Charakterystyka gazów technicznych wykorzystywanych w spawalnictwie.
Witam
Dzisiejszy artykuł będzie dotyczył gazów technicznych stosowanych w spawalnictwie, do lutowania, w technice warsztatowej. Gazy te można podzielić na gazy osłonowe, atmosferyczne i gazy palne.
Do gazów palnych zaliczamy Acetylen, tlen, propan, butan, wodór.
Gazy te lub ich mieszanki w czasie spalania generują wysoką temperaturę wykorzystywaną do topienia, cięcia i podgrzewania metali.
Acetylen.
Jest gazem wytwarzanym podczas reakcji karbidu z wodą. Acetylen w trakcie spalania daje najwyższą temperaturę spośród wszystkich gazów przemysłowych. Jest najbardziej wydajny, aczkolwiek jego wartość kaloryczną nie jest wysoka, to w obszarze środkowego płomienia emituje bardzo wysoką i skoncentrowaną temperaturę. Do kompletnego spalenia się potrzebuje niewielkie ilości tlenu, dzięki temu płomień zawiera śladowe ilości wilgoci. Spalając się generuje płomień, który nie utlenia obszaru spawanego czy powierzchni lutowanych. Ta cecha sprawia, że powierzchnie nie zawierają tlenków, doskonale nadaje się więc do grzania punktowego, lutowania twardego, spawania i cięcia. Ze powodu tego że acetylen jest lżejszy od powietrza, jest jedynym gazem palnym zalecanym do poniżej powierzchni ziemi.
Gaz ten przechowywany jest w stalowych, bezszwowych butlach pod ciśnieniem 1,5MPa, wypełnionych masą porowatą i acetonem, w którym jest częściowo rozpuszczony.
Butle acetylenowe są malowane na kolor kasztanowy. Gaz do palnika podawany jest przez specjalnyreduktor acetylenowy, który zmniejsza ciśnienie do wartości roboczej. Oprócz reduktorów stosuje się również bezpieczniki. Bezpiecznik do acetylenu ma zawór zwrotny, który zapobiega przepływowi gazu w kierunku przeciwnym do zwyczajnego. Oraz zaporę płomieniową, która chłodzi płomień i go wygasza. Bezpieczniki montuje się najczęściej na palniku i przy uchwycie.
Tlen, gaz bezwonny i bezbarwny.
Gaz niezbędny w procesie spalania, cechuje się dużą reaktywnością i z tego powodu w procesach spawania czy lutowania powietrze jest mieszane z tlenem. Dodatek tlenu podnosi temperaturę spalania, poza tym sam proces zachodzi szybciej, płomień jest stabilny i czysty. Przechowywany jest w butlach pomalowanych na niebiesko. Podawany jest przez reduktor tlenowy, który obniża i stabilizuje jego ciśnienie. Ze względu na bezpieczeństwo używa się bezpieczniki tlenowe, zarówno przy reduktorze jak i przy palnikach.
Propan.
Otrzymywany jest z gazu ziemnego. Jest gazem bezbarwnym łatwopalnym a czystość spalania propanu czyni go idealnym dla wielu zastosowań w przemyśle. W technice stosuje się go do lutowania miękkiego i twardego, grzania, opalania. Najwyższą wartość energetyczną otrzymuje się w połączeniu z tlenem. Propan jest stosunkowo tani i łatwo osiągalny, przez co ma szerokie zastosowanie w przemyśle warsztatowym.
Sprzedawany jest w butlach o różnej objętości, jak również w kartuszach jednorazowych.
Wodór.
Niesłychanie szeroko wykorzystywany w różnych gałęziach przemysłu:
Zmieszany z tlenem spala się w temperaturze 2850 st i jako taka mieszanina jest wykorzystywany do cięcia stali pod wodą.
W formie płynnej ma zastosowanie w silnikach rakietowych.
Stosowany jako składnik mieszanek gazów osłonowych w spawaniu stali nierdzewnych, austenitycznych metodą TIG.
Odrębną grupę gazów i ich mieszanin stanowią gazy osłonowe. Mają one kluczowy wpływ na jakość i efektywność procesów spawalniczych. Przede wszystkim chronią łuk i spoinę przed wpływem gazów z atmosfery. Ponad to modyfikują ją i przez to mają dodatni wpływ na cechy spoiny i otoczenia spoiny, takie jak wytrzymałość, odporność na korozję, redukcję odprysków, wielkość i głębokość wtopu i na obciążenia dynamiczne. Na rynku występuje wiele mieszanek, proces ich doboru, specjalizacja i zastosowania stają się coraz większe.
Dwutlenek węgla.
Szczególne właściwości dwutlenku węgla, na przykład jego obojętność w reakcjach oraz duża rozpuszczalność w wodzie,powoduje że jest on wykorzystywany w chyba wszystkich gałęziach przemysłu. Nie będę wyszczególniał wszystkich tylko te najciekawsze: w ogrodnictwie i akwarystyce w dokarmianiu roślin, w gaśnicach, w leczeniu kriogenicznym, uzdatnianiu wody pitnej, w przemyśle spożywczym do produkcji bąbelków:) w napojach i do zasilania markerów paintballowych.
W spawalnictwie sam dwutlenek węgla jest już coraz mniej używany. w technice MIG bardziej skuteczna jest jego mieszanka z argonem. Nie powoduje ona tak niechcianych odprysków i dymu, a spoiny mają o wiele lepsze właściwości mechaniczne. Stosowany jest jako gaz osłonowy do spawania półautomatami stali konstrukcyjnej metodą MIG. Sprzedawany w butlach pod ciśnieniem o różnych objętościach. Butla z gazem co2 jest najczęściej koloru szarego z zielonym paskiem.
Argon jest bezbarwnym i bezzapachowym gazem, cięższym od powietrza. Najważniejszą właściwością chemiczną argonu jest jego obojętność chemiczna. Dlatego jest niemal idealnym gazem osłonowym podczas spawania. Wykorzystywany w technice spawania łukowego TIG i MIG.
Ponieważ jest gazem niereaktywnym to stosuje się go do spawania materiałów wyjątkowo narażonych na utlenianie w wysokich temperaturach, takich jak aluminium, stal kwasoodporna, wysokostopowa.
Mieszanki argonu i dwutlenku węgla. Cieszący się popularnością Argomix to mieszanka osłonowa utleniająca do spawania metodą MAG stali konstrukcyjnych. Gwarantuje redukcję odprysków, dobre właśiwości mechaniczne spawu i sprawne chłodzenie uchwytu. Przechowywany w butlach o podobnych parametrach co dwutlenek węgla. Również reduktory Co2 i MIX stosowane są zamiennie.
Hel.
Wesoły gaz, miałem ostatnio okazję łyknąć go na weselu i mówić cienkim głosem, to tak na marginesie.
Gaz ten jest używany w wielu dziedzinach przemysłu. W spawalnictwie używany jako mieszanka z argonem, tlenem, azotem i dwutlenkiem węgla. Mieszaniny te w zależności od składu używa się jako gaz osłonowy do spawania metodą TIG lub MIG stali niestopowych i niskostopowych, stali wysokostopowych, aluminium oraz metali nieżelaznych. W porównaniu z argonem daje łuk o większej mocy i powoduje głębsze wtopienie, a spaw jest szerszy. Wadą Helu jest trudne zajarzenie łuku.
Azot zarówno w czystej postaci jak i w mieszankach stosowany do spawania TIG stali duplex i austenitycznych, które to stale mają zwiększoną zawartości azotu. W procesie spawania nie dochodzi do spadku tego pierwiastka i zarówno spoina jak i grań zachowuje wysoką odporność na korozję i wysokie właściwości mechaniczne.
To tyle pozdrawiam