Мини - конспект на тему: "Сварочное пламя и его применение в газосварочных работах"

Міні-конспект

До теми №7: «Зварювальне полум’я та його застосування в газозварювальних роботах»

Залежно від співвідношення між ацетиленом і киснем, що подаються в пальник, отримують три основних види зварювального полум'я:

• нормальне;

• окисне;

• науглерожувальне.

Кількісні співвідношення між киснем і ацетиленом можна виразити так:

2 - полум'я буде науглерожувальним;

2 = 1,0 -1,1 - полум'я буде нормальним;

2 1, 3 – полум'я буде окисне.

Нормальне полум'я характерно відсутністю у відновлювальної зоні вільного вуглецю і кисню. Співвідношення ацетилену і кисню від 1:1 до 1:1,1 Нормальне полум'я має яскраво виражені три зони.

Ядро має різко окреслену форму, плавно закруглюється на кінці, з яскраво світиться оболонкою. Розміри ядра залежитимуть від складу горючої суміші, її витрати, а також швидкості закінчення.

Використовують для зварювання більшості сталей, сплавів і кольорових металів.

Окисне полум'я, як видно з формул, виходить при надлишку кисню, коли в пальник подається більш ніж 1,3 обсягу кисню в порівнянні з обсягом подаваємого ацетилену.

Ядро окисного полум'я менш виражено і має більш бліде забарвлення. Ядро має конусоподібну форму і значно скорочується по довжині. Все полум'я набуває синювато-фіолетове забарвлення і горить з характерним шумом.

Температура окисного полум'я трохи вище, ніж у нормального, але застосовувати його для зварювання сталей не можна через окислення металу шва - шов виходить пористим і крихким.

Окисне полум'я застосовується для зварювання латуні, а також для пайки твердими припоями.

Науглерожувальне полум'я отримують при надлишку ацетилену в порівнянні з киснем. Співвідношення ацетилену і кисню більше 1:0,95 (надлишок ацетилену).

Ядро науглерожувального полум'я втрачає різкість обрисів, а на його кінці з'являється зелений віночок, за яким можна визначити надлишок ацетилену. Відновлювальна зона такого полум'я значно світліше і майже зливається з ядром, а далі має жовтувате забарвлення.

При великому надлишку ацетилену полум'я починає коптити (це означає, що є багато незгорілого вуглецю). Надлишковий вуглець, який є у полум'ї, легко поглинається розплавленим металом. У результаті якість основного металу і металу шва погіршується.

Температура науглерожувального полум'я нижче, ніж у нормального і окисного.

Використовують для зварювання чавуну, наплавлення твердими сплавами

Структура зварювального полум'я

Усі горючі гази, що містять вуглеводні, згораючи, утворюють зварювальне полум'я, що має три ясно розрізняні області або зони:

• ядро ​​полум'я;

• відновну зону;

• факел - окислювальну зону

Водневе полум'я не має добре різних зон, тому його важко регулювати за зовнішнім виглядом.

Розглянемо більш докладно структуру зварювального полум'я на прикладі ацетилено-кисневого полум'я.

Ядро - продукти розпаду ацетилену, згоряють в оболонці ядра.

Відновлювальна зона - окис вуглецю і водень, раскислюваючі зварювальну ванну.

Факел - область повного згорання

Зміна температури полум'я різних виді.

Потужність полум'я - характеризується кількістю ацетилену, що проходить

за 1 годину через пальник, необхідного для розплавлення 1 мм товщини зварюваємого металу. Регулюється накінечниками і вентилями пальника.

Ядро ацетилен-кисневого полум'я являє собою суміш сильно нагрітого кисню і диссоциированного (розкладеного на елементи) ацетилену.

Ядро має різко окреслену зону, плавно закруглюється в кінці, з яскраво світиться оболонкою. Розміри ядра залежать від складу горючої суміші, її витрати і швидкості закінчення.

Робоча (середня) зона розташовується за ядром і своїм більш темним кольором помітно відрізняється від нього.

Довжина її залежить від номера мундштука і досягає 20 мм. Середня зона має найбільш високу температуру 3140 º С в точці, що відстоїть на 3-6 мм від кінця ядра.

Факел розташовується за середньою зоною. Температура факела значно нижче і становить 1200-2520 º С. Факел діє як захисне покривало і перешкоджає проникненню до зварювальної ванні газів повітря: кисню та азоту.

Мал. Загальний вигляд полум'я:

1-ядро;

2-робоча зона;

3-факел

Площа поперечного перерізу каналу мундштука пальника прямо пропорційно товщині зварюваного металу.

Зварювальне полум'я може бути відрегульоване жорстким або м'яким.

Жорстке полум'я

Жорстке полум'я встановлюється тоді, коли для відповідного зварювального наконечника встановлюється найбільша швидкість витікання. Жорстке полум'я здатне видувати розплавлений метал зі зварювальної ванни.

М'яке полум'я

М'яке полум'я встановлюється тоді, коли для відповідного зварювального наконечника встановлюється найменша швидкість витікання. М'яке полум'я схильне до зворотних ударів і бавовни.

Зварювальне полум'я не повинно бути занадто м'яким або жорстким.

Ядро полум'я виділяється в ньому яскравим світінням і різкими контурами.

Горіння ацетилену починається на зовнішній оболонці ядра і триває в другій зоні.

Вуглець при цьому згоряє не повністю, а водень взагалі не згоряє. Горіння йде за рахунок кисню, присутнього в суміші.

На другій стадії (у третій зоні полум'я) повністю згоряє вуглець і горить водень, причому горіння відбувається за рахунок кисню повітря:

2СО + Н₂ + 1,5 0₂ = 2С0₂ + Н₂ 0.

Таким чином, для повного згоряння одного об'єму ацетилену потрібно два з половиною обсягу кисню; при цьому один обсяг надходить з суміші (або з кисневого балона) і півтора обсягу - з повітря.