PROPRIETĂȚI ȘI REGLEMENTAREA FLAMEI DE SĂNĂTATE
Aspectul, temperatura și efectul flacării de sudură asupra metalului topit depind de compoziția amestecului combustibil, adică de raportul dintre oxigen și acetilenă din acesta.
Când acetilenă arde în aer fără a adăuga oxigen, se formează o flacără gălbuie care are forma unei flăcări lungi fără un nucleu ușor. Această flacără are o temperatură scăzută și fumează, eliberând o mulțime de funingine (carbon ars), deci nu este potrivit pentru sudare.
Dacă oxigenul este adăugat la flacără, acesta își schimbă dramatic culoarea și forma, iar temperatura crește semnificativ. Prin schimbarea raportului dintre oxigen și acetilenă, este posibil să se obțină trei tipuri principale de flacără de sudură (figura 84, a, b, c): normală, numită și reducere; Oxidant (cu exces de oxigen) și carburizare (cu exces de acetilenă).
Pentru sudarea celor mai multe metale se utilizează o flacără normală (reducere). Teoretic, aceasta se formează atunci când un volum de oxigen este furnizat arzătorului pe un volum de acetilenă. Acetilena este apoi arsă cu amestec de oxigen prin reacție
Arderea ulterioară apare datorită oxigenului din aerul ambiant prin reacție
Monoxidul de carbon și hidrogenul, formate în flacără în timpul primei faze de ardere, dezoxidizează metalul, restabilind oxizii prezenți în bazinul de sudură. În acest caz, metalul de sudură este obținut fără pori, bule de gaz și incluziuni de oxizi.
În practică, amestecul este furnizat puțin mai mult oxigen decât este necesar pentru a obține o flacără reducătoare în conformitate cu schema de combustie de mai sus. O flacără de reducere normală se obține cu un exces de oxigen în amestec de până la 30% față de teoretic, adică cu un raport de acetilenă și oxigen de la 1,1 la 1. 1.3.
Schema de formare a unei flăcări normale cu acetilă-oxigen reductivă este prezentată în Fig. 85, a. O flacără normală are un miez, o zonă de reducere și o lanternă. Miezul are o formă clar definită, aproape de forma unui cilindru cu capăt rotunjit și o carcasă strălucitoare de particule de carbon incandescente, a cărei ardere are loc în stratul exterior al carcasei. Mărimea miezului depinde de consumul amestecului combustibil și de rata debitului acestuia. Dacă presiunea oxigenului din arzător este mărită, debitul amestecului va crește și miezul va prelungi. Odată cu expirarea vitezei amestecului, nucleul este scurtat. În Fig. 85 și mai jos sunt lungimile și diametrele (mm) ale nucleelor de flacără acetilenă-oxigen obținute în muștiucurile de numere diferite.
Zona de restaurare are o culoare închisă care o deosebește de miez și de restul flăcării. Lungimea acestei zone ajunge la 20 mm de la capătul miezului, în funcție de numărul piesei bucale. Conține monoxid de carbon și hidrogen. Zona de recuperare are cea mai mare temperatură la un punct 2-6 mm de la capătul nucleului. Această parte a flacarii este încălzită și topită de metal în timpul procesului de sudare.
Restul flăcării din spatele zonei de reducere se numește torță. Lanterna conține dioxid de carbon, vapori de apă și azot, care sunt formate prin arderea monoxidului de carbon și a hidrogenului în zona reducătoare datorită oxigenului din aerul înconjurător în care intră azotul. Temperatura tortei este mult mai scăzută decât temperatura zonei de reducere.
Dacă creșteți aportul de oxigen sau reduceți alimentarea cu acetilă a arzătorului, atunci se produce o flacără oxidantă. Se formează atunci când într-un amestec de un volum de acetilenă se înregistrează mai mult de 1,3 volume de oxigen. Flacăra oxidativă este caracterizată printr-un miez scurtat, cu puncte mai puțin ascuțite. Temperatura flăcării oxidante este mai mare decât temperatura reducerii normale, dar o astfel de flacără poate oxida metalul de sudură.
Cu o scădere a aportului de oxigen sau o creștere a aportului de acetilenă, se obține o flacără de carburizare, numită uneori acetilenă. Se formează prin alimentarea în arzător cu 0,95 și cu un volum mai mic de oxigen per volum de acetilenă. În flacăra acetilenă, dimensiunile zonei de combustie cresc, miezul își pierde conturul ascuțit, devine vag, iar la sfârșitul nucleului apare un aureol verde, peste care se judecă un exces de acetilenă. Zona de recuperare este mai ușoară, aproape se îmbină cu miezul și flacăra are o culoare gălbuie. Cu un exces mare de acetilenă, flacăra fumează din cauza lipsei de oxigen necesară pentru arderea completă a acetilenei.
Excesul de acetilenă din flacăra acetilenică se descompune în hidrogen și carbon, trece în metalul topit. Temperatura unei astfel de flacari este mai mică decât temperatura flacarii de reducere. Reducerea alimentării acetilenei către arzător (până când capătul verde de pe capătul nucleului dispare complet), flacără acetilenică este transformată în flacără normală.
Când reglați flacăra, trebuie să fiți atenți la instalarea corectă a presiunii oxigenului și la mărimea miezului flacării. Pe măsură ce crește presiunea oxigenului, viteza de curgere a amestecului de la piesa bucală crește, iar flacăra devine "tare", adică umflă metalul bazinului de sudură și, astfel, face ca sudarea să fie dificilă. Dacă debitul amestecului este prea mare, flacăra poate fi detașată de muștiuc. Dacă presiunea oxigenului este prea mică, flacăra devine mai scurtă și atunci când capătul piesei bucale se apropie de metal, arzătorul începe să se aplece.
Flacăra de sudură trebuie să aibă o putere termică suficientă, adică să furnizeze cantitatea de căldură necesară pentru a topi metalul sudat și de umplutură și pentru a acoperi pierderea de căldură în mediul înconjurător. Puterea termică a flăcării este determinată de consumul de acetilă (dm 3 / h) în arzător.
La sudare, puterea termică a flacarii este selectată în funcție de grosime, metalul de sudură și proprietățile sale fizice. Un metal de mare grosime și căldură bine conducătoare necesită o flacără de sudare mai puternică decât un metal subțire, mai puțin conductiv și mai puțin topit. Prin modificarea puterii termice a flacarii, este posibil să se controleze viteza de încălzire și de topire a metalelor într-o gamă largă, care este una dintre calitățile pozitive ale procesului de sudare cu gaz. Schema și distribuția temperaturilor pentru flacăra metan-oxigen și propan-butan-oxigen sunt prezentate în Fig. 85, b.
PROCESELE METALURGICE LA SUDURAREA GAZULUI
Procesele metalurgice în sudarea gazelor se caracterizează prin: un volum mic de baie de metal topit; temperatura ridicată și concentrația de căldură la locul de sudare; viteza ridicată de topire și răcire a metalului; amestecarea intensă a metalului băii cu un curent de gaz de flacără și un fir de umplere; chimică a metalului topit cu gaze de flacără.
Cu un exces de flacără de oxigen, reacțiile de oxidare ale fierului, manganului, siliciului și carbonului au loc conform ecuațiilor:
Oxidul feros care rezultă (FeO) poate oxida mangan, siliciu și carbon prin reacții:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: