Välja en lämplig låga för svetsprocessen kan vara en huvudvärk för en nybörjare i tillverkningsindustrin och kan ofta orsaka problem i hans arbete. Det ligger mycket vetenskap bakom och det finns olika krav för varje resultat. I den här artikeln kommer jag att ta upp alla kritiska aspekter av att välja den bästa svetslågan för varje process. Låt oss först diskutera grunderna.
Vid gassvetsning ger förbränningen av bränslet upphov till flammor med hög energi och temperaturen stiger till tusentals grader. Detta gör att båda metallerna i skarven förvandlas till vätskor och svetsning blir möjlig. Det är viktigt att känna till olika typer av svetslågor eftersom svetsegenskaperna är starkt beroende av dem och varierar respektive. Förhållandena där svetsning sker har alltså mycket att göra med sammansättningen av de brinnande gaserna. Det är upp till svetsaren att producera exakt den flamma som han behöver.
De tre grundläggande typerna av svetslågor är balanserad flamma, uppkolande flamma och oxiderande flamma. Här följer en översikt över dessa typer.
- Neutral flamma: Som namnet antyder sker ingen kemisk reaktion på metallen, som är under drift.
- Karboniserande flamma: En låga som producerar järnkarbid (rekommenderas inte för kolabsorberande material)
- Oxiderande låga: Den har högre temperatur än en neutral låga (Rekommenderas för koppar eller zink)
Neutral låga
Också kallad naturlig låga, är en neutral låga den vanligaste och mest använda flamtypen av alla. Denna flamma har ingen betydande effekt på metallens kemiska egenskaper eftersom den bränns helt och hållet. Färgen på denna flamma är gul och lite rökig, vilket är ett tecken på fullständig förbränning. Den har ingen reaktion på metallytan på grund av den låga tendensen till en kemisk reaktion. Det är alltså en praktisk och användbar flamma för lätta metaller.
Varje låga har olika zoner i den. Detsamma gäller för en neutral flamma. Det finns två zoner i den. Den första (inre) är blåvit till färgen och har en temperatur på ca 3100°C. Den andra (yttre) är blå, vilket är en indikation på att den har lägre temperatur än den andra zonen. 1275°C är dock fortfarande en ganska hög temperatur. Denna avsevärda variation i temperatur gör det möjligt för svetsaren att kontrollera den i svetsfogen genom att justera brännarens avstånd från skarven.
Hur man framställer en neutral låga
Men hur framställs en neutral låga? Tja, det finns ingen rigorös vetenskap i det eftersom det bara handlar om att vara uppmärksam på hur flamman ser ut. Allt en svetsare behöver göra är att hitta en balans på förhållandet mellan acetylen och syre. Låt oss anta att acetylenet ligger på för höga nivåer jämfört med syret. Inne i lågan kommer du att märka att det finns ett ovalt skikt (acetylenfjäder) utanför det inre vitfärgade skiktet och inuti det blåfärgade skiktet. För att kalibrera lågan måste acetylennivåerna minskas tills det börjar brinna helt och hållet. När acetylennivåerna minskar kommer du att märka att det ovala lagret också minskar. När detta skikt försvinner kommer lågan att vara neutral eftersom sammansättningen av de båda gaserna finns i förhållandet ett till ett. En bra regulator kommer att hjälpa dig att hitta den perfekta platsen och samtidigt spara pengar. Du kan ta en titt på våra val av regulatorer här.
Men hur kan vi vara säkra på om lågan är neutral eller har blivit en oxiderande låga? Det finns en lösning på det också. Den vanligaste lösningen är att lämna en mycket liten zon med storlek från 1/16 till 1/8 tum. Överskottet av acetylen är litet så att flamman fortfarande anses vara neutral.
Användningsområden för neutrala flammor
De material som kan svetsas med hjälp av denna typ av svetsflamma anges nedan.
- Mildstål
- Stahl
- Gjutjärn
- Aluminium
- Koppar
Avstämning av en låga är avgörande, inte bara för metallsvetsningsprocessen, utan även för förvärmning vid skärande bearbetning. En stor fördel med att använda den här lågan är att man får en ganska klarare metallpöl som flyter och avlägsnas snabbt utan skumbildning eller gnistbildning.
Karbureringsflamman
Karbureringsflamman är den näst viktigaste bland typerna av svetslågor. Skillnaden mellan sammansättningen av uppkolningsflamman och den neutrala flamman är att acetylen och syre inte är i lika stora proportioner, utan acetylen (eller vi kan säga kol) tillförs mer för att få en uppkolningsflamma.
När vi talar om egenskaperna hos denna flamma har den i allmänhet en lägre temperatur än en neutral flamma. Man kan se en extra zon i den som finns i kärnan av den inre zonen och som gör ett hölje inuti. Den inre kärnan är ljusblåaktig och sträcker sig med sin fjäderformade kant, som är vit, kallad acetylenfjäder. Den kallas också för den centrala kärnan i uppkolningslågan. Den yttre kärnan är ljusblåaktig och ofta svår att identifiera. Temperaturen vid de inre kärnornas spetsar är cirka 3150 °C.
Produktion av förgasningsflamman
I den neutrala flamman är acetylen och syre i lika stor volym så att de reagerar fullständigt, men överskottet av acetylen tillförs från blåsröret så att förbränningsreaktionen är ofullständig och förgasningsflamman produceras. Vi får denna typ av flamma genom att justera flamman till neutralt tillstånd och sedan genom att gradvis öppna acetylenintaget för att få mer acetylen tills vi får se det ovalformade skiktet mellan de inre och yttre.
En flamma kallas 2X-flamma om den inre kärnan är hälften av acetylenfjädern. Det är bara ett sätt att uttrycka kolinnehållet i lågan och är en indikation på graden av uppkolning i lågan.
Användningsområden för uppkolningsflamman
För att svetsa stål med låg kolhalt kan man använda en uppkolningsflamma för att producera svetsningen. När en uppkolningsflamma används för svetsning kokar metallen under processen och kan inte ses tydligt. I själva verket absorberar själva stålet kolinnehållet från lågan och producerar så småningom värme. Därför kokar metallen, och när den blir kall förändras dess egenskaper drastiskt till en spröd struktur, som består av ett högt kolinnehåll och därför lätt kan spricka.
Backhandsvetsning är en anmärkningsvärd teknik där en uppkolningslåga används. Vi rekommenderar svetsarna att använda denna låga på en metall vars kolhalt redan är hög eller på metaller som har en hård yta, till exempel nickel, zink eller monel. En sak att tänka på när man använder den här lågan är att det inte är en bra låga för mjuklödningsoperationer, och endast dess yttre kärna bör användas för lödningsprocesser eftersom vi behöver låg temperatur i den.
Oxiderande flamma
Det finns ett överskott av syre i den oxiderande flamman, och det krävs kritisk identifiering för att skilja den oxiderande flamman från en neutral flamma. Förhållandet är i allmänhet 1,5:1 för syre och acetylen.
Hur man framställer en oxiderande låga
Den oxiderande lågan kan erhållas på samma sätt som en neutral och förgasande låga. Den framställs genom att justera syretillförseln något mer än acetylenflamman. Precis som vid karburering av flamman måste fabrikören balansera mängden syre och acetylen och sedan öka syreflödet tills han märker att längden på den inre kärnan förkortas med en tiondel. Du kommer att se en punkt i den inre kärnan av lila färg efter detta. Temperaturen i den inre kärnan är cirka 3500 °C.
Användningsområden för oxiderande flamman
Den är känd för sin förmåga att lätt oxidera metaller. Därför skapar den problem vid olika svetsningsoperationer, t.ex. överdriven svetsbeläggning och oönskad förändring av kemiska egenskaper. Därför är den inte så vanlig i industriella tillämpningar för svetsfogar. Men det är fortfarande en användbar typ av låga för skärning och svetsning av järnfria metaller.
En tydlig egenskap hos den oxiderande lågan är att den producerar ett märkbart väsande ljud. Det finns många typiska tillämpningar där en oxiderande låga används för.
- Stål (brännlödning)
- Gjutjärn (brännlödning)
- Mässing
- Bronze
När en svetsare använder en oxiderande låga på stål, bränns metallen (smält) och börjar skummas och bilda gnistor, vilket är en indikation på att syre och stål kombineras med varandra och att det sker en kemisk reaktion dem emellan (Förbränning). Det beror på fall till fall, och svetsaren måste bestämma avståndet mellan flamman och metallen genom att titta på hur den smälta metallen reagerar på grund av flamman.
Därför måste man tänka lite i förväg innan man använder en oxiderande låga för sin tillämpning. Den bör inte användas på en metall som lätt oxideras, till exempel magnesium eller aluminium. Därför är det inte en rekommenderad flamma för de flesta svetstillämpningar. Endast en lätt oxiderande flamma är lämplig för genomförandet av fackellödning av stål och gjutjärn.
Avslutning
Jag hoppas att du har fått mycket information om typerna av svetslågor och deras användningsområden. Det är inte så mycket information att du inte skulle kunna smälta den en gång, eller hur? Nåväl, ändå vill vi gärna höra dina åsikter och förslag för att förbättra den. Dela gärna med dig av dina synpunkter i kommentarsfältet, och glöm inte att kolla in andra artiklar på den här webbplatsen om svetsning.