Ацетиленовий зварювання являє собою вид газопламенной зварювання. Початок її широкого застосування в промисловості для термічного з'єднання металів припало на початок минулого століття. А ось до кінця того ж століття намітилося помітне падіння використання як газопламенной зварювання взагалі, так і на її різновиди на основі ацетилену, що цілком об'єктивно обумовлено технологічним прогресом, що виявилися в розвитку і доступності інших видів і способів зварювання металів.
Принцип ацетиленового зварювання
Принцип роботи газопламенной зварювання заснований на високотемпературному горінні газів, в основному таких, як вуглеводні з додаванням чистого кисню.
При застосуванні ацетиленового зварювання використовується штучний газ ацетилен, що при перекладі з латині, за іронією долі, означає оцет.
Вся особливість ацетилену, як хімічної речовини, полягає в будові його молекули C2H2, яка має, крім двох слабких водневих зв'язків, ще й нестійку, але високоенергетичну потрійну зв'язок між атомами вуглецю.
Ацетилен виходить при простої хімічної реакції карбіду кальцію СаС2 з водою. А ось саме виробництво карбіду кальцію має досить дешевий, з точки зору промислового виробництва, спосіб. Його отримують шляхом прожарювання негашеного вапна СаО і коксу (практично чистого вуглецю) в спеціальних печах. Отримується при цьому сіра речовина з характерним запахом часнику і є необхідною сировиною для подальшого отримання газу ацетилену.
особливості технології
Дешевизна промислового виробництва вихідної сировини у вигляді карбіду кальцію і висока температура полум'я при горінні з чистим киснем в 3150⁰ C стали визначальними факторами в перевазі ацетиленового зварювання над іншими видами газопламенной зварювання.
Так, при порівнянні температури горіння ацетилену та інших газів, добре вимальовується його явну перевагу перед ними:
Наведемо ще кілька особливостей ацетилену, виражених в його властивості:
- температура кипіння становить -83⁰ C, що сприяє порівняно легкому зберігання в стислому або зрідженому стані;
- при температурі в -90⁰ C ацетилен твердне;
- добре розчиняється у воді і повністю поглинається органічними розчинниками;
- може мимоволі вибухати при перевищенні температури в 500⁰ C і при досягненні тиску в 2 атмосфери, але за певних умов.
Плюси і мінуси
Однією з особливостей використання газополум'яної зварюванні на основі ацетилену є наявність великої кількості як достоїнств, так і недоліків.
Устаткування для ацетиленового зварювання
Так як процес ацетиленового зварювання грунтується на горінні суміші газів один, з яких ацетилен, а інший - кисень, то для можливості проведення такого технологічного процесу буде потрібно:
- Ємність для зберігання кисню. При мобільної версії обладнання - це стандартний кисневий балон синьо-блакитного кольору для зберігання і транспортування стиснутого кисню на 40 л. Причому існує і більш полегшена версія на 10 л. На промисловому виробництві, при наявності власної кисневої станції, подачу кисню здійснюють за системою киснепроводах.
- Ємність для генерації або зберігання ацетилену. Для цього в одному варіанті використовувалися стандартні балони для зберігання і транспортування стиснутого газу сірого кольору або зниженого, але вже червоного кольору. В цьому випадку ацетилен вироблявся промисловим способом, а балони заправлялися на спеціальних газогенераторних станціях.
але
Робота такого генератора відбувалася геніально просто. На дно апарату заливалася вода до певного рівня, а у внутрішній відділення містилася металева корзина з шматками карбіду кальцію так, щоб низ кошика занурився в воду для початку хімічної реакції. Далі, ємність генератора герметично закривалася і генерується газ для зварювання забирався зі спеціального патрубка. У разі, якщо розбір газу відставав від обсягів вироблення, що утворився «зайвий» газ у внутрішньому обсязі, створюючи надмірний тиск, видавлював воду в зовнішній обсяг, ніж зневоднюється кошик з карбідом і зупиняв процес генерації ацетилену. Під час проведення зварювальних робіт такий хід процесів в генераторі повторювався неодноразово.
- Додаткове газобалонне обладнання, що складається з гумових кисневих шлангів, як правило, розрахованих на 10-16 атм і газових редукторів для кожного виду газу в окремо. Причому ацетиленовий редуктор мав чорний колір і всі з'єднання лівосторонньої спрямованості, а ось кисневе обладнання було синього кольору і могло накручуватися тільки правобічної різьбленням.
Ця резьбовая особливість поділу належності обладнання до того чи іншого газу була зроблена в цілях техніки безпеки, щоб при підготовці зварювального обладнання до роботи зварювальник, бува, не переплутав шланги і редуктора, так як це могло привести до аварійної ситуації.
- Зварювальні пальники, що представляють собою систему трубок з запірно-регулюючими кранами, змішувальної камерою і соплом. Так само, як і на редукторах, кожен вид газу має свій власний штуцер з лівого або правого різьбленням відповідно.
В основному застосовувалися газополумяні пальника з номерами від «0» до «5», що визначало їх робочі можливості по інтенсивності витоку газів і силі полум'я. Так, нульовий номер застосовувався для найтонших деталей, а четвертий і п'ятий номери були, по суті, вже газовими різаками і застосовувалися для з'єднання металу товщиною в 4-5 мм або для кисневого різання різних металевих конструкцій.
Сьогодні цей вид зварювання практично сходить нанівець, залишаючи за собою міцні позиції в ювелірній промисловості і точному приладобудуванні.
А раніше, в 70-90 роках минулого століття, ацетиленовий генератор, зроблений своїми руками з балона звичайного вуглекислотного вогнегасника, був одним з найпоширеніших і доступних зварювальних апаратів для ремонту кузовів автомобілів в умовах простого гаража.