następnie tlenu.

Poprawne wyregulowanie płomienia ma istotne znaczenie dla przebiegu i wyników

spawania. Płomień acetylenowo-tlenowy moŜna podzielić na trzy strefy: jądro, stoŜek

oraz kitę. Na rys. 178-04a przedstawiono trzy rodzaje płomieni: redukujący, nawęglający i

utleniający. Spawacz powinien tak regulować płomień, aby spawanie odbywało się

płomieniem redukującym, tj. takim, w którym w najgorętszej strefie środkowej nie ma

swobodnego węgla ani tlenu. Regulację płomienia rozpoczyna się od regulacji dopływu

acetylenu. Trzeba dodać, Ŝe płomień chroni spoinę przed dostępem powietrza.

Dokładne wyregulowanie płomienia redukującego (normalnego) jest łatwe i polega na

uzyskaniu ostrego zarysu jądra. W czasie spawania przedmiot powinien się znajdować w

odległości 2÷5 mm od jądra, co jest uzaleŜnione od wielkości palnika.

Wytwornice acetylenowe

Wytwornicami acetylenu nazywa się urządzenia do wytwarzania acetylenu w wyniku

działania wody na karbid. Wytwornice dzieli się na: niskiego i wysokiego ciśnienia przenośne

i stałe, a ze względu na konstrukcję na: wsypowe, dopływowe i wyporowe.

KaŜda wytwornica acetylenu składa się z reaktora, gdzie odbywa się reakcja między

karbidem a wodą, pojemnika na karbid, oczyszczacza, bezpiecznika wodnego, manometru i

zaworu bezpieczeństwa.

Rys. 178-05. Wytwornica acetylenowa wysokiego ciśnienia:

a) widok, b) schemat

Na rys. 178-05 pokazano wytwornicę TAS-01, w której kosz 1 wypełniony karbidem

jest zawieszony na otwieranej pokrywie. Karbid stykając się okresowo: z wodą wydziela

acetylen.

Wytwornicę uruchamia się przez przesunięcie do dołu rączki 2, słuŜącej do opuszczania

kosza z karbidem. Wytwarzany acetylen zbiera się w górnej części reaktora 3, a woda jest

wytłaczana do zbiornika wyporowego 4. Gdy po zuŜyciu acetylenu ciśnienie gazu obniŜy się,

wówczas poziom wody w reaktorze 3 podniesie się i produkcja acetylenu rozpocznie się na

nowo. Gdy ciśnienie gazu wzrośnie powyŜej 0,15 MPa, zaczyna działać bezpiecznik 5.

Pytania kontrolne

1. Jakich gazów stosujemy do spawania gazowego? (dopuszczający)

2. Jakiego rodzaju spoiwa trzeba uŜyć do spawania gazowego? (dopuszczający)

3. Czy do spawania gazowego potrzebne są topniki? (dostateczny)

4. Jakie urządzenia są stosowane przy spawaniu gazowym? (dopuszczający)

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: