Gas hàn: Ưu điểm và ứng dụng

Sau khi đọc bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về: - 1. Ý nghĩa của hàn khí 2. Thanh phụ trong hàn khí 3. Thông lượng 4. Ứng dụng 5. Ưu điểm 6. Nhược điểm.

Ý nghĩa của hàn khí:

Hàn khí là một quá trình hàn tổng hợp, trong đó nhiệt để hàn thu được bằng cách đốt cháy oxy và khí nhiên liệu. Khí nhiên liệu có thể là axetylen, hydro, propan hoặc butan.

Do đó, một ngọn lửa khí cực mạnh được tạo ra làm tan chảy các cạnh của các bộ phận được hàn. Kim loại nóng chảy được phép chảy để hóa rắn lại với nhau và thu được khớp liên tục.

Hàn khí đặc biệt thích hợp để nối các tấm kim loại và tấm có độ dày từ 2 đến 50 mm. Một kim loại bổ sung được gọi là vật liệu phụ được sử dụng cho độ dày hơn 15mm. Kim loại phụ này được sử dụng ở dạng que hàn.

Thành phần của thanh phụ thường giống như kim loại cơ bản. Kim loại phụ được sử dụng để lấp đầy khoang được thực hiện trong quá trình chuẩn bị cạnh. Một vật liệu thông lượng cũng được sử dụng trong quá trình hàn để loại bỏ các tạp chất và oxit có trên bề mặt kim loại được nối.

Các kết hợp khí khác nhau được sử dụng để tạo ra ngọn lửa khí nóng, ví dụ: Oxy và axetylen, oxy và hydro, oxy và propan, không khí và axetylen, v.v.

Sự kết hợp của oxy và acetylene được sử dụng rộng rãi nhất. Sự kết hợp này đốt cháy để tạo ra nhiệt độ ngọn lửa cao nhất khoảng 3200 ° C. Một ngọn lửa được tạo ra được gọi là ngọn lửa Oxy-acetylene.

Nhiệt độ gần đúng được tạo ra bởi các kết hợp khác nhau được liệt kê dưới đây:

(i) Oxy-axetylen, 3200 ° C

(ii) Oxy-hydro, 2800 ° C

(iii) Oxy-butan, 2700 ° C

(iv) Oxy-propan, 2200 ° C

(v) Khí oxy-than, 2100 ° C

(vi) Air-axetylen, 2000 ° C

(vii) Không khí hydro, 1800 ° C

(viii) Không khí propan, 1750 ° C

Ngọn lửa oxy-axetylen được sử dụng để hàn kim loại, có nhiệt độ nóng chảy cao như thép nhẹ, thép cacbon cao, v.v. Mặt khác, ngọn lửa Oxy-hydro được sử dụng để hàn các kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp như nhôm, chì, magiê, v.v.

Hàn Oxy-Acetylene:

Khi sự kết hợp của oxy và acetylene được sử dụng theo tỷ lệ chính xác, để tạo ra ngọn lửa khí cực mạnh, quá trình này được gọi là hàn Oxy-acetylene.

Ngọn lửa khí Oxy-acetylene có nhiệt độ khoảng 3200 ° C và do đó có thể làm tan chảy tất cả các kim loại thương mại có sẵn. Một thanh phụ của cùng một vật liệu được sử dụng để lấp đầy khoang được tạo ra trong quá trình chuẩn bị cạnh, nếu độ dày kim loại lớn hơn 15 mm. Một từ thông được sử dụng để loại bỏ các tạp chất và oxit có trên bề mặt kim loại.

Để đốt lửa, mở van điều khiển axetylen của mỏ hàn. Oxy cần thiết được rút ra từ khí quyển để đốt cháy một phần acetylene.

Van điều khiển oxy sau đó được mở để điều chỉnh thể tích cần thiết của hỗn hợp axetylen và oxy và đốt cháy. Ba loại ngọn lửa khí khác nhau được tạo ra bằng cách thay đổi khối lượng hỗn hợp.

Có hai hệ thống có sẵn cho hàn Oxy-Acetylene:

(a) Hàn oxy-axetylen áp suất thấp.

(b) Hàn oxy-axetylen áp suất cao.

Chúng được thảo luận ngắn gọn trong các bài viết sau:

(a) Hàn khí áp suất thấp:

Hàn khí áp suất thấp sử dụng axetylen áp suất thấp được sản xuất trong máy phát điện (xi lanh áp suất thấp) thông qua phản ứng có kiểm soát của canxi cacbua và nước, như trong phương trình dưới đây:

Acetylen được sản xuất theo phương pháp này ở áp suất thấp, hơi cao hơn áp suất khí quyển. Khí được mang theo trong đường ống đến nơi làm việc đang được sử dụng. Một ống thổi loại phun được sử dụng để hút khí axetylen từ máy phát bằng hiệu ứng phun của tia oxy.

Giá trị áp suất ngược thủy lực cũng được sử dụng với ống thổi hoặc đèn khò để ngăn dòng chảy ngược của axetylen vào máy phát.

Acetylen được sản xuất không phải là nguyên chất, và do đó được đưa qua máy lọc để loại bỏ bụi vôi, amoniac, v.v ... Máy tạo axetylen được đặt bên ngoài tòa nhà để tránh mọi nguy hiểm để ngăn chặn nhiệt và ánh sáng mặt trời.

Hàn khí áp suất thấp được sử dụng trong các đơn vị sản xuất, trong đó yêu cầu của acetylene là số lượng lớn.

(b) Hàn khí cao áp:

Hàn khí áp suất cao sử dụng oxy áp suất cao và acetylene áp suất cao. Cả hai loại khí áp suất cao đều có sẵn trên thị trường ở dạng nén trong xi lanh.

Các khí áp suất cao được cung cấp cho ống thổi áp lực cao. Ống thổi có van điều chỉnh oxy, van điều chỉnh axetylen và buồng trộn.

Chức năng của bộ điều chỉnh là kiểm soát áp suất của hai khí theo yêu cầu công việc. Hai khí được trộn trong buồng trộn và đi qua vòi phun.

Phương pháp hàn khí áp suất cao là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất, vì cả hai loại khí áp suất cao đều có sẵn trên thị trường trong các xi lanh. Nó được sử dụng trong kỹ thuật nói chung và bảo trì.

Thanh phụ trong hàn khí:

Chức năng của que hàn (còn gọi là que hàn) là cung cấp thêm kim loại cần để hàn. Nó thường được làm bằng các thành phần và tính chất tương tự như kim loại cơ bản. Nó không được có bụi, dầu mỡ, rỉ sét, các hạt phi kim loại và bất kỳ ô nhiễm nào khác.

Một số vật liệu phụ và công dụng của chúng được đưa ra trong Bảng 7.7:

Thông lượng trong hàn khí:

Trong quá trình hàn, nhiệt độ của kim loại nóng chảy đủ cao. Kim loại nóng như vậy có xu hướng phản ứng với oxy và nitơ có trong không khí trong khí quyển và tạo thành các oxit và nitrua.

Các oxit dẫn đến chất lượng kém, mối hàn cường độ thấp hoặc, trong một số trường hợp, thậm chí có thể làm cho hàn không thể. Các oxit tạo thành có nhiệt độ nóng chảy cao hơn so với kim loại cơ bản. Họ cũng làm phiền sự chuyển động của que hàn.

Để tránh khó khăn này, thông lượng được sử dụng trong quá trình hàn. Thông lượng là một chất hóa học được sử dụng để ngăn chặn, hòa tan hoặc loại bỏ các oxit được hình thành trong quá trình hàn. Nó là hợp chất hóa học dễ cháy và phi kim loại.

Thông lượng có sẵn trong một số hình thức, chẳng hạn như bột khô, bột nhão, chất lỏng hoặc lớp phủ trên que hàn. Trong hàn khí, borax, natri clorua thường được sử dụng làm vật liệu từ thông. Thông lượng khô được áp dụng bằng cách làm nóng đầu que hàn và nhúng nó vào vật liệu dạng bột.

Một từ thông không thích hợp để hàn tất cả các kim loại. Loại từ thông được sử dụng phụ thuộc vào hoạt động và kim loại cơ bản được hàn.

Các từ thông thường được sử dụng để hàn các kim loại khác nhau được đưa ra trong Bảng 7.8:

Chức năng của thông lượng:

1. Thông lượng ngăn chặn sự hình thành các oxit, nitrua và các vật liệu không mong muốn khác trong bể hàn.

2. Thông lượng bảo vệ kim loại nóng chảy khỏi oxy trong khí quyển đi vào bên trong.

3. Thông lượng phản ứng hóa học với các oxit có mặt và tạo thành xỉ nhiệt độ nóng chảy thấp, xỉ nổi trong quá trình hàn và lắng đọng trên bề mặt trên của khớp sau khi hóa rắn kim loại. Nó có thể dễ dàng được chải ra bằng bàn chải và búa đập.

4. Thông lượng hoạt động như một chất làm sạch tốt hơn. Nó giúp làm sạch và bảo vệ bề mặt của kim loại cơ bản.

Thuộc tính của thông lượng tốt:

Một thông lượng tốt nên có các đặc tính mong muốn sau:

1. Nó nên có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn kim loại cơ bản.

2. Nó sẽ dễ dàng và dễ dàng phản ứng với các oxit kim loại và tạo thành xỉ nhiệt độ nóng chảy thấp để nổi trên đỉnh của mối hàn.

3. Nó nên dễ dàng bị sứt mẻ sau khi hóa rắn.

4. Nó cũng nên hoạt động như một chất làm sạch tốt hơn.

5. Nó không nên ảnh hưởng xấu đến kim loại cơ bản.

6. Nó không nên phản ứng hóa học với kim loại cơ bản.

7. Nó không được gây ra sự ăn mòn trên mối hàn đã hoàn thành.

Ứng dụng của hàn khí:

Hàn khí oxy-axetylen được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực thực tế.

Một số ứng dụng quan trọng là:

1. Để tham gia hầu hết các kim loại màu và kim loại màu, thép carbon, thép hợp kim, gang, nhôm và hợp kim của nó, niken, magiê, đồng và hợp kim của nó, v.v.

2. Để nối kim loại mỏng.

3. Để tham gia kim loại trong ngành công nghiệp ô tô và máy bay.

4. Để nối kim loại trong các nhà máy chế tạo kim loại tấm.

5. Để tham gia các vật liệu đòi hỏi tốc độ gia nhiệt và làm mát tương đối chậm, v.v.

Ưu điểm của hàn khí:

Sau đây là những lợi thế của hàn khí:

1. Quy trình di động và linh hoạt nhất:

Hàn khí có lẽ là quá trình di động và linh hoạt nhất. Phạm vi của các sản phẩm hàn khí là rất rộng. Nó có thể được áp dụng cho nhiều công việc sản xuất, bảo trì và sửa chữa.

2. Kiểm soát nhiệt độ tốt hơn:

Hàn khí cung cấp kiểm soát tốt hơn nhiệt độ của kim loại trong khu vực hàn bằng cách kiểm soát ngọn lửa khí.

3. Kiểm soát tốt hơn tỷ lệ lắng đọng Filler-Metal:

Trong hàn khí, nguồn nhiệt và kim loại phụ là riêng biệt không giống như hàn hồ quang. Điều này cung cấp kiểm soát tốt hơn đối với tốc độ lắng của kim loại phụ.

4. Thích hợp để hàn kim loại khác nhau:

Việc hàn khí có thể phù hợp để hàn các kim loại khác nhau bằng chất độn và vật liệu từ thông thích hợp.

5. Chi phí thấp và bảo trì:

Chi phí và bảo trì thiết bị hàn khí thấp so với một số quy trình hàn khác. Thiết bị đa năng, tự túc và di động.