Giáo trình Chế tạo phôi hàn (Nghề: Hàn) - CĐ Công nghiệp Hải Phòng

Giáo trình Chế tạo phôi hàn cung cấp cho người học các kiến thức: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay; chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt con rùa; chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép ống bằng máy cắt khí chuyên dùng; chế tạo phôi hàn từ thép tấm bằng máy cắt plasma;...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Chế tạo phôi hàn (Nghề: Hàn) - CĐ Công nghiệp Hải Phòng ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HẢI PHÒNG GIÁO TRÌNH Tên môn học: Chế tạo phôi hàn NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP Hải Phòng, năm 2019 1 MÔĐUN14: CHẾ TẠO PHÔI HÀN BÀI 1: CHẾ TẠO PHÔI HÀN BẰNG MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY Mục tiêu của bài: - Nêu đầy đủ các loại dụng cụ, thiết bị cắt khí bằng mỏ cắt cầm tay. - Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của mỏ cắt, van giảm áp, chai chứa khí, bình ngăn lửa tạt lại, ống dẫn khí. - Lắp ráp thiết bị, cắt khí đảm bảo an toàn, đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. - Vận hành và sử dụng thành thạo mỏ cắt khí cầm tay - Chọn chế độ cắt (chiều cao cắt, công suất ngọn lửa, tốc độ cắt, góc nghiên mỏ cắt) hợp lý. - Cắt được đường cắt thẳng, tròn đúng kích thước, ít ba via. - Thực hiện tốt công tác an toàn, phòng chống cháy nổ và vệ sinh phân xưởng. NỘI DUNG BÀI HỌC I. Thực chất của quá trình cắt Quá trình cắt khí là sự đốt cháy kim loại bằng dòng O2 để tạo nên các ôxít và các ôxít này bị thổi đi để tạo thành rãnh cắt. Để đốt nóng kim loại đến nhiệt độ cháy, dùng nhiệt của phản ứng giữa O2 và C2H 2 (hoặc các loại khí cháy CH 4, C6H 6...). Khi đã đạt đến nhiệt độ cháy, xả dòng O2 kỹ thuật độ tinh khiết ( 98  99,5 )% vào giữa rãnh cắt và nó sẽ trực tiếp ôxy hoá kim loại tạo thành ôxít sắt và thổi chúng khỏi rãnh cắt. Sự phát nhiệt trong quá trình cắt giúp cho việc nung nóng vùng xung quanh đến nhiệt độ cháy, dòng O2 tiếp tục mở để cắt cho đến kết thúc đường cắt. Cắt bằng O2 đuợc dùng rộng rãi trong công nghiệp luyện kim và gia công kim loại, xây dựng... Hiện nay cắt bằng ph- ương pháp thủ công vẫn được ứng dụng rộng rãi để cắt tấm, thép tròn và các chi tiết đơn giản hay phức tạp...Cắt bằng máy cắt khí cháy với O2 ngày càng được phát triển và có năng suất cao, độ chính xác mép cắt phẳng, hiệu quả kinh tế cao. 2 II. Nguyên nhiên vật liệu cắt khí trong chế tạo phôi bằng mỏ cắt khí cầm tay 2.1. Khí ôxy (O2) Ở điều kiện bình thường ôxy là chất khí không màu, không mùi, không vị và nặng hơn không khí. Khối lượng của 1m3 ôxy ở áp suất khí quyển và nhiệt độ 0oC là 1,429 kg. Ở nhiệt độ 200C và áp suất khí quyển, khối lượng của 1m3 ôxy là 1,33 kg. Bản thân ôxy không tự cháy, nhưng là chất duy trì sự cháy. Trong kỹ thuật ôxy được điều chế bằng các phương pháp: - Phương pháp hóa học. - Phương pháp điện phân nước. - Phương pháp phân giải không khí. Phương pháp điều chế gồm 3 bước: Bước đầu ta nén không khí ở áp suất cao, sau đó hóa lỏng không khí và cho dãn nở phân cấp loại khí ôxy, nitơ, argon. Dựa vào nhiệt độ hóa lỏng khác nhau của các khí, của Nitơ (-1960C), Argon (-1860C), Ôxy (- 1830C). Dựa vào đó để thu được ôxy kỹ thuật. Sau khi nén khí ôxy lên áp suất cao rồi chứa vào các bình bằng thép có dung tích 40 lít và nén với áp suất 150 at. Khí ôxy điều chế như vậy có thể đạt được độ tinh khiết (98  99,5)%. 2.2. Khí axêtylen (C2H2 ) Axêtylen là hợp chất hóa học của cacbon và hyđrô. Công thức hóa học là C2H2. Axêtylen dùng trong công nghiệp là một chất khí không màu, có mùi đặc trưng. Nếu hít phải nhiều axêtylen trong thời gian dài sẽ bị váng đầu, buồn nôn và có thể trúng độc. Axêtylen nhẹ hơn không khí và rất dễ hòa tan trong các chất lỏng, nhất là hòa tan trong axêtôn. Trong khí axêtylen có chứa tạp chất như sunphuahyđrô (SH2), amôniac (NH3), photfuahyđrô (PH3), chúng làm cho khí axêtylen có mùi đặc biệt, ngoài ra khí axêtylen còn có hơi nước, không khí và các tạp chất như bột vôi, bột than. Hàm lượng PH3 trong khí axêtylen phải ít nhất, vì nếu lượng PH3 nhiều mà trong máy có lẫn không khí ở nhiệt độ tương đối cao thì có thể tự bốc cháy. Theo quy định lượng PH3 trong khí axêtylen 3 không được quá 0,06%. Axêtylen nhẹ hơn không khí. Khối lượng của 1m3 axêtylen ở nhiệt độ 200C, áp suất 1at là 1,09 kg. Khí axêtylen có thể gây nổ trong những trường hợp sau: - Khi nhiệt độ từ (4500C  5000C) và áp suất lớn hơn 1,5at. - Ở nhiệt độ từ 3000C trở lên và áp suất 1at khí axêtylen hỗn hợp với ôxy theo tỷ lệ (2,8  93)% axêtylen sẽ trở thành hỗn hợp nổ. Hỗn hợp này nổ mạnh nhất khi tỷ lệ khí axêtylen khoảng 30%. - Ở nhiệt độ từ 3000C trở lên và áp suất 1at. Khí axêtylen hỗn hợp với không khí theo tỷ lệ (2,3  81)% axêtylen sẽ trở thành hỗn hợp nổ. Hỗn hợp này nổ mạnh nhất khi tỷ lệ khí axêtylen khoảng (7  13 )%. - Khí axêtylen tiếp xúc lâu ngày với đồng đỏ, bạc sẽ gây nổ khi bị va đập mạnh và nhiệt độ tăng cao. Trong công nghiệp điều chế khí Axêtylen bằng cách dùng nước phân hủy đất đèn trong các máy sinh khí axêtylen. CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2 + Q Khi cắt kim loại người ta có thể dùng các máy sinh khí di động đặt gần chỗ hàn, hoặc dùng đường ống dẫn khí cố định để cấp khí đến. Ngoài ra người ta còn sử dụng các bình chứa khí axêtylen để cắt. 2.3. Các loại khí khác Ngoài khí axêtylen, trong cắt khí người ta còn dùng các khí khác để thay thế cho axêtylen. Các khí thay thế là các khí cháy: - Hỗn hợp prôpan – butan. - Hyđrô. - Khí than cốc. - Hơi của chất lỏng (xăng và dầu hỏa). 4 III. Cấu tạo hệ thống cắt khí bằng mỏ cắt khí cầm tay Cấu tạo bao gồm: - Chai khí bao gồm: chai khí cháy và chai khí oxy. - Van giảm áp. - Van một chiều. - Ống dẫn khí. - Mỏ cắt khí. 3.1. Các chai khí Để bảo quản, vận chuyển các loại khí, người ta sử dụng các loại chai chứa khí với dung tích khác nhau. Chai khí thường dùng được chế tạo bằng thép, dưới đáy chai có đế để chai đứng vững. Trên miệng chai có ren vặn nắp đậy để bảo vệ ống lấy khí ra. Chai chứa dung tích 40lít có kích thước: Đường kính ...