Giáo trình Hàn khí (Nghề: Hàn - Trung cấp) - Trường Cao đẳng Cơ giới

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:139

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Hàn khí (Nghề: Hàn - Trung cấp) cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Vận hành, sử dụng thiết bị hàn khí; Mối hàn giáp mối; Hàn gấp mép tấm mỏng; Hàn góc; Hàn đắp mặt trụ tròn; Hàn vẩy đồng bằng ngọn lửa hàn khí. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hàn khí (Nghề: Hàn - Trung cấp) - Trường Cao đẳng Cơ giới

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: HÀN KHÍ NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-CĐCG ngày … tháng.... năm…… của Trường cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, năm 20 (Lưu hành nội bộ) 1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2
LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước các ngành công nghiệp có nhiều chuyển biến, đổi mới và phát triển. Ngành Hàn là một ngành không thể thiếu trong sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Do vậy các yêu cầu về kiến thức khoa học trong công nghệ hàn cần được quan tâm và đáp ứng kịp thời. Chúng ta cần cung cấp khoa học công nghệ cho đội ngũ công nhân trẻ, những người mong muốn được học tập và nghiên cứu nhằm nâng cao trình độ tay nghề và trình độ chuyên môn. Xuất phát nhu cầu thực tế sản xuất và nhu cầu học tập trong nhà trường, chúng tôi biên soạn cuốn giáo trình “Hàn khí". Giáo trình bao gồm những kiến thức cơ bản về nguyên lý, thiết bị, phương pháp công nghệ , kỹ thuật hàn khí và nhiều bài học thực hành cơ bản bổ ích và hiệu quả cho học viên. Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã tham khảo các tài liệu mới xuất bản trong nước, ngoài nước, các ý kiến đóng góp của đồng nghiệp và các chuyên gia. nên nội dung của giáo trình đã phần nào đáp ứng được tính cấp thiết hiện tại. Tuy nhiên trong quá trình biên soạn cũng khó tránh khỏi những sai sót. Rất mong sự góp ý của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn Các tác giả chân thành cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ của các đồng nghiệp, các chuyên gia trong quá trình biên soạn giáo trình này. Quảng Ngãi, ngày tháng năm 20 Tham gia biên soạn 1. Nguyễn Văn Chung Chủ biên 2. ………….............. 3. ……….............…. 3
4
MỤC LỤC Đề mục Trang I. Lời giới thiệu 3 II. Mục lục 4 III. Nội dung mô đun Bài 1: Vận hành, sử dụng thiết bị hàn khí 10 Bài 2: Mối hàn giáp mối 57 Bài 3: Hàn gấp mép tấm mỏng 105 Bài 4: Hàn góc 113 Bài 5: Hàn đắp mặt trụ tròn 122 Bài 6: Hàn vẩy đồng bằng ngọn lửa hàn khí 131 Tài liệu tham khảo 139
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: HÀN KHÍ Mã mô đun: MĐ19 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun này được bố trí sau hoặc song song khi với các môn học MH07- MH12 và mô đun MĐ13, MĐ14.MĐ15, MĐ16, MĐ17, MĐ18 - Tính chất của mô đun: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc. - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Mô đun này trang bị cho học viên những kiến thức và kỹ năng cơ bản của Hàn điện cơ bản - Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Hàn Mục tiêu của mô đun: - Kiến thức: Căn cứ vào mục tiêu môđun để đánh giá kết quả qua bài kiểm tra viết, kiểm tra vấn đáp, hoặc trắc nghiệm đạt các yêu cầu sau: A1. Làm việc trong các cơ sở sản xuất cơ khí. A2. Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong hàn khí như: Khí ô-xy, khí cháy, que hàn, thuốc hàn. A3. Vận hành, sử dụng thành thạo thiết bị, dụng cụ hàn khí. A4. Tính chế độ hàn, chọn phương pháp hàn phù hợp với chiều dày vật liệu và kiểu liên kết hàn. - Kỹ năng: Được đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp các thao tác trên máy, qua chất lượng của bài tập thực hành đạt các yêu cầu sau: B1. Hàn các mối hàn cơ bản, hàn đắp đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mối hàn không rỗ khí, ngậm xỉ, ít biến dạng, đủ lượng dư gia công. B2. Thực hiện tốt công tác an toàn, phòng chống cháy nổ và vệ sinh phân xưởng. B3. Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình hàn khí. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Chủ động, nghiêm túc trong học tập và công việc. C2. Giữ gìn vệ sinh công nghiệp, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. 1. Chương trình khung nghề Hàn
MÃ MH, Thời gian đào tạo (giờ) MĐ Tên môn học, mô đun Trong đó Tổng Lý Thực Tín chỉ Kiểm số thu hàn tra yết h MH 01 Chính trị 2 30 22 6 2 MH 02 Pháp luật 1 15 10 4 1 MH 03 Giáo dục thể chất 2 30 3 25 2 MH 04 Giáo dục quốc phòng - An ninh 3 45 28 13 4 MH 05 Tin học 3 45 28 15 2 MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) 6 90 60 25 5 MH 07 Vẽ kỹ thuật cơ khí 4 60 35 21 4 Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ MH 08 3 45 34 8 3 thuật MH 09 Vật liệu cơ khí 3 45 41 2 2 MH 10 Cơ kỹ thuật 4 60 40 16 4 MH 11 Kỹ thuật điện – Điện tử công nghiệp 3 45 37 5 3 MH 12 Kỹ thuật an toàn và bảo hộ lao động 2 30 28 0 2 MH 13 Quy trình hàn 5 75 30 41 4 Kiểm tra và đánh giá chất lượng mối MĐ 14 2 60 20 32 8 hàn theo tiêu chuẩn quốc tế MĐ 15 Chế tạo phôi hàn 4 90 20 62 8 MĐ 16 Gá lắp kết cấu hàn 2 60 15 38 7 MĐ 17 Hàn hồ quang tay cơ bản 8 240 64 162 14 MĐ 18 Hàn hồ quang tay nâng cao 6 180 20 151 9 MĐ 19 Hàn khí 2 60 15 41 4 MĐ 20 Hàn MIG/MAG cơ bản 4 120 21 90 9 MĐ 21 Hàn TIG cơ bản 3 90 18 64 8 MĐ 22 Hàn ống 4 120 19 90 11 Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) MĐ 23 3 90 24 58 8 cơ bản MĐ24 Thực tập sản xuất 4 180 53 118 9 Tổng số: 83 1905 685 1087 133 2. Chương trình chi tiết mô đun
Số Tên các bài trong mô đun Thời gian TT Tổng Lý Thực Kiểm số thuy hành tra* ết Vận hành, sử dụng thiết bị 1 hàn khí 9 5 4 2 Mối hàn giáp mối 11 2 8 1 3 Hàn gấp mép tấm mỏng 10 2 7 1 4 Hàn góc 10 2 7 1 5 Hàn đắp mặt trụ tròn 10 2 8 Hàn vẩy đồng bằng ngọn lửa 6 10 2 7 1 hàn khí 7 Kiểm tra kết thúc mô đun 4 4 Cộng 60 15 41 4 3. Điều kiện thực hiện môn học: 3.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ.... 3.3. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình thực hành, trang thiết bị, dụng cụ nghề Hàn 3.4. Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về về phương pháp hàn hồ quang tay trong nhà máy, xí nghiệp công nghiệp. 4. Nội dung và phương pháp đánh giá: 4.1. Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp. + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. 4.2. Phương pháp: Người học được đánh giá tích lũy môn học như sau: 4.2.1. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. - Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Cơ giới như sau:
Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 4.2.2. Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp Hình thức Chuẩn đầu ra Số Thời điểm đánh giá tổ chức kiểm tra đánh giá c ộ kiểm t tra Thường xuyên Vấn đáp và Tự luận/ A1, A2, B1, B2, 1 Sau 10 giờ. thực hành Trắc nghiệm/ C1, C2, Báo cáo Định kỳ Vấn đáp và Tự luận/ A1, A2, A3,A4 B1, 3 Sau 30 giờ thực hành Trắc nghiệm/ B2,B3, C1, C2, thực hành Kết thúc môn Vấn đáp và Tự luận/ Aờ1, A2, A3,A4 1 Sau 60 giờ học thực hành Trắc B1, B2,B3, C1, nghiệm/ C2, thực hành 4.2.3. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. - Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân với trọng số tương ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân. 5. Hướng dẫn thực hiện môn học 5.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp , Cao đẳng nghề Hàn 5.2. Phương pháp giảng dạy, học tập mô - đun 5.2.1. Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm…. * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập thực hành theo nội dung đề ra. - Khi giải bài tập, làm các bài Thực hành, bài tập:... Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu và sửa sai tại chỗ cho nguời học. - Sử dụng các mô hình, học cụ mô phỏng để minh họa các bài tập * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra.
* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm. 5.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: - Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực hiện bài thực hành và báo cáo kết quả - Tham dự tối thiểu 70% các giờ giảng tích hợp. Nếu người học vắng >30% số giờ tích hợp phải học lại mô đun mới được tham dự kì thi lần sau. - Tự học và thảo luận nhóm: Là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 2-3 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. - Tham dự thi kết thúc môn học. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. BÀI 1. VẬN HÀNH – SỬ DỤNG THIẾT BỊ HÀN KHÍ
MÃ BÀI 19 -01 Mục tiêu Sau khi học xong bài này người học có khả năng: - Trình bày đặc điểm công dụng của hàn khí - Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của bình sinh khí Axêtylen, mỏ hàn khí, van giảm áp, ống dẫn khí. - Trình bày đặc điểm và phạm vi ứng dụng của các ngọn lửa hàn - Trình bày các quy tắc an toàn trong hàn khí - Lắp đặt và vận hành bộ thiết bị hàn khí - Điều chỉnh ngọn lửa hàn Phương pháp giảng dạy và học tập bài 1 - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ các giá trị đại lượng, đơn vị của các đại lượng. - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực hiện bài học - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có Kiểm tra và đánh giá bài học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.  Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng mô- đun + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)
 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không  Kiểm tra định kỳ thực hành: không Nội dung 1. Thực chất của quá trình hàn khí Hàn khí là phương pháp hàn nóng chảy. Quá trình hàn được thực hiện bằng cách dùng nhiệt của các phản ứng cháy giữa khí cháy với ôxy(ví dụ khí axetylen cháy với ôxy) để làm nóng chảy mép chi tiết hàn và que hàn phụ.Kim loại nóng chảy tự kết tinh và hình thành mối hàn. Hàn khí thường áp dụng để hàn các loại thép có chiều dày nhỏ hơn 5 mm, các kim loại mầu, các kim loại yêu cầu nung nóng ít và nguội chậm như thép công cụ, các kim loại có yêu cầu nung nóng sơ bộ như gang và một số thép đặc biệt. Bên cạnh đó còn dùng để hàn vẩy hợp kim cứng, hàn đắp ...v v. Hàn khí dùng trong sửa chữa rất tiện lợi. 2. Đặc điểm và công dụng của hàn khí 2.1. Đặc điểm Quá trình hàn khí bao gồm; đốt nóng mép của chi tiết tại chỗ nối đến trạmg thái nóng chảy bằng ngọn lửa của mỏ hàn. Đồng thời cùng một lúc đốt nóng chảy kim loại phụ (dây hàn) để lấp đầy khe hở giữa hai chi tiết. Trong nhiều trường hợp có thể không dùng kim loại phụ mà chỉ đốt nóng kim loại mép hàn của vật hàn, nhờ lượng dư ghép nối trong chuẩn bị vật hàn mà một phần kim loại nóng chảy của mép hàn lấp đầy khe hở giữa hai chi tiết hình thành mối hàn. 2.2. Ưu nhược điểm và phạm vi dụng của hàn khí 2.2.1.Ưu điểm - Phương pháp hàn đơn giản không đòi hỏi thiết bị và dụng cụ phức tạp. - Không đòi hỏi nguồn năng lượng điện. - Sự thay đổi công suất nhiệt của ngọn lửa và vị trí tương đối của ngọn lửa với vũng hàn, người thợ có thể điều chỉnh trong một giới hạn rộng nhằm điều chỉnh tốc độ đốt nóng và làm nguội của kim loại vật hàn một cách dễ dàng. - Khi hàn những kim loại như gang, đồng, đồng vàng dễ thực hiện hơn so với hàn hồ quang. 2.2.2.Nhược điểm
- Tốc độ đốt nóng kim loại nhỏ và vùng ảnh hưởng nhiệt lớn hơn so với hàn hồ quang nên biến dạng của vật hàn lớn hơn hàn hồ quang. Khi chọn và điều chỉnh đúng được công xuất ngọn lửa và thành phần của ngọn lửa, chọn đúng mã hiệu dây hàn và trình độ tay nghề của người thợ cao sẽ đảm bảo nhận được một mối hàn khí có chất lượng tốt. - Do sự đốt nóng chậm và sự tập trung nhiệt không cao trong hàn khí nên hiệu suất của quá trình hàn thấp. Đặc biệt giảm nhiều khi chiều dày của vật hàn tăng lên. Ví dụ khi hàn thép có chiều dày 1mm tốc độ hàn khoảng 10m/giờ, khi hàn vật hàn có chiều dày 10mm thì tốc độ hàn chỉ khoảng 2m/giờ. Vì thế khi chiều dày lớn hơn 6mm ít dùng hàn khí để hàn. - Giá thành của các khí cháy (axêtylen) và ôxy trong hàn khí đắt hơn giá thành của năng luợng điện dùng trong hàn hồ quang. Do vây hàn khí đắt hơn hàn hồ quang điện. 2.2.3.Công dụng của hàn khí - Hàn khí được ứng dụng khi chế tạo và sửa chữa các sản phẩm từ các tấm mỏng (hàn các ống, thùng chứa dung tích không lớn và các vết nứt,...vv). - Hàn sửa chữa các sản phẩm đúc từ gang, đồng đỏ. - Hàn lắp ghép các ống dẫn có kích thước nhỏ và trung bình (
Ôxy dùng để hàn khí là ôxy kỹ thuật chứa từ 98,5÷99,5% ôxy và khoảng 0,5÷1,5% tạp chất (N2, Ar). Trong công nhiệp, để sản xuất ôxy dùng phương pháp điện phân nước hoặc làm lạnh và chưng cất phân đoạn không khí. Ôxy hàn chủ yếu dùng phương pháp làm lạnh không khí. Như chúng ta đã biết, trong thành phần không khí chứa khoảng 78,03 % N2, 0,93 % Ar và 20,93 % O 2, nhiệt độ hoá lỏng của chúng tương ứng là: (- 0 0 0 195,8 C), (-185,7 C) và (-182,06 C). 0 Bằng phương pháp làm lạnh không khí xuống nhiệt độ dưới -182,06 C nhưng trên nhiệt độ hóa lỏng của N2 và Ar, sau đó cho N2 và Ar bay hơi ta thu được ôxy lỏng. Ôxy kỹ thuật có thể bảo quản ở thể lỏng hoặc khí. Ở thể lỏng, ôxy được chứa bằng các bình thép và giữ ở nhiệt độ thấp, khi hàn cho ôxy lỏng bay hơi, cứ 1 lít ôxy thể lỏng bay hơi cho 860 lít thể khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Bảo quản ở thể lỏng, tuy đòi hỏi dung tích bình chứa bé, nhưng tốn kém trong khâu bảo quản lạnh. Trong các phân xưởng cơ khí, chủ yếu dùng ôxy thể khí, để giảm thể tích bình chứa, thông thường ôxy được nén ở áp suất cao và chứa bằng bình thép có dung tích 40 lít, áp suất 150 at. 3.1.2. Khí Axêtylen Axêtylen là hợp chất của cácbon và hyđrô có công thức hóa học là C 2H2, khối lượng 3 riêng ở điều kiện tiêu chuẩn 1,09 kg/m . Axêtylen được sản xuất từ đất đèn CaC2. Khi nấu chảy hỗn hợp đá vôi, than đá hoặc than cốc trong lò điện (nhiệt độ từ 0 1900÷2300 C) ta thu được đất đèn kỹ thuật: CaO + 3C → CaC2 + CO ↑ Đất đèn kỹ thuật chứa khoảng 65÷80% CaC2, khoảng 10÷25% CaO và khoảng 6% các tạp chất như (CO2, SiO2). Khi cho đất dèn tác dụng với nước ta thu được Axêtylen theo phản ứng: CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2 + 30.400 Cal/mol 1. Tính chất của khí Axêtylen 0 - C2H2 thuộc nhóm CnH2n-2. Nhiệt độ từ (-82,4÷83,6 C) ở thể lỏng, dưới 0 (- 85 C) ở thể rắn khi va chạm rất dễ nổ. 0 - Nhiệt độ tự bốc cháy khoảng 420 C (ở áp suất 1 at). 0 - Dễ phát nổ khi áp suất > 1,5 at và nhiệt độ trên 500 C hoặc hỗn hợp với khí khác, ví dụ: Hỗn hợp với không khí (chứa từ 2,2 82% C2H2), hỗn hợp với Ôxy (chứa
từ 2,3÷93% C2H2) có khả năng phát nổ ở nhiệt độ thường và áp suất 1 at. Hỗn hợp chứa 45% C2H2 + 55% CH4 và hỗn hợp chứa 18% C2H2 + 82% H2 có khả năng phát nổ ở nhiệt độ thường và áp suất trên 18 at. - Ở nhiệt độ và áp suất thấp dễ trùng hợp tạo thành các hợp chất khác như benzel (C6H6), stirôn (C8H8) ... 2. Sự hòa tan của axêtylen Axêtylen có khả năng hoà tan trong nhiều chất lỏng với độ hoà tan lớn, đặc biệt là trong axêtôn, ví dụ: - Hoà tan trong nước : 1,15 lít C2H2/ lít. - Hoà tan trong Benzel : 4 lít C2H2/ lít. - Hoà tan trong dầu hoả: 5,7 lít C2H2/ lít. - Hoà tan trong axêtôn (CH3COCH3): 23 lít C2H2/lít. Sự hoà tan trong axêtôn được sử dụng nhiều trong công nghiệp: dùng các chất bọt xốp (than gỗ, sợi amiăng, điatômit) thấm ướt axêtôn để vào bình chứa, sau đó nén axêtylen vào bình để giảm khả năng nổ của axêtylen ở áp suất cao. 3. Các tạp chất trong axêtylen - Không khí: làm tăng khả năng gây nổ, nên chỉ cho phép chứa 0,5÷1,5%. - Hơi nước: làm giảm nhiệt độ của ngọn lửa hàn. - Hơi axêtôn (CH3COCH3): ảnh hưởng xấu đến quá trình hàn, nên chỉ cho phép chứa (4550)g/m3 C2H2. - PH3: là chất có hại vì tăng khả năng tự nổ của hỗn hợp, cho phép chứa 0,09%. - H2S: làm hại đến chất lượng mối hàn, nên chỉ cho phép chứa (0,08÷1,5)%. 3.2. Thiết bị và dụng cụ dùng trong hàn khí 3.2.1. Bình sinh khí axetilen Bình sinh khí axetilen là máy dùng để lấy khí axetilen (C 2H2) bằng cách phân hủy cacbua canxi với nước. Theo tiêu chuẩn OCT5190-78 các bình sinh khí axetilen dùng để hàn và cắt kim loại được phân loại theo các dấu hiệu sau: - Theo năng suất của bình: thường có các loại 1,25; 3; 5; 10; 20; 40; 80; 160; 3 320; 640m C2H2/h. - Theo cách sử dụng: + Loại lưu động trên các công trường: có các loại bình năng suất từ 1,25 đến 3 3 m C2H2/h +Loại cố định trong các nhà máy, xí nghiệp: có các loại bình năng suất từ 5 đến
3 640 m C2H2/h - Theo áp lực công tác chia làm 3 loại 2 + Bình áp lực thấp: Đến 0,1kG/ cm = 1Mpa; 2 2 + Bình áp lực trung bình 0,1 0,7 kG/cm ;v à bình từ 0,7 1,5 kG/cm ; 2 + Bình áp lực cao từ 1,5 kG /cm trở lên. - Theo cách tác động tương hỗ giữa cacbua canxi và nước: +Bình sinh khí hệ thống KB (cho cac bua vào nước) trong đó người ta phân hòa cácbua canxi bằng cách cho một lượng nhất định vào khoang phản ứng đã để sẵn cacbua canxi; + Bình sinh khí hệ thống BB (chuyển nước) trong đó cácbua canxi được phân hóa bằng cách cho nó tiếp xúc với nước tùy theo sự thay đổi mức nước trong khoang phản ứng và nước được di chuyển tùy theo lượng khí tạo thành
Các bình sinh khi axetylen, không phân biệt hệ thống nào, đều có những bộ phận cơ bản sau đây: bộ phận tạo khí, bộ phận thu khí, bình an toàn, bộ phận điều chỉnh tư động lượng axetylen hình thành tùy theo yêu cầu Bảng 1. 1 Đặc tính kỹ thuật các máy sinh khí axêtylen Lượng Kích Khối các bua Hệ thống Áp suất làm thước hạt lượng Nhãn hiệu Năng suất can xi cho của máy việc các bua tịnh của 3 máy sinh khí m /h vào máy sinh khí (bar) can xi máy mỗi lần (mm) (kg) (kg) ΓHB-1,25 KB và BB 1,25 0,25÷0,8 4 2×80 42 AHB-1,25-73 KB và BB 1,25 0,015÷0,025 4 2×80 42 ACM-1,25-3 BB 1,25 0,1÷0,7 2,2 2×80 18 ACM-1-66 BB 1,25 0,1÷0,7 2 2×80 37 ACB-1,25 BB 1,25 0,1÷0,7 2 2×80 19 ΓBP-1,25M KB và BB 1,25 0,8÷1,5 4 2×80 50 AMB-1,25 BB 0,01÷0.07 0,1÷0,7 3,5 2×80 21 Trên thân bình sinh khí gắn một bảng ghi các số liệu sau: Nhãn hiệu, số hiệu của máy và 3 năm sản suất máy; năng suất (m /h); áp suất làm việc (MPa); lượng cacbua nạp mỗi lần (kg); giới hạn làm việc của bình. Các bình sinh khí axetilen hệ KB có hệ số sử dụng cacbua canxi cao, bảo đảm điều kiện tốt nhất về phân hủy cacbua, làm lạnh và tẩy rửa khi đốt. Nhược điểm của bình sinh khí hệ KB là tiêu hao nhiều nước, làm cho kích thước máy phải tăng lên và có một lớn số chất thải. Hệ thống này được dùng cho các bình sinh khí cố định có năng suất lớn. Bình sinh khí axetilen hệ KB có kết cấu đơn giản hơn, đòi hỏi ít nước, có thể làm việc với chất cacbua có độ hạt khác nhau. Tốt nhất là dùng hệ thống này cho các bình lưu 3 động có năng suất axetilen dưới 10m /h. Nhược điểm của bình sinh khí thuộc hệ này là có khả năng làm nóng axetilen ở vùng phản ứng và phân hóa cacbua canxi không hoàn toàn. Bình sinh khí axetilen hệ BB rất tin cậy trong sử dụng và thuận tiện trong sử dụng cũng như trong vận chuyển. Hệ này được dùng trong các bình lưu động có áp
3 suất thấp và trung bình với năng suất không lớn hơn 10m /h. Nhược điểm của các bình sinh khí hệ này là có khả năng làm nóng chất khí khi ngừng lấy khí. 4. Những yêu cầu cơ bản đối với bình sinh khí axetilen: - Nhiệt độ môi trường xung quanh cho phép bình sinh khí axetilen cố định làm o o o o việc từ +5 C đến 35 C, bình lưu động từ - 25 C đến +40 C - Năng suất của bình sinh khí phải phù hợp với lượng tiêu thụ khí Axêtilen. - Độ phân hóa cacbua canxi trong bình cần phải được điều chỉnh tự động tùy theo lượng khí tiêu hao. - Trong bình sinh khí không được dùng các chi tiết và các van làm bằng hợp kim chứa quá 70% đồng và cũng không được có các vật tiệu có khả năng tạo ra tia lửa khi làm việc. - Hệ số sử dụng cacbua canxi không nhỏ hơn 0,85. - Bình sinh khí phải được dự tính để làm việc với chất cacbua canxi có độ hạt nhất định. - Bình sinh khí cần phải kín và bộ phận thu khí có dung tích đủ lớn để khi ngừng lấy khí thì axêtilen không tỏa ra ngoài - Trong bình sinh khí phải dự kiến việc lùa cho khí axêtilen chiếm đầy kín hêt dung tích của bình để loại trừ mọi dư lượng không khí. - Kết cấu bình phải đảm bảo khả năng làm lạnh thật tốt vùng phản ứng sao cho 0 nhiệt độ nước và vôi tôi rồi trong vùng phản ứng không vượt quá 80 C và axêtilen 0 không vượt quá 115 C. - Kích thước và khối lượng của bình lưu động cần phải nhỏ nhất. 4. Một số máy sinh khí Axetylen thông dụng 4.1. Máy sinh khí Axetylen AHB-1,25 Đây là loại máy sinh khí di động áp suất thấp, lầm việc theo hệ thống BB kết hợp với hệ thống BK. Máy này thuộc loại có một khoang sinh khí, dùng cho một vị trí, hoạt động gián đoạn. 4.1.1 Cấu tạo Máy gồm thân (1) bên trong có gắn khoang sinh khí (2), khoang này có chứa một khay đựng cacbua (3). Thân được chia làm hai phần bởi một vách ngăn nằm ngang (25), phần thân dưới là phần thu khí, phần thân trên có phía trên để hở là nơi
chứa nước. Hai phần đó liên hệ với nhau bởi ống nối thông (8) chạy gần xuống tận đáy của bường thu khí. Giữa buồng thu khí và bình an toàn bằng nước có đặt bình sấy cacbua (22) nối liền với các bộ phận đó bởi các ống cao su (23) và (21). Hình 1. 1 Máy sinh khí axêtylen AHB-1,25 4.1.2 Hoạt động Nước được đổ đầy vào phần trên không có nắp của thân máy sinh khí đến mức nước (24). Khi mở van (27) nước theo ống dẫn khí (28) qua lỗ (26) chảy vào khoang sinh khí. Khoang sinh khí được đậy kín bởi nắp (5) nhờ tay quay (6)và bu lông đặc biệt (7). Do tác dụng giữa cacbua canxi và nước axêtylen tỏa ra sẽ đi theo ống dẫn khó (28) vào buồng chứa khí và đẩy nước ở trong đó lên phần trên của máy qua ống lưu thông (8).
Nước chảy vào khoang sinh khí cho đến khi mức nước trong buồng chứa khí thấp hơn mức nước của van (27) thì nước không thể chảy khỏi buồng chứa khí nữa. Khi đó axêtylen tỏa ra thêm và áp suất axêtylen trong buồng chứa khí và khoang sinh khí tăng lên, nước sẽ từ khoang sinh khí đi theo ống (12) mà vào buồng (13). Vì nước ở khoang sinh khí chảy bớt đi nên khí tỏa ra chậm lại. Khi rút khí ở buồng chứa khí ra thì áp suất axêtylen trong buồng chứa và trong khoang sinh khí giảm xuống, nước lúc trước lên buồng (13) bây giờ trở lại khoang sinh khí và việc tạo khí lại bắt đầu. Khi áp suất khí trong máy hạ thấp xuống 2,3÷2,7 Kpa, nước trong buồng chứa khí dâng cao hơn van (27) và lại chảy đầy khoang sinh khí. Khi áp suất khí tăng quá 2,7 Kpa, nước ngừng chảy vào khoang sinh khí, tức là khi đó mức nước trong buồng chứa khí lại hạ xuống dưới mức của van (27). Khí được lấy ra, sẽ đi từ buồng chứa khí vào bình sấy cacbua (22) chứa đầy cacbua, rồi qua bình an toàn chứa nước (14), qua ống nối (15) mà tới mỏ hàn hoặc mỏ cắt. Bình sấy cacbua (22) là một bình hình trụ có đầu vào và đầu ra. Bên trong thân bình có đặt lưới trên đó xếp cacbua canxi. Bình an toàn chứa nước (14) dùng để bảo vệ máy sinh khí không bị làn sóng nổ xâm nhập khi có hiện tượng ngọn lửa cháy ngược. Ở nhiệt độ thấp, người ta bố trí bình an toàn chứa nước ở trong ống nối (8) để nó không bị đông lạnh. Ở nhiệt độ cao, người ta bố trí bình an toàn ở bên ngoài máy, axêtylen đi vào bình an toàn chứa nước theo ống cao su (20). Để chỗ nối nắp dưới với thân bình an toàn được kín người ta dùng miếng đệm bằng cao su (10). Đầu dưới của ống có 6 lỗ, qua đó axêtylen đi vào thân bình an toàn. Phía trên các ống của lỗ có đặt một đĩa (9) dùng để phân tán khí. Axêtylen đi qua nước lúc đó đã dâng lên đến mức cao của van kiểm tra (11) sẽ đẩy một phần nước vào khoảng trống giữa ống an toàn và ống dẫn khí. Chất khí đi ra khỏi bình an toàn qua đầu nối (15). Khi có hiện tượng lửa tạt lại, hỗn hợp nố sẽ đẩy nước vào ống an toàn và ống dẫn khí, cho đến khi lỗ hở dưới của ống an toàn không ra khỏi nước. Hỗn hợp sẽ đi ra ngoài không khí qua ống an toàn, mang theo cả nước nữa. Khi đi qua lỗ của ống, một phần nước sẽ lưu lại trong vành ống (17) và chảy ngược lại vào trong bình an toàn. Ống dẫn khí được đống chặt bởi nắp (16) Trước khi khởi động máy sinh khí, cần phải đặc biệt chú ý quan sát không được để có bùn trong khoang sinh khí (2) và các ống (21), (23). Khi chuẩn bị cho máy hoạt