Wybór odpowiedniego płomienia do procesu spawania może być bólem głowy dla początkującego spawacza i często może powodować problemy w jego pracy. Kryje się za tym wiele nauki i istnieją różne wymagania dla każdego wyniku. W tym artykule omówię wszystkie krytyczne aspekty wyboru najlepszego płomienia spawalniczego dla każdego procesu. Omówmy najpierw podstawy.
W spawaniu gazowym, spalanie paliwa wytwarza płomienie o wysokiej energii, a temperatura wzrasta do tysięcy stopni. Dzięki temu oba metale w spoinie zamieniają się w ciecze i możliwe jest spawanie. Istotne jest, aby wiedzieć o różnych rodzajach płomieni spawalniczych, ponieważ właściwości spoiny są w dużym stopniu zależne od niego i różnią się, odpowiednio. Tak więc, warunki, w których odbywa się spawanie, mają wiele wspólnego ze składem płonących gazów. To od spawacza zależy, czy wytworzy dokładnie taki płomień, jaki jest mu potrzebny.
Trzy podstawowe rodzaje płomieni spawalniczych to płomień zrównoważony, płomień nawęglający i płomień utleniający. Poniżej znajduje się przegląd tych typów.
- Płomień neutralny: Jak sama nazwa wskazuje, nie zachodzi żadna reakcja chemiczna na metalu, który jest pod działaniem.
- Płomień nawęglający: Płomień, który wytwarza węglik żelaza (nie zalecane dla materiałów pochłaniających węgiel)
- Płomień utleniający: Ma więcej temperatury niż neutralny płomień (zalecane dla miedzi lub cynku)
Płomień neutralny
Nazywany również naturalnym płomieniem, neutralny płomień jest najbardziej powszechnym i szeroko stosowanym typem płomienia ze wszystkich. Płomień ten nie ma żadnego znaczącego wpływu na właściwości chemiczne metalu, ponieważ ulega on całkowitemu spaleniu. Kolor tego płomienia jest żółty i trochę dymu, co jest oznaką całkowitego spalania. Nie ma żadnej reakcji na powierzchni metalu z powodu niskiej skłonności do reakcji chemicznej. Jest to więc praktyczny i użyteczny płomień dla metali lekkich.
Każdy płomień ma w sobie różne strefy. Tak samo jest w przypadku płomienia obojętnego. Istnieją w nim dwie strefy. Pierwsza z nich (wewnętrzna) jest niebiesko-biała i ma temperaturę około 3100°C. Druga (zewnętrzna) jest niebieska, co wskazuje na to, że ma niższą temperaturę niż druga strefa. Jednakże, 1275°C to nadal dość wysoka temperatura. To znaczne zróżnicowanie temperatury pozwala spawaczowi kontrolować ją w szwie spawalniczym poprzez regulację odległości palnika od spoiny.
Jak wytworzyć neutralny płomień
Ale jak wytwarza się neutralny płomień? Cóż, nie ma w tym żadnej rygorystycznej nauki, ponieważ jest to po prostu kwestia zwrócenia uwagi na to, jak wygląda płomień. Wszystko, co spawacz musi zrobić, to znaleźć równowagę w stosunku acetylenu do tlenu. Załóżmy, że acetylen jest na zbyt wysokim poziomie w stosunku do tlenu. Zauważymy, że wewnątrz płomienia znajduje się warstwa w kształcie owalu (pióro acetylenowe) poza wewnętrznym białym kolorem i wewnątrz niebieskiego koloru. Aby skalibrować płomień, należy zmniejszać poziom acetylenu, aż do momentu, gdy zacznie się on całkowicie spalać. W miarę zmniejszania się poziomu acetylenu, można zauważyć, że warstwa w kształcie owalu również się zmniejsza. Kiedy ta warstwa zniknie, płomień będzie neutralny, ponieważ skład obu gazów jest w stosunku jeden do jednego. Dobry regulator pomoże Ci znaleźć ten słodki punkt i jednocześnie zaoszczędzić pieniądze. Możesz spojrzeć na nasze wybory regulatorów tutaj.
Ale jak możemy być pewni, czy płomień jest neutralny czy stał się utleniający? Na to też jest rozwiązanie. Najczęstszym rozwiązaniem jest pozostawienie bardzo małej strefy o wielkości od 1/16 do 1/8 cala. Nadmiar acetylenu jest niewielki, że płomień jest nadal uważany za neutralny.
Zastosowanie neutralnych płomieni
Materiały, które mogą być spawane przy użyciu tego typu płomienia spawalniczego są podane poniżej.
- Mild Steel
- Stainless Steel
- Cast Iron
- Aluminum
- Copper
Dostosowanie płomienia jest kluczowe nie tylko dla procesu spawania metali, ale także dla wstępnego podgrzewania w operacjach cięcia. Wielką korzyścią z używania tego płomienia jest to, że uzyskuje się całkiem czystą metalową kałużę, która płynie i jest szybko usuwana bez żadnego pienienia się lub iskrzenia.
Płomień nawęglania
Płomień nawęglania jest drugim najważniejszym wśród rodzajów płomieni spawalniczych. Różnica pomiędzy składem płomienia nawęglania a płomieniem neutralnym polega na tym, że acetylen i tlen nie są w równych proporcjach; zamiast tego acetylen (lub możemy powiedzieć węgiel) jest dostarczany w większej ilości, aby uzyskać płomień nawęglania.
Mówiąc o charakterystyce tego płomienia, ma on zazwyczaj niższą temperaturę niż płomień obojętny. Można w nim zauważyć dodatkową strefę, która jest obecna w rdzeniu strefy wewnętrznej i tworzy wewnątrz otoczkę. Wewnętrzny rdzeń jest jasnoniebieskawy i rozszerza się z pierzastym brzegiem, który jest biały, zwany piórem acetylenowym. Jest on również nazywany centralnym rdzeniem płomienia nawęglania. Zewnętrzny rdzeń jest jasnoniebieskawy i często trudny do zidentyfikowania. Temperatura na końcach rdzeni wewnętrznych wynosi około 3150°C.
Produkcja płomienia nawęglającego
W płomieniu obojętnym acetylen i tlen znajdują się w równej objętości, tak że reagują całkowicie, ale nadmiar acetylenu jest dostarczany z rury wydmuchowej, tak że reakcja spalania jest niepełna i powstaje płomień nawęglający. Ten rodzaj płomienia otrzymujemy przez nastawienie płomienia na stan obojętny, a następnie przez stopniowe otwieranie wlotu acetylenu, aby uzyskać jego większą ilość, aż do uzyskania owalnej warstwy pomiędzy wewnętrznym i zewnętrznym.
Płomień nazywamy płomieniem 2X, jeżeli rdzeń wewnętrzny stanowi połowę pióra acetylenowego. Jest to tylko sposób wyrażenia zawartości węgla w płomieniu i jest wskaźnikiem stopnia nawęglenia płomienia.
Zastosowanie płomienia nawęglającego
W celu spawania stali niskowęglowej, można użyć płomienia nawęglającego do produkcji spawania. Kiedy płomień nawęglający jest używany do spawania, przetwarzany metal gotuje się i nie widać go wyraźnie. W rzeczywistości, stal sama absorbuje zawartość węgla z płomienia i ostatecznie wytwarza ciepło. Dlatego metal wrze, a kiedy staje się zimny, jego właściwości drastycznie zmieniają się na strukturę kruchą, która składa się z wysokiej zawartości węgla i dlatego może być łatwo pęknięta.
Spawanie ręczne jest godna uwagi technika, gdzie płomień nawęglania jest używany. Zalecamy, aby spawacze używali tego płomienia na metalach, w których zawartość węgla jest już wysoka lub na metalach o twardej powierzchni, takich jak nikiel, cynk lub monel. Jedną rzeczą, o której należy pamiętać podczas używania tego płomienia jest to, że nie jest to dobry płomień do operacji lutowania miękkiego, a tylko jego zewnętrzny rdzeń powinien być używany do procesów lutowania, ponieważ potrzebujemy niskiej temperatury w nim.
Płomień utleniający
W płomieniu utleniającym występuje nadmiar tlenu i wymaga on krytycznej identyfikacji, aby odróżnić płomień utleniający od płomienia neutralnego. Stosunek wynosi na ogół 1,5:1 dla tlenu i acetylenu.
Jak wytworzyć płomień utleniający
Płomień utleniający można uzyskać podobnie jak płomień obojętny i nawęglający. Wytwarza się go regulując dopływ tlenu nieco bardziej niż płomień acetylenowy. Podobnie jak przy nawęglaniu płomienia, fabrykant musi zrównoważyć ilość tlenu i acetylenu, a następnie zwiększać dopływ tlenu tak długo, aż zauważy, że długość wewnętrznego rdzenia skróciła się o jedną dziesiątą. Po tym można zobaczyć punkt w rdzeniu wewnętrznym o purpurowym kolorze. Temperatura rdzenia wewnętrznego wynosi około 3500°C.
Zastosowanie płomienia utleniającego
Słynny jest ze swojej zdolności do łatwego utleniania metali. W związku z tym stwarza problemy w różnych operacjach spawalniczych, takie jak nadmierny osad w spoinie i niepożądane zmiany właściwości chemicznych. Dlatego nie jest tak powszechne w zastosowaniach przemysłowych dla celów połączeń spawanych. Ale nadal jest to użyteczny rodzaj płomienia do cięcia i spawania metali bez żelaza.
Jedną z wyraźnych cech płomienia utleniającego jest to, że wytwarza on zauważalny syczący dźwięk. Istnieje wiele typowych zastosowań, w których płomień utleniający jest używany do.
- Stal (lutowanie twarde palnikiem)
- Żeliwo (lutowanie twarde palnikiem)
- Mosiądz
- Brąz
Gdy spawacz używa płomienia utleniającego na stali, metal (stopiony) zostaje spalony i zaczyna się pienić oraz tworzy iskry, co wskazuje na połączenie tlenu ze stalą i reakcję chemiczną między nimi (spalanie). Zależy to od przypadku do przypadku, a spawacz musi zdecydować o odległości między płomieniem a metalem, patrząc na reakcję stopionego metalu z powodu płomienia.
W związku z tym, niektóre wstępne myślenie musi być wykonane przed użyciem płomienia utleniającego do aplikacji. To nie powinno być używane na metalu, który dostaje utlenione łatwo, takich jak magnez lub aluminium. Dlatego też nie jest to zalecany płomień do większości zastosowań spawalniczych. Tylko lekki płomień utleniający jest odpowiedni do lutowania stali i żeliwa.
Podsumowanie
Mam nadzieję, że uzyskałeś wiele informacji na temat rodzajów płomieni spawalniczych i ich zastosowań. To nie jest tak dużo informacji, że nie można strawić raz, prawda? Cóż, nadal, chcielibyśmy usłyszeć o swoich opiniach i sugestiach, aby go poprawić. Proszę podzielić się swoimi uwagami w sekcji komentarzy, i nie zapomnij sprawdzić inne artykuły na tej stronie o spawaniu.