sudare oxi gaz

TTaannaavviioossoofftt--22000066 !!

Lucrarea de laborator Lucrarea de laborator Lucrarea de laborator Lucrarea de laborator nr. 2nr. 2nr. 2nr. 2


22..11..NNooţţiiuunnii iinnttrroodduuccttiivvee.. 22..22..UUttiillaajjuull ppoossttuulluuii ddee ssuuddaarree ccuu ffllaaccăărrăă ooxxiiaaccee--ttiilleenniiccăă.. 22..33..TTeehhnnoollooggiiaa ssuuddăărriiii mmaannuuaallee pprriinn ttooppiirree ccuu ffllaaccăărrăă ooxxiiaacceettiilleenniiccăă.. 22..44..DDeetteerrmmiinnaarreeaa ppaarraammeettrriilloorr rreeggiimmuulluuii ddee ssuuddaarree.. 22..55..AApplliiccaaţţiiii..

entru sudarea cu flacără de gaze este necesară topirea simultană a marginilor pieselor de sudat şi a metalului de adaos.Căldura necesară topirii se obţine prin arderea în oxigen a unor gaze combustibile.

La sudarea cu flacără,gazele combustibile sunt: acetilena,hidrogenul,propanul,buta-nul,metanul,vaporii de benzină.cea mai mare putere calorică este dată de acetilenă,care prin ardere în oxigen dezvoltă o temperatură de 3100-3200 0C. În funcţie de raportul oxigen/acetilenă,sunt 3 tipuri de flacără oxiacetilenică: 1. Flacăra reducătoare-cu raportul K=O2/C2H2 cuprins între 1,0-1,2; 2. Flacăra oxidantă-cu raportul K=O2/C2H2 >1,2 ; 3. Flacăra carburantă-cu raportul K=O2/C2H2 <1,0 ;

Fig 2.1.1.Tipuri de flacără

P 22..11..NNooţţiiuunnii iinnttrroodduuccttiivvee..

1.Flacăra oxidantă-are nucleu redus:este de culoare albastră. 2.Flacăra carburantă-este lungă, galbenă şi începe să afume. 3.Flacăra reducătoare(normală).

TTaannaavviioossoofftt--22000066 !! Flacăra oxiacetilenică are următoarea structură: 1. Nucleu; 2. Zona reducătoare; 3. Înveliş.

Fig 2.1.2.Structura flăcării oxiacetilenice

IInnssttaallaaţţiiaa ddee ssuuddaarree

Fig.2.2.1.Postul de sudare Postul de sudare cuprinde următoarele:

Generatorul de acetilenă; Epuratorul; Supapa de siguranţă; Reductorul de presiune; Butelii; Trusa de sudare; Tuburi de cauciuc pentru conducerea gazelor.

22..22.. UUttiillaajjuull ppoossttuulluuii ddee ssuuddaarree ccuu ffllaaccăărrăă ooxxiiaacceettiilleenniiccăă..

1.generator de acetilenă 2.butelie de oxigen 3.reductor de presiune 4.furtun 5.supapa de siguranţă 6.furtun 7.arzător 8.masă 9.sistem de ventilaţie


CCllaassiiffiiccaarreeaa ggeenneerraattooaarreelloorr ddee aacceettiilleennăă !"după producţia orară: #"0,8 m3/h; #"1,25 m3/h; #"2 m3/h; #"3,2 m3/h;

!"după contactul dintre carbid şi apă: #"cu contact intermitent; #"cu contact carbid în apă; #"cu contact apă peste carbid.

!"după presiunea de lucru: #"cu presiune joasă 0,1 x 105 Pa; #"cu presiune medie 0,1-1,5x105 Pa.

Fig.2.2.1.1.Funcţionarea generatorului de acetilenă

22..22..11..GGeenneerraattoorruull ddee aacceettiilleennăă..

1.rezervor 2.tija 3.tijă 4.clopot 5.coş pentru carbid 6.tavă pentru reziduuri 7.conductă 8.ţeavă 9. ţeavă 10.epurator 11.robinet de nivel 12.robinet pentru acetilenă 13.conductă

FFuunnccţţiioonnaarreeaa ggeenneerraattoorruulluuii ddee aacceettiilleennăă


Fig.2.2.1.2.Generatorul de acetilenă cu contact intermitent


FFuunnccţţiioonnaarreeaa ggeenneerraattoorruulluuii ddee aacceettiilleennăă Generatorul de acetilenă se compune din rezervorul 1 în care se află plutitorul 2, fixat de rezervor prin tija 3,iar în plutitor este introdus clopotul 4 în care se află coşul de carbid 5 şi vasul de reziduuri 6.Acetilena rezultată din descompunerea carbidului trece prin ţevile de legătură 7,8,9,epuratorul 10,supapa hidraulică de siguranţă 11 şi robinetul 12 la arzător. Dacă consumul de acetilenă este mic sau dacă robinetul 12 este închis,acetilena formată trece prin conducta 13 şi se acumulează în spaţiul 14 al plutitorului;când presiunea acetilenei creşte,apa este refulată deasupra plutitorului,iar la atingerea unei anumite pre-siuni se întrerupe contactul carbid-apă. Dacă se deschide robinetul 12,pe măsură ce acetilena este consumată,apa,datorită presiunii hidrostatice,pătrunde din nou sub clopot,reia contactul cu carbidul şi reâncepe procesul de producere a acetilenei. Epuratorul filtrează acetilena.El se încarcă cu cocs. Robinetul 15 permite curăţirea ţevilor de legătură 7,8,9.După 2-3 zile de utilizare coşul de carbid şi tava de reziduuri se spală.

Fig.2.2.1.3.Funcţionarea generatorului de acetilenă


Fig.2.2.2.1.Supapa de siguranţă Fig.2.2.2.2.Supapa de siguranţă Supapa hidraulică de siguranţă se montează între generatorul de acetilenă şi arză- tor şi are rolul de a evita întoarcerea flăcării la generator.Întoarcerea flăcării are loc în următoarele condiţii:

viteza amestecului de gaze din arzător este mai mică decât viteza de ardere; distanţa dintre becul arzătorului şi metalul de bază este prea mică; orificiul becului este obturat de stropi metalici.

În cazul întoarcerii flăcării,acetilena din supapă arde.Gazele rezultate la ardere evacuează apa din supapă în ţteava de admisie şi în ţeava de siguranţă până la stabilirea comunicaţiei cu atmosfera.Apa din ţeava de admisie împiedică pătrunderea flăcării în ge-nerator.

22..22..22..SSuuppaappaa hhiiddrraauulliiccăă ddee ssiigguurraannţţăă


Fig.2.2.3.1.Butelie de argon Fig.2.2.3.2.Butelie de oxigen Fig.2.2.3.3.Butelie de acetilenă

Butelia de oxigen este confecţionată din oţel,cu grosimea peretelui de 8 mm şi diametrul interior de 220 mm.Presiunea oxigenului în butelie este de 150x105 Pa.Se vopseşte cu albastru şi inscripţia OOXXIIGGEENN cu alb. Butelia de acetilenă este confecţionată din oţel,cu grosimea peretelui de 8 mm şi diametrul interior de 220 mm.Presiunea acetilenei în butelie este de 16x105 Pa. Se vopseşte cu roşu şi inscripţia AACCEETTIILLEENNAA cu alb. În interiorul buteliei se introduce masă poroasă pentru a evita explozia şi acetona care favorizează înmagazinarea acetilenei în stare lichidă.

Preluarea acetilenei din butelie se face cu un robinet cu ventil.

22..22..33..BBuutteelliiii ddee ooxxiiggeenn şşii aacceettiilleennăă

Inel de cauciuc

Corp

Suport

Reductor de

presiune


Fig.2.2.4.1.Reductorul de presiune

Reductorul de presiune are două funcţii: 1. reduce presiunea oxigenului de la 150 atm. la 2,5 atm.şi a acetilenei de la 15-16

atm. la 0,3-0,4 atm.; 2. menţine presiunea de lucru constantă. Reductorul pentru acetilenă se racordează la butelie printr-o bridă şi este vopsit în galben.Folosirea alternativă a reductoarelor pentru oxigen şi acetilenă este interzisă.

22..22..44..RReedduuccttooaarree ddee pprreessiiuunnee..

manometru de înaltă presiune

supapă de siguranţă

manometru de joasă presiune

robinet de închidere

şurub pentru reglarea brută a presiunii

piuliţă olandeză


Fig..2.2.4.2.Reductorul de presiune

FFuunnccţţiiaa ddee rreedduucceerree aa pprreessiiuunniiii

entru obţinerea presiunii de lucru se roteşte şurubul de reglare 1 până când manometrul de joasă presiune 9 indică presiunea dorită.Şrubul de reglare

tensionează arcul 2,şi acesta,prin intermediul membranei elastice 3 şi a cuiului împingător 4,ridică supapa 5 de pe scaunul ei.Oxigenul trece din camera de înaltă presiune 6,prevăzută cu camera de înaltă presiune 7,în camera de joasă presiune 8,prevăzută cu manometru de joasă presiune 9;gazul se destinde şi presiunea scade.Robinetul 10 fiind deschis,oxigenul din camera de joasă presiune trece prin niplul 12 la arzătorul de sudare.Arcul 11 are rolul de a menţine supapa pe scaunul ei,atunci când reductorul nu funcţionează.

FFuunnccţţiiaa ddee mmeennţţiinneerree ccoonnssttaannttăă aa pprreessiiuunniiii

enţinerea constantă a presiunii se realizează fără intervenţia sudorului.Dacă debitul de oxigen este mai mare,atunci presiunea din camera de joasă presiune

tinde să scadă.În urma scăderii presiunii oxigenului,forţa exercitată de presiunea oxigenului asupra membranei devine mai mică decât forţa exercitată de arc asupra membranei,şi membrana se ridică.Odată cu membrana se ridică cuiul împingător şi supapa,mărindu-se astfel secţiunea de trecere a oxigenului din camera de înaltă presiune în camera de joasă presiune,permiţând admisia unei cantităţi mai mari de oxigen în camera de joasă presiune. Când debitul de oxigen este mai mic ,fenomenul este invers celui descris.

P

M

1.şurub de reglare a presiunii 2.arc 3.membrană de cauciuc 4.cui 5.supapă 6.camera de înaltă presiune 7.manometru de înaltă presiune 8.camera de joasă presiune 9. manometru de joasă presiune 10.robinet 11.arc 12.niplu 14. supapă de siguranţă


Fig.2.2.5.1.Arzătorul

Arzătorul pentru sudare este aparatul în care se face amestecul acetilenei cu oxigenul şi la extremitatea căruia are loc ieşirea şi arderea amestecului de gaze. Arzătorul are următoarele funcţii:

#"amestecă gazele; #"reglează debitul gazelor; #"produce flacăra; #"reglează flacăra; #"dirijează flacăra.

Amestecul gazelor se face prin intermediul injectorului în camera de amestec. În procesul de sudare cu flacără oxiacetilenică mai sunt necesare:

!"trusa de sudare; !"echipament de protecţie; !"masa de lucru; !"ciocane de oţel,perii de sârmă,dălţi,pile.

22..22..55..AArrzzăăttoorruull..

Ţeavă de amestec

Mâner

Robinet pentru oxigen

Robinet pentru acetilenă

Cameră de amestec Injector

Bec

TTaannaavviioossoofftt--22000066 !! Dacă se deschide robinetul de oxigen,oxigenul trece printr-o ţeavă din mâner,prin orificiul central al injectorului în ţeava de amestec.Datorită presiunii mari a oxigenului care iese din injector cu viteză mare,se produce o depresiune în spaţiul din jurul injecto-rului,iar dacă se deschide robinetul de acetilenă,acetilena este aspirată prin canalele ex-terioare ale injectorului. Din injector,oxigenul împreună cu acetilena intră în camera de amestec,ţeavă de amestec şi bec.Pentru aprindere,se deschide iniţial robinetul de oxigen,apoi robinetul de acetilenă,după care se aprinde flacăra.Reglarea structurii flăcării se face cu robinetul de acetilenă,După terminarea sudării,se închide robinetul de acetilenă ,se cufundă arzătorul în apă şi apoi se închide robinetul de oxigen.

CCaarraacctteerriissttiicciillee aarrzzăăttooaarreelloorr Tabelul 2.2.1.

EEppuurraattoorruull

Fig.5.2.2.3.1.Epurator Fig.5.2.2.3.2.Epurator 1-epurator; 2-conductă 3- cocs; 4-robinet

1 2 3

4


Epuratorul are rolul de a reţine impurităţile şi umiditatea.În cilindru se introduce

cocs sau bucăţi mici de cărămidă.gazul intră pe la partea inferioară a epuratorului şi iese pe la partea superioară.

Pregătirea materialelor constă în următoarele operaţii:

Prelucrarea marginilor pieselor de sudat; Curăţirea suprafeţelor de oxizi şi grăsimi; Asamblarea pieselor; Preîncălzirea pieselor; Deformarea prealabilă a pieselor.

Tabelul 2.3.1.1

22..33..TTeehhnnoollooggiiaa ssuuddăărriiii mmaannuuaallee pprriinn ttooppiirree ccuu ffllaaccăărrăă ooxxiiaacceettiilleenniiccăă..

22..33..11..PPrreeggăăttiirreeaa mmaatteerriiaalleelloorr..

TTaannaavviioossoofftt--22000066 !! Metodele de sudare sunt determinate de 3 factori: înclinarea flăcării,înclinarea şi poziţia sârmei de adaos şi orientarea în spaţiu a sudurii de executat.

SSuuddaarreeaa sspprree ssttâânnggaa ((îînnaaiinnttee))

Metoda se aplică la sudarea tablelor cu grosimi de 4-5 mm la oţel şi 3 mm la aliaje cu conductivitate termică mare.

Fig.2.3.2.1.Sudarea spre stânga

22..33..22..MMeettooddee ddee ssuuddaarree..

1.Arzător 2.Sârma de adaos 3.Elemente de îmbinare Cordonul de sudură se află în urma flăcării oxiacetilenice. Mişcările necesare sunt:

!"mişcarea de avans în lungul cusăturii;

!"mişcarea pendulară.

1

3

2


SSuuddaarreeaa sspprree ddrreeaappttaa ((îînnaappooii)) Sudarea spre dreapta se aplică în cazul tablelor cu grosimi mai mari de 4 mm,pentru oţeluri şi peste 3 mm la aliajele cu conductivitate termică ridicată. Metoda are productivitate mai mare cu 25% decât la sudarea spre stânga.

Fig.2.3.2.2.Sudarea spre dreapta Mişcările oscilatorii imprimate arzătorului şi sârmei de adaos se execută cu scopul de a regla procesul de topire,de a repartiza mai bine metalul topit şi de a realiza forma cusăturii. Pentru detalii suplimentare se poate accesa fişierul Power Point: Sudarea cuSudarea cuSudarea cuSudarea cu flacara oxiacetilenica flacara oxiacetilenica flacara oxiacetilenica flacara oxiacetilenica

1.Arzător 2.Sârma de adaos 3.Elemente de îmbinare Cordonul de sudură se află în faţa flăcării oxiacetilenice. Mişcările necesare sunt:

!"mişcarea de avans în lungul cusăturii;

!"mişcarea pendulară.

1

3 2

TTaannaavviioossoofftt--22000066 !! Regimul de sudare este definit de următoarele elemente:

Sârma de adaos şi fluxurile; Structura flăcării; Puterea flăcării; Presiunea oxigenului şi a acetilenei; Poziţia arzătorului şi a sârmei de adaos; Viteza de sudare.

Sârma de adaos şi fluxurile

entru formarea cordonului de sudură este necasară prezenţa materialelor de adaos. Acestea trebuie să prezinte aceeaşi compoziţie chimică cu cea a metalului de bază.

Materialul de adaos se utilizează sub formă de sârme,vergele,colaci,fâşii de tablă. Sudarea oţelurilor:

!"S10 0,01% C; !"S10X puritate deosebită.

Sudarea fontelor: !"VT-S30 3-3,5% Si; !"VT-S36 3,6-4,8% Si.

Sudarea aluminiului: !"vergele de aluminiu pentru conductoare,conducte; !"vergele de aluminiu-cupru pentru duraluminiu; !"vergele turnate din siluminiu.

Sudarea cuprului: !"sârmă de cupru electrolitic CuE; !"vergele de cupru-argint.

Sudarea alamei: !"sârme şi vergele din alamă.

Se prezintă sub formă de praf,pastă sau lichide.Au rolul : !"evită formarea de oxizi în baia de metal topit; !"separă zgura din baia de metal topit; !"asigură o răcire lentă cordonului de sudură.

Fluxurile au următoarele proprietăţi:

!"sunt uşor fuzibile; !"sunt vâscoase în stare topită; !"dizolvă pelicula de oxizi; !"greutatea specifică este mai mică decât a metalului de bază; !"nu formează produse gazoase.

Fluxurile utilizate sunt:

P

22..33..44..RReeggiimmuull ddee ssuuddaarree..


!"borax 100%: borax 50%.bicarbonat de sodiu 47% şi acid sulfuric 3%(pentru

sudarea oţelurilor); borax 70%,clorură de sodiu 20% şi acid boric 10%(sudarea cuprului şi a alamei)

Structura flăcării Structura flăcării se reglează,în funcţie de natura materialului de bază,de la robinetul de acetilenă prevăzut la mânerul arzătorului. Pentru sudarea oţelurilor şi a cuprului se foloseşte flacăra reducătoare.Pentru suda-rea aluminiului,fontei şi a oţelurilor cu conţinut mărit de carbon se foloseşte flacăra carbu-rantă.Pentru sudarea alamei se foloseşte flacăra oxidantă. Puterea flăcării Puterea flăcării este dată de consumul de acetilenă,de metoda de sudare,de grosimea metalului de bază,de natura sa. Pentru oţel puterea flăcării se determină cu relaţia: Qacetilena=(100-120)s [l/h] sudarea spre stânga; Qacetilena=100s [l/h] sudarea spre dreapta. În funcţie de consumul orar de acetilenă se alege mărimea arzătorului. Se poate determina şi consumul de oxigen utilizând relaţia: Qoxigen=1,2 Qacetilena Presiunea oxigenului şi a acetilenei. Presiunea oxigenului este de 2,45 at,iar pentru acetilenă este 0,0098-0,049 at. Reglarea presiunii de lucru se face de la reductoarele de presiune. Poziţia arzătorului şi a sârmei de adaos

Fig.2.3.4.1.Sudarea spre dreapta Fig.2.3.4.2.Sudarea spre stânga

TTaannaavviioossoofftt--22000066 !! Viteza de sudare

Viteza de sudare influenţează încălzirea metalului de bază,sau supraîncălzirea băii de metal topit .Ea se stabileşte în funcţie de metoda de sudare,grosimea şi natura materia-lului de bază.

Pentru oţeluri,viteza de sudare se determină cu relaţia:

sKV = ,

K=12 -pentru sudarea spre stânga; K=15 –pentru sudarea spre dreapta.

Sudarea otelurilor si a fontelor.Sudarea otelurilor si a fontelor.Sudarea otelurilor si a fontelor.Sudarea otelurilor si a fontelor. Sudarea oţelurilor carbon. Sudarea oţelurilor cu maxim 0,3% C nu necesită condiţii deosebite.Pentru grosimi mai mari de 3 mm,productivitatea este mai redusă şi se produc deformaţii mari. La sudare se foloseşte ca sârmă de adaos,S 10 ,iar pentru sudarea oţelurilor carbon de calitate,S 10 X.Pentru un conţinut mai mare de 0,3% C,se recomandă preâncălzirea pieselor la 150-350 0C. Tablele cu grosimi de maxim 2 mm se pot suda şi fără sârmă de adaos. Tablele cu grosimi mai mari de 5-6 mm se sudează în straturi suprapuse.La sudarea tablelor cu grosimi inegale,flacăra se orientează spre tabla mai groasă. Sudarea cap la cap spre stânga,orizontală: Tabelul 2.3.5.1

22..33..55..RReeggiimmuull ddee ssuuddaarree..

TTaannaavviioossoofftt--22000066 !! Sudarea cap la cap spre dreapta,orizontală: Tabelul 2.3.5.2

Sudarea aluminiului si a aliajeloSudarea aluminiului si a aliajeloSudarea aluminiului si a aliajeloSudarea aluminiului si a aliajelor de aluminiur de aluminiur de aluminiur de aluminiu Se face curăţirea ,degresarea şi decaparea tablelor pe o lăţime de 30-40 mm,în ambele părţi ale rostului de sudare.Degresarea se face cu o soluţie de 3-5% hidroxid de sodiu şi 1-3% silicat de sodiu,urmată de o spălare cu apă fierbinte şi o decapare într-o soluţie de 10% acid azotic,şi apoi spălare cu apă. În funcţie de grosimea tablelor,se face o preâncălzire la 300-350 0C. Tabelul 2.3.5.3

TTaannaavviioossoofftt--22000066 !! Sudarea alameiSudarea alameiSudarea alameiSudarea alamei După prelucrarea marginilor,tablele sunt decapate într-o soluţie de 10% acid azotic, apoi,se spală cu apă fierbinte şi se usucă. Ca material de adaos se utilizează AmSnLp,sub formă de vergele.Pentru a evita evaporarea zincului,sudarea se face cu flacără oxidantă. Sudarea alamei se face prin metoda de sudare spre stânga cu amplasarea sârmei de adaos sub un unghi de15-300 faţă de piesă.Arzătorul se orientează sub un unghi de 70-800 faţă de orizontală,fără mişcare pendulară. MMăăssuurrii ddee tteehhnniiccăă aa sseeccuurriittăăţţiiii mmuunncciiii llaa ssuuddaarreeaa ccuu ffllaaccăărrăă

ooxxiiggaazz La locul de muncă este necesară o găleată cu apă pentru cufundarea arzătorului,în cazul refulării flăcării. Sudorii trebuie să poarte echipamentul de protecţie a muncii. Generatoarele şi butelii de acetilenă se vor amplasa în afara locului de sudare.Distanţa dintre generator şi orice sursă de foc ,trebuie să fie de minimum 10 m. La terminarea lucrului restul de acetilenă se va evacua în atmosferă.Reziduurile se vor înlătura.Generatoarele se vor feri de îngheţ.Butoaiele de carbid se vor păstra în condiţii speciale. Lucrarea de laborator nr.2 constă în următoarele:

Se stabileşte regimul de sudare pentru un exemplu concret; Se urmăreşte execuţia demonstrativă a unor îmbinări sudate;

Tabelul 2.5.1. Nr. crt

Material de bază

Calitatea Grosimea

Metoda de sudare

Nr.arzător

d mm

Qacetilena l/h

qacetilena l/h

qoxigen l/h

V m/h

t min/m

1

2

22..55..AApplliiccaaţţiiii

sudare oxi gaz

Documents