spajalnictwo gazowe i ciecie.doc

1. Cel ćwiczenia.

          Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i działaniem urządzeń do spawania gazowego oraz wykonywaniem połączeń blach metodą w prawo , lewo i w górę oraz połączenia rur.

2. Literatura i materiały pomocnicze.

           Sprawozdanie zostało wykonane na podstawie literatury:

Orłowicz Władysław: Spawalnictwo. Laboratorium.

Wojciechowski Wojciech: Techniki wytwarzania. Tom III . Wybrane zagadnienia ze spawalnictwa.

Pałasz Jan: Poradnik spawacza gazowego.

oraz notatki z wykładu.

3. Podstawy teoretyczne.

           Spawanie gazowe to proces łączenia części metalowych realizowany przez nadtapianie ich krawędzi i wprowadzenie dodatkowego materiału (spoiwa), które po zakrzepnięciu tworzą spoinę. Źródłem ciepła jest płomień uzyskany ze spalania gazu palnego w atmosferze tlenu. Do spawania gazowego stosuje się najczęściej acetylen, gdyż mieszanka tlenu z acetylenem ma wysoką temperaturę płomienia ok.3200oC. Acetylen powstaje w wyniku reakcji karbidu z wodą:

                      karbid + woda = acetylen + wapno

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

Wytwarza się go w wytwornicach stałych i przenośnych. Stosowane są wytwornice niskiego ciśnienia (max.0,1 at) i wysokiego ciśnienia (0,1-1,5 at).Na stanowisku  spawania stosuje się gaz bezpośrednio produkowany w wytwornicy lub dostarczany w butlach. W butli dzięki temu że jest rozpuszczony w acetonie, może być sprężony do ciśnienia 18 at bez niebezpieczeństwa wybuchu.

           Spalanie acetylenu odbywa się w dwóch fazach:

               C2H2 + O2 = 2CO2 + H2 + 445,8 [kJ]

Produktami spalania są tlenek węgla i wodór, gazy o silnie redukujących własnościach.

W drugiej fazie spalania tlen niezbędny do spalania pochodzi z otoczenia. Reakcja zachodzi następująco:

              2CO + H2 + 1,5O2 = 2CO2 + H2O + 817,9 [kJ]

W płomieniu można wyodrębnić trzy strefy spalania:                                                                                           

-        jąderko płomienia ( mieszanina silnie rozgrzanych cząstek tlenu i acetylenu),

-        strefa redukująca ( występuje wodór i tlenek węgla)

-        strefa utleniająca ( występuje dwutlenek węgla i para wodna)..

Warunkiem dobrego spalania gazów jest dobre ich wymieszanie z tlenem. Do tego celu służy palnik. Zależnie od sposobu działania rozróżniamy palniki wysokiego oraz niskiego ciśnienia.

W palnikach wysokiego ciśnienia oba gazy doprowadzone są prawie pod jednakowym ciśnieniem (1,1-2,0 at). Gdy różnica ciśnień jest znaczna stosujemy palniki wysokiego ciśnienia.

Reduktory służą do obniżania ciśnienia gazów pobieranych z butli do ciśnienia roboczego, a następnie utrzymanie go bez zmian przez cały czas pracy urządzenia, mimo że ciśnienie w butli maleje w miarę jej opróżniania.

                       Ciecie jest to podzielenie materiału przez wypalenie szczeliny strumieniem tlenu lub skoncentrowanym strumieniem ciepła. Polega na spaleniu metalu w strumieniu tlenu. Przy cięciu tlenem metal ogrzewa się wstępnie do temperatury zapłonu w miejscu początku cięcia, a następnie utlenia się w strumieniu tlenu. Powstałe tlenki są wydmuchiwane ze szczeliny cięcia tym samym strumieniem tlenu.

4. Szkic stanowiska laboratoryjnego i jego opis.

              Panik (1) jest połączony przewodami gumowymi (2) z reduktorami (3) i (4). Reduktor(3) obsługuje butlę tlenową(5), a reduktor (4) butlę(6) zawierającą acetylen. W niektórych stanowiskach roboczych zamiast butli z acetylenem stosuje się wytwornicę acetylenową, wyposażoną zazwyczaj w oczyszczacz oraz bezpiecznik wodny.

W skład wyposażenia stanowiska roboczego wchodzą jeszcze: stół roboczy, taboret dla spawacza, narzędzia pomocnicze ( młotek, szczotki stalowe, komplet kluczy do zamocowania zaworów w butlach) oraz odzież ochronna.

5. Szkic i opis złącza.

              Dwie blaszki wykonane ze stali St3S wymiarach 20/70 i grubości 1,5 mm zostały połączone spoiną czołową. Topnikiem był drut SPG1. Blaszki łączyliśmy stosując metodę spawania w lewo, w której drut spawalniczy był prowadzony przed palnikiem.

6. Analiza i wnioski końcowe.

              Analizując wygląd powstałego złącza  ( posiadając spoinę wzorcową ) stwierdzamy, że spoina posiada zbyt duży przetop i lico spoiny jest wtopione, przy spoinie nastąpiło przegrzanie elementów łączonych co jest zjawiskiem niekorzystnym.