Как сваривать кислородно-ацетиленовый

Вы, наверное, заметили, что нормальная работа повседневного общества сильно зависит от прочных металлических конструкций: балки в зданиях и мостах, например, и сталь, содержащаяся в подвижных элементах, таких как самолеты и автомобили. Но хотя мощь и абсолютная прочность стали и других тяжелых металлов может быть очевидна, задумывались ли вы когда-нибудь о том, как металл соединяется вместе?

Помимо шурупов, которыми можно закрепить повседневные металлические предметы, необходимы другие методы для фактического соединения металлов, т. Е. Придание им формы, которая Эффект делает их одним и тем же объектом, с соединением, которое включает физические и химические свойства обоих объектов (если они сделаны из разных материалов при соединении должность.)

Сварка включает в себя соединение металлических предметов посредством их нагрева в месте соединения до тех пор, пока каждый из них не расплавится, и плавление между ними происходит, когда смесь охлаждается и повторно затвердевает. Кислородно-ацетиленовая сварка

• Вы, наверное, слышали о пайка, который также включает связывание металлов вместе посредством нагревания. Однако в случае пайки нагревается только металл, используемый в качестве соединения, а соединенные металлы - нет. В этом смысле пайка больше похожа на использование жевательной резинки, чем на «соединение».

Сварка существует не менее 3000 лет назад. Свидетельство сварки в бронзовом веке обнаружено в виде круглых золотых коробок возрастом 2000 лет, скрепленных сильным нагревом. Еще до этого средиземноморские культуры научились сваривать железо и изготавливать инструменты с помощью этого процесса, некоторые из которых относятся к 1000 году до нашей эры.

В 1836 году Эдмунд Дэви открыл ацетилен, хотя его использование в сварке не получило широкого распространения в ближайшие 70 лет или около того. Появление электрического генератора в середине и второй половине XIX века открыло путь для дуговая сварка, в котором используется электрическая искра, а также для сварки и резки с использованием газа.

В 1880-х годах в Соединенных Штатах были получены первые патенты на дуговую сварку, особенно на угольную дугу, и в течение следующих нескольких десятилетий это была популярная форма сварочной промышленности. В начале 1900-х годов наблюдался быстрый прогресс в технологии электродов, используемых при дуговой сварке, наряду с развитием области контактная сварка.

В 1920-е годы появились сварочные автоматы. Десять лет спустя была представлена ​​техника приварки шпилек, и она быстро нашла прочный якорь в судостроительной отрасли, которая в то время процветала. С тех пор в сварке используется все больше и больше газов, а плазменная сварка стала более популярной в начале 21 века.

«Оксиацетилен» на самом деле представляет собой смесь, а не химическое соединение само по себе. То есть вы не увидите тару с «оксиацетиленом». Этот термин относится к летучей смеси, созданной для определенной цели (перегрев) из комбинации чистого газообразного кислорода (O₂) и газообразный ацетилен (C₂ЧАС₂).

Ацетилен, который состоит из двух атомов углерода, тройно связанных друг с другом и с одним атомом водорода каждый, также известен как этин. Это бесцветный газ и может иметь приятный запах. При нагревании он легко распадается на углерод и водород, но это может вызвать взрывы и чистый ацетилен. подвергнутый достаточному давлению (15 фунтов на квадратный дюйм или около того, чуть выше атмосферного давления) может взорваться неспровоцированный.

Смеси воздуха и ацетилена взрывоопасны в разной степени в зависимости от процентного содержания воздуха. Но при правильном использовании и модулировании это горение может производить не только тепло, но и свет, и уже давно использовалось для этой цели в буях и тому подобном. В аппарате для кислородно-ацетиленовой сварки ацетилен объединяется не с воздухом (который содержит около 20 процентов кислорода), а с чистым кислородом, что приводит к сильному тепловыделению.

В 1980-х годах профессор Массачусетского технологического института (MIT) очень подробно исследовал физику и химию сварки. К тому времени кислородно-ацетиленовая сварка применялась уже более 80 лет. Было известно, что максимальная температура, достигаемая при сгорании чистого ацетилена, значительно превышала 3000 градусов по Цельсию, или около 6000 градусов по Фаренгейту. Как оказалось, это наивысшая из известных температур, которая может быть достигнута при сжигании любого газа с кислородом.

В документе MIT подчеркиваются практические ограничения сварки как таковой, поэтому, несмотря на дату публикации, некоторые из его результатов остаются вне времени. Одним из таких практических ограничений является поверхность свариваемых материалов; их можно сделать привлекательными для склеивания и освободить от загрязняющих веществ только до определенной степени.

Кроме того, хотя абсолютная температура имеет жизненно важное значение, время воздействия максимального тепла может заменить более низкие температуры потолка. Таким образом, в то время как при кислородно-ацетиленовой сварке температура поднимается до 3480 ° C, дуговая сварка более эффективна, поскольку до 50 процентов выделяемого тепла теоретически доступно для сварки, по сравнению с только 10 процентами для кислородно-ацетиленового газа. сварка.

В документе изложены другие важные соображения физического и химического характера, которые не обязательно предполагают, что какой-либо один процесс превосходит другой, но может помочь предсказать поведение вновь представленных технологии. К ним относятся скорость движения искры, выбор удельной площади поверхности и стоимость оборудования.

Изобретатель по имени Томас создал первый кислородно-ацетиленовый аппарат в 1903 году. Однако этот Томас был не Эдисоном, который в то время занимался изобретением всего остального, а Уилсоном. Томас Уилсон использовал смесь «чистого» кислорода (на самом деле, 99,5% кислорода, настолько хорошее, насколько он мог генерировать в то время), чтобы создать пламя с температурой, достаточно высокой для сжигания стали. По сей день оксиацетилен остается единственной газовой смесью с такой способностью, и ее можно использовать даже под водой.

На практике оксиацетилен бывает в разных смесях, не только в самых сильнодействующих. Оператор может отрегулировать это значение на ходу, так как кислород и ацетилен по очевидным причинам хранятся в разные танки. В так называемом нейтральный Установка, наиболее распространенная для сварки, состоит из примерно равных частей кислорода и ацетилена. В так называемом окисляющий настройка, используемая для резки, выход O₂ газа в смеси увеличивается, а в науглероживание При установке увеличивается поток ацетилена.

Несмотря на опасность, связанную с хранением этих двух газов близко друг к другу, и с независимыми опасностями, связанными с хранением ацетилена ( опасности, о которых говорилось ранее) и кислород (взрывоопасен при воздействии пламени), хранение и транспортировка оборудования для кислородно-ацетиленовой сварки это просто. В конце концов, ацетилен - это небольшое и легкое соединение, и его опасности хорошо задокументированы и, следовательно, находятся под контролем в любой профессиональной и контролируемой среде.

Само оборудование имеет два стальных баллона, по одному для каждого газа и оба под давлением. Они оснащены шлангами и регулирующими клапанами, а трубопровод в конечном итоге ведет к той части устройства, о которой вы больше всего думаете, когда думаете о сварке, - к выдувной трубе. Несколько предохранительных устройств предотвращают обратную отдачу в направлении оператора.