Oksyacetylensveising

Oksyacetylen- sveising ( OFW - O xi Fuel gas Welding i den generiske terminologien AWS, også referert til som OAW - O xy A cetylen Welding ) er en sveiseprosess der energien tilføres ved forbrenning av acetylen i en sterkt oksiderende miljø . Denne prosessen, siden den ikke krever elektrisitet, var blant de første som ble studert for sveising ( 1895 ) og ble brukt siden begynnelsen av det tjuende århundre . Ved oksyacetylensveising kreves det nesten alltid at fyllmateriale tilføres, vanligvis i form av stenger som smelter under flammen. Gitt dets egenskaper, kan ikke alle materialer sveises med denne teknologien. I tillegg til sveising brukes ofte oksyacetylenflammen også til lodding , mens oksyacetylenbrenneren kan tilpasses oksygenbrennstoffet .

Flammen

Energien som kreves for sveising i denne prosessen er levert av en acetylenflamme i rent oksygen , flammen produsert ved forbrenning av to gasser er delt inn i tre soner:

Denne reaksjonen, som er godt synlig, gir opphav til gassformige produkter som kan oksideres ytterligere (CO og H 2 ). Den høyeste flammetemperaturen nås på spissen av pilen.

Flammen som oppnås ved forbrenning av acetylen i rent oksygen har den høyeste flammetemperaturen blant de kjente (3000-3100°C), for eksempel gir forbrenning av hydrogen med oksygen en flammetemperatur på ca. 2500°C. Kjemisk har oksyacetylenflammen, som kun produserer CO og H 2 i primær forbrenning, reduserende egenskaper , så det er selve flammen som beskytter det underliggende metallet mot oksidasjon.

Kjennetegn ved acetylen

Acetylen (C 2 H 2 ) er et umettet hydrokarbon som inneholder 92,3 vekt% karbon (derfor er det av alle hydrokarboner den som inneholder høyest vektprosent karbon), syntetisert for første gang i 1836 ved reaksjon mellom H og kaliumkarbid . Den nedre brennbarhetsgrensen (ved atmosfærisk trykk) for acetylen med oksygen er mindre enn 3 %, mens den øvre grensen er 90 % (dvs. acetylen brenner ved atmosfærisk trykk i oksygen i konsentrasjoner fra 3 til 90 volumprosent), disse verdiene har en tendens til å utvide seg når trykket øker. Flammeutbredelseshastigheten har maksimalt 22 m/s (10,9 % acetylen), dette betyr at reaksjonen med oksygen kan forårsake eksplosjoner . Av denne grunn, også tatt i betraktning at acetylen er etsende mot metaller, da det danner acetylider , blir acetylen bevart oppløst i aceton . Acetonet som acetylen er oppløst i må være fritt for urenheter, spesielt vann , noe som reduserer oppløseligheten av acetylen i aceton betydelig. For å lette stabiliteten til acetylen i acetonløsning, fylles sylindrene med porøst materiale som acetonet absorberes i.

Tatt i betraktning vanskelighetene med å håndtere acetylen i sylindere, i første halvdel av det tjuende århundre, det vil si før oksyacetylensveising ble erstattet av buesveising , ble gassgeneratorer brukt til produksjon av acetylen. Den kjemiske reaksjonen som ble brukt i gassgeneratorene for produksjon var den mellom vann og kalsiumkarbid

Oksyacetylenfakkelen

Acetylenet bringes i kontakt med oksygen, for å generere flammen, gjennom brenneren , som blander de to gassene i passende mengder for å få en flamme med egenskapene som kreves for sveising (høy temperatur og reduserende miljø). Brennereffekt er definert som acetylenstrømningshastigheten (l/t) som kan leveres av selve brenneren. Faklene kan variere kraften enten ved å endre hodet (dvs. den delen hvor gassblandingen finner sted og hvor utløpsåpningen er) eller med en variabel ejektor og endre kun spissen (dvs. utløpsåpningen til de blandede gassene).

Faklene kan ha lavt trykk (dvs. med oksygentrykk høyere enn acetylen), i dette tilfellet akselereres oksygenet (ved et trykk på 1-3 bar) i en ejektor og deretter blandes med acetylen, som er atmosfærisk. press. På denne måten blir det en høyere enn teoretisk blanding med påfølgende større oksygenforbruk. I høytrykksbrennerne er oksygen og acetylen på samme trykk (0,5-0,75 bar), derfor er ejektoren nødvendig for blandingen som skjer mellom gasser ved samme trykk. Ulempen naturlig med disse faklene er behovet for å holde acetylenet ved et relativt høyt trykk.

Sveiseren må under sveiseoperasjonene justere flammen på en slik måte at den alltid forblir nøytral eller reduserende. Åpenbart sveising i overkant av oksygen fører til sveisefeil som oksidinneslutninger eller lim.

Bruk av oksyacetylensveising

I de første tiårene av det tjuende århundre var oksyacetylen-sveiseprosessen den mest utbredte i verden, og ble gradvis erstattet, fra det fjerde tiåret av det århundret, av buesveising. For tiden holdes utstyret for oksyacetylensveising i verksteder som også bruker det til andre formål ( smøring eller oksyskjæring ). Oksyacetylensveising kan være nyttig ved reparasjoner i miljøer hvor det ikke er mulig å levere elektrisk strøm (for eksempel av sikkerhetsmessige årsaker).

Materialene som kan sveises med denne typen prosesser er:

Typiske feil ved denne typen sveiser

De typiske feilene ved denne typen sveising kan være mangel på penetrering eller liming , på grunn av bruken av brenneren med utilstrekkelig varmetilførsel for å bringe materialet til fullstendig sammensmelting på bunnen (manglende penetrering) eller på sidene, med formasjonen av oksider, (liming) av sveisesømmen. Mens mangelen på penetrering lett kan oppdages med en visuell undersøkelse, kan limingen bare fremheves med volumetriske kontroller . Mer sjelden er det mulig å finne inneslutninger av oksider eller til og med denaturering av metallet (dvs. en kjemisk endring av basismetallet ved flammen) hovedsakelig på grunn av en flammeregulering som fører til en oksiderende flamme.

Utførelsesfeil, felles også for andre typer sveising, er feil vulstprofiler ( overtykkelse , mangel på tykkelse , marginale snitt ), disse defektene kommer vanligvis fra feil sveisehastighet. Overflødig tykkelse kommer fra en for langsom fremadgående bevegelse av fakkelen, mens mangel på tykkelse vanligvis kommer fra for rask bevegelse. Marginale snitt kan også komme fra en feil plassering av brenneren (rille på den ene siden) eller fra overdreven kraft av brenneren (riller på begge sider).

Bibliografi

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker