วิธีการเชื่อม Oxy Acetylene

คุณมักจะสังเกตเห็นว่าการทำงานปกติของสังคมในชีวิตประจำวันนั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างโลหะที่เป็นของแข็งอย่างมาก: คานในอาคารและสะพาน เป็นต้น และเหล็กที่พบในองค์ประกอบที่เคลื่อนที่ได้ เช่น เครื่องบิน และ รถยนต์ แต่ในขณะที่ความแข็งแกร่งและความแข็งแกร่งของเหล็กและโลหะหนักอื่นๆ อาจชัดเจน แต่คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าโลหะเชื่อมเข้าด้วยกันได้อย่างไร?

นอกจากสกรูที่สามารถผูกวัตถุที่เป็นโลหะในชีวิตประจำวันแล้ว ยังต้องใช้วิธีอื่นๆ ในการต่อโลหะจริง นั่นคือ เปลี่ยนให้เป็นรูปทรงที่เข้า ทำให้เป็นวัตถุเดียวกัน โดยมีข้อต่อที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของวัตถุทั้งสอง (หากทำจากวัสดุต่างกันที่รอยต่อ) ตำแหน่ง.)

การเชื่อมเกี่ยวข้องกับการเชื่อมวัตถุที่เป็นโลหะโดยการให้ความร้อนทั้งสองที่จุดเชื่อมต่อจนกว่าวัตถุแต่ละชิ้นจะหลอมละลาย และเกิดการหลอมรวมจะเกิดขึ้นเมื่อส่วนผสมเย็นตัวลงและแข็งตัวอีกครั้ง การเชื่อมด้วยออกซิเจนอะเซทิลีนหรือเพียงแค่ การเชื่อมด้วยออกซิเจนอะเซทิลีนเป็นตัวอย่างที่มีชื่อเสียงของกระบวนการเชื่อม

• คุณอาจเคยได้ยินเกี่ยวกับ บัดกรีซึ่งยังเกี่ยวข้องกับการเชื่อมโลหะเข้าด้วยกันผ่านการให้ความร้อน อย่างไรก็ตาม ในกรณีของการบัดกรี เฉพาะโลหะที่ใช้เป็นจุดต่อเท่านั้นที่จะได้รับความร้อน ในขณะที่โลหะที่ต่อเชื่อมจะไม่ได้รับความร้อน ในแง่นี้ การบัดกรีก็เหมือนการใช้หมากฝรั่งมากกว่าการ "เชื่อม"

การเชื่อมมีอายุอย่างน้อย 3,000 ปี หลักฐานการเชื่อมในยุคสำริดพบได้ในรูปกล่องทองทรงกลมอายุ 2,000 ปี ที่ประกอบเข้าด้วยกันด้วยความร้อนสูง ก่อนหน้านั้น วัฒนธรรมในทะเลเมดิเตอร์เรเนียนเรียนรู้ที่จะเชื่อมเหล็กและผลิตเครื่องมือผ่านกระบวนการนี้ ซึ่งบางส่วนมีอายุย้อนไปถึง 1,000 ปีก่อนคริสตกาล

ในปี 1836 Edmund Davy ค้นพบอะเซทิลีนแม้ว่าการใช้งานในการเชื่อมจะไม่แพร่หลายไปอีก 70 ปีหรือมากกว่านั้น การถือกำเนิดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในช่วงกลางและปลายศตวรรษที่ 19 ปูทางให้ การเชื่อมอาร์คซึ่งอาศัยประกายไฟฟ้า และสำหรับเทคนิคการเชื่อมและการตัดที่เกี่ยวข้องกับแก๊ส

ในช่วงทศวรรษที่ 1880 สิทธิบัตรแรกสำหรับการเชื่อมอาร์ก โดยเฉพาะการเชื่อมอาร์กคาร์บอน ได้รับการคุ้มครองในสหรัฐอเมริกา และเป็นเวลาหลายทศวรรษต่อจากนี้ เป็นรูปแบบที่นิยมของอุตสาหกรรมการเชื่อม ในช่วงต้นทศวรรษ 1900 ได้เห็นความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในเทคโนโลยีของอิเล็กโทรดที่ใช้ในการเชื่อมอาร์ก ควบคู่ไปกับการพัฒนาด้าน การเชื่อมความต้านทาน.

ทศวรรษที่ 1920 ได้เห็นการเปิดตัวเครื่องเชื่อมอัตโนมัติ ทศวรรษต่อมา มีการแนะนำเทคนิคการเชื่อมแบบสตั๊ด และพบจุดยึดที่ทรงพลังในอุตสาหกรรมการต่อเรืออย่างรวดเร็ว ซึ่งในขณะนั้นกำลังขยายตัว ตั้งแต่นั้นมา มีการใช้ก๊าซมากขึ้นเรื่อยๆ ในการเชื่อม และการเชื่อมด้วยพลาสมาก็ได้รับความนิยมมากขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 21

"ออกซีอะเซทิลีน" แท้จริงแล้วเป็นส่วนผสม ไม่ใช่สารประกอบทางเคมีในตัวของมันเอง นั่นคือคุณจะไม่เห็นภาชนะที่มี "oxyacetylene" วางอยู่รอบ ๆ คำนี้หมายถึงส่วนผสมระเหยที่สร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ (ความร้อนสูงยิ่งยวด) จากการรวมกันของก๊าซออกซิเจนบริสุทธิ์ (O₂) และก๊าซอะเซทิลีน (C₂โฮ₂).

อะเซทิลีนซึ่งประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนสองอะตอมที่เชื่อมต่อกันสามตัวและแต่ละอะตอมของไฮโดรเจนแต่ละตัวเป็นที่รู้จักกันว่า เอไทน์. เป็นก๊าซไม่มีสีและอาจมีกลิ่นหอมเล็กน้อย เมื่อถูกความร้อนจะแตกตัวเป็นคาร์บอนและไฮโดรเจนได้ง่าย แต่อาจทำให้เกิดการระเบิดได้ และอะเซทิลีนบริสุทธิ์ ภายใต้แรงกดดันที่เพียงพอ (15 ปอนด์ต่อตารางนิ้วหรือมากกว่านั้น ไม่เกินความดันบรรยากาศ) สามารถระเบิดได้ ไม่มีการยั่วยุ

ส่วนผสมของอากาศและอะเซทิลีนสามารถระเบิดได้หลายระดับ ขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของอากาศที่เกี่ยวข้อง แต่เมื่อควบคุมและปรับอย่างเหมาะสม การเผาไหม้นี้ไม่เพียงแต่ให้ความร้อนแต่ให้แสงสว่างเท่านั้น และถูกนำมาใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ในทุ่นและในลักษณะเดียวกันเมื่อนานมาแล้ว ในอุปกรณ์เชื่อมแบบใช้ออกซิเจน อะเซทิลีน อะเซทิลีนไม่ได้ถูกรวมเข้ากับอากาศ (ซึ่งมีออกซิเจนประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์) แต่เป็นออกซิเจนบริสุทธิ์ ส่งผลให้มีศักยภาพในการปล่อยความร้อนสูง

ในช่วงทศวรรษ 1980 ศาสตราจารย์สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้ค้นคว้าเกี่ยวกับฟิสิกส์และเคมีของการเชื่อมอย่างละเอียด ถึงเวลานี้ การเชื่อมด้วยอ็อกซีอะเซทิลีนมีมานานกว่า 80 ปีแล้ว เป็นที่ทราบกันดีว่าอุณหภูมิสูงสุดที่ทำได้ระหว่างการเผาไหม้อะเซทิลีนบริสุทธิ์นั้นสูงกว่า 3,000 องศาเซลเซียสหรือใกล้ถึง 6,000 องศาฟาเรนไฮต์ เมื่อเป็นเช่นนี้ อุณหภูมินี้เป็นอุณหภูมิสูงสุดที่ทราบได้โดยใช้การเผาไหม้ของก๊าซใดๆ ที่มีออกซิเจน

เอกสารของ MIT ได้เน้นย้ำถึงข้อจำกัดในทางปฏิบัติของการเชื่อม ดังนั้น แม้วันที่ตีพิมพ์ การค้นพบบางส่วนก็ยังคงเป็นอมตะ ข้อ จำกัด ในทางปฏิบัติประการหนึ่งคือพื้นผิวของวัสดุที่จะเชื่อม พวกมันสามารถทำให้เกาะติดและปราศจากสิ่งปนเปื้อนได้ในระดับที่จำกัดเท่านั้น

นอกจากนี้ ในขณะที่อุณหภูมิสัมบูรณ์มีความสำคัญ เวลาที่สัมผัสกับความร้อนสูงสุดสามารถแทนที่อุณหภูมิเพดานที่ต่ำกว่าได้ ดังนั้น แม้ว่าการเชื่อมด้วยอ็อกซีอะเซทิลีนจะมีอุณหภูมิสูงถึง 3,480 องศาเซลเซียส การเชื่อมอาร์กก็มีประสิทธิภาพมากกว่าเพราะถึง 50% ของความร้อนที่สร้างขึ้นนั้นใช้ได้ในทางทฤษฎีสำหรับการเชื่อม เทียบกับเพียง 10 เปอร์เซ็นต์สำหรับออกซีอะเซทิลีน การเชื่อม

บทความนี้ได้สรุปข้อควรพิจารณาที่สำคัญอื่นๆ เกี่ยวกับลักษณะทางกายภาพและทางเคมี ซึ่งไม่จำเป็น แนะนำว่ากระบวนการใดดีกว่ากระบวนการอื่น แต่สามารถช่วยทำนายพฤติกรรมของการแนะนำใหม่ได้ เทคโนโลยี ซึ่งรวมถึงความเร็วในการเคลื่อนที่ของประกายไฟ การเลือกพื้นที่ผิวเฉพาะ และต้นทุนของอุปกรณ์

นักประดิษฐ์ชื่อ Thomas ได้ผลิตอุปกรณ์คบเพลิงที่ใช้ออกซิเจนอะเซทิลีนเครื่องแรกในปี 1903 อย่างไรก็ตาม โธมัสคนนี้ไม่ใช่เอดิสัน ผู้ซึ่งกำลังยุ่งอยู่กับการประดิษฐ์ทุกสิ่งทุกอย่างในขณะนั้น แต่คือวิลสัน โธมัส วิลสันใช้ส่วนผสมของออกซิเจน "บริสุทธิ์" (จริงๆ แล้วคือออกซิเจน 99.5 เปอร์เซ็นต์ ดีที่สุดเท่าที่เขาจะสร้างขึ้นได้ในขณะนั้น) เพื่อผลิตเปลวไฟที่มีอุณหภูมิร้อนพอที่จะเผาเหล็กได้ จนถึงทุกวันนี้ ออกซีอะเซทิลีนยังคงเป็นส่วนผสมของก๊าซเพียงชนิดเดียวที่มีความสามารถนี้ และสามารถใช้ใต้น้ำได้ด้วยซ้ำ

ในทางปฏิบัติ ออกซีอะเซทิลีนมีสารผสมที่แตกต่างกัน ไม่ใช่แค่สารที่มีศักยภาพมากที่สุดเท่านั้น ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับค่านี้ได้ในขณะเดินทาง เนื่องจากออกซิเจนและอะเซทิลีนถูกเก็บไว้ใน. ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน แตกต่าง ถัง ในสิ่งที่เรียกว่า เป็นกลาง การตั้งค่าโดยทั่วไปสำหรับการเชื่อมส่วนผสมนั้นเกี่ยวกับออกซิเจนและอะเซทิลีนในปริมาณที่เท่ากัน ในสิ่งที่เรียกว่า ออกซิไดซ์ การตั้งค่า, ใช้สำหรับตัด, เอาต์พุตของ O₂ ก๊าซในส่วนผสมจะเพิ่มขึ้นและใน คาร์บูไรซิ่ง การตั้งค่าการไหลของอะเซทิลีนจะเพิ่มขึ้น

แม้จะมีอันตรายที่เกี่ยวข้องกับการรักษาก๊าซทั้งสองไว้ใกล้กัน และอันตรายอิสระที่เกี่ยวข้องกับการจัดเก็บอะเซทิลีน ( อันตรายที่ได้ระบุไว้ก่อนหน้านี้) และออกซิเจน (ระเบิดเมื่อสัมผัสกับเปลวไฟ) การจัดเก็บและขนส่งอุปกรณ์เชื่อมออกซีอะเซทิลีน มันง่าย. ท้ายที่สุด อะเซทิลีนเป็นสารประกอบขนาดเล็กและน้ำหนักเบา และอันตรายของมันถูกบันทึกไว้อย่างดี และด้วยเหตุนี้จึงอยู่ภายใต้การควบคุมในสภาพแวดล้อมที่มีการดูแลอย่างมืออาชีพ

ตัวอุปกรณ์เองมีกระบอกสูบเหล็กสองกระบอก อันหนึ่งสำหรับแก๊สแต่ละอันและทั้งสองถังอยู่ภายใต้แรงดัน อุปกรณ์เหล่านี้มาพร้อมกับท่ออ่อนและวาล์วควบคุม และในที่สุดท่อจะนำไปสู่ส่วนของอุปกรณ์ที่คุณนึกถึงมากที่สุดเมื่อนึกถึงการเชื่อม นั่นคือท่อเป่า อุปกรณ์ความปลอดภัยหลายตัวป้องกันการย้อนกลับในทิศทางของผู้ปฏิบัติงาน