C 2H2+O 2→ 2O + H2+ Q
a/ Thực chất và điều kiện để cắt đ−ợc bằng khí
Thực chất của quá trình cắt kim loại bằng khí là đốt cháy kim loại cắt bằng dòng ôxy, tạo thành các ôxýt và thổi chúng ra khỏi mép cắt tạo thành rãnh cắt. Sơ đồ quá trình cắt kim loại bằng khí đ−ợc trình bày trên hình sau:
Khi bắt đầu cắt, kim loại ở mép cắt đ−ợc nung nóng đến nhiệt độ cháy nhờ nhiệt của ngọn lửa nung, sau đó cho dòng ôxy thổi qua, kim loại bị ôxy hóa mãnh liệt (bị đốt cháy) tạo thành ôxýt. Sản phẩm cháy bị nung chảy và bị dòng ôxy thổi khỏi mép cắt. Tiếp theo, do phản ứng cháy của kim loại toả nhiệt mạnh, lớp kim loại tiếp theo bị nung nóng nhanh và tiếp tục bị đốt cháy tạo thành rãnh cắt.
α
80 - 90o ≈ 0o
C2H2+O2 O2 O2
Để cắt bằng khí, kim loại cắt phải thoả mãn một số yêu cầu nhất định: • Nhiệt độ cháy của kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy.
• Nhiệt độ nóng chảy của ôxýt kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại.
• ôxýt kim loại phải có độ chảy loãng tốt, dễ tách khỏi mép cắt.
• Độ dẫn nhiệt của kim loại không quá cao, tránh sự tản nhiệt nhanh làm cho mép cắt bị nung nóng kém làm gián đoạn quá trình cắt.
Tóm lại: Thép các bon thấp có < 0,7% C rất thuận lợi khi cắt bằng khí vì chúng có nhiệt độ cháy thấp hơn nhiệt độ chảy.
Thép các bon cao do nhiệt độ chảy xấp xĩ nhiệt độ cháy nên khó cắt hơn, khi cắt th−ờng phải nung nóng tr−ớc tới 300 - 600oC.
Thép hợp kim crôm hoặc crôm-ni ken có ôxýt crôm Cr2O3 nhiệt độ chảy tới 2.000oC nên rất khó cắt.
Nhôm, đồng và hợp kim của chúng do dẫn nhiệt nhanh nên cũng không thể cắt bằng khí, trừ khi dùng thuốc cắt.
Gang không thể cắt bằng khí vì khi cháy tạo ra ôxýt silic SiO2 có độ sệt cao.
b/ Mỏ cắt
Để cắt bằng khí chủ yếu sử dụng các mỏ cắt dùng nhiên liệu khí. Sơ đồ cấu tạo chung của chúng đ−ợc trình bày trên hình sau:
1 2 2 3 4 5 6 7 H.5.12. Sơ đồ mỏ cắt khí
1. ống dẫn khí axêtylen 2. ống dẫn khí ôxy 3. van axêtylen 4. van ôxy 5. van khí ôxy 6. ống dẫn khí ôxy. 7. ống dẫn hỗn hợp khí C2H2- O2
5.5. Hàn điện tiếp xúc
5.5.1. Thực chất, đặc điểm
Hàn điện tiếp xúc là một ph−ơng pháp hàn áp lực, sử dụng nhiệt do biến đổi điện năng thành nhiệt năng bằng cách cho dòng điện có c−ờng độ lớn đi qua mặt tiếp xúc của hai chi tiết hàn để nung nóng kim loại.
Khi hàn, hai mép hàn đ−ợc ép sát vào nhau nhờ cơ cấu ép, sau đó cho dòng điện chạy qua mặt tiếp xúc, theo định luật Jun-Lenxơ nhiệt l−ợng sinh ra trong mạch điện hàn xác định theo công thức: Q=0 24 R I t2
, . . . . Nhiệt này nung nóng hai mặt tiếp xúc đạt đến trạng thái dẻo, sau đó cho lực tác dụng làm cho hai mặt tiếp xúc của hai vật hàn tiếp cận nhau, xuất hiện mối liên kết kim loại và sự khuyếch tán của các nguyên tử hình thành nên mối hàn.
Hàn tiếp xúc có những đặc điểm sau:
• Thời gian hàn ngắn, năng suất cao do dễ cơ khí hóa và tự động hóa. • Mối hàn bền và đẹp.
• Thiết bị đắt, vốn đầu t− lớn. Đòi hỏi phải có máy hàn công suất lớn.
5.5.2. Các ph−ơng pháp hàn điện tiếp xúc