ALEKSANDER GÓRECKI. Technologia ogólna. podstawy technologii mechanicznych

Transkrypt

1 ALEKSANDER GÓRECKI Technologia ogólna podstawy technologii mechanicznych

2 Spis treêci 1. Wiadomości wprowadzające do technologii ogólnej Proste przyrządy i narzędzia pomiarowe oraz sposoby pomiaru l. Cel i dokładność pomiarów warsztatowych Metody pomiarowe Narzędzia pomiarowe Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Trasowanie na płaszczyźnie i przestrzenne Wiadomości ogólne Trasowanie na płaszczyźnie Trasowanie przestrzenne Zasady bezpiecznej pracy podczas trasowania Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Ścinanie, wycinanie i przecinanie metali l. Narzędzia do ścinania, przecinania i wycinania Ścinanie Przecinanie Wycinanie Przecinanie metali piłką Zasady bezpiecznej pracy podczas ścinania, przecinania i wycinania Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Cięcie metali nożycami i na piłach Cięcie metali nożycami Cięcie metali na piłach Zasady bezpiecznej pracy podczas cięcia nożycami i na piłach Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Gięcie i prostowanie metali Wiadomości ogólne Narzędzia i urządzenia do gięcia i prostowania Prostowanie Zwijanie sprężyn Zasady bezpiecznej pracy podczas gięcia i prostowania Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe

3 7. Piłowanie Wiadomości ogólne Pilniki Technika piłowania Piłowanie mechaniczne Zasady bezpiecznej pracy podczas piłowania Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Ręczne wiercenie, pogłębianie, rozwiercanie Wiadomości ogólne Wiertła Wiertarki Zamocowanie przedmiotu do wiercenia Technika wiercenia Ostrzenie wierteł Pogłębianie otworów Rozwiercanie otworów Zasady bezpiecznej pracy podczas wiercenia Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Gwintowanie ręczne Wiadomości ogólne Rodzaje gwintów Narzędzia do gwintowania ręcznego Technika nacinania gwintów Sprawdzanie gwintów Zasady bezpiecznej pracy podczas gwintowania. 86 Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Nitowanie Wiadomości ogólne Nity i ich zastosowanie Sposoby nitowania Nitowanie-zmechanizowane Zasady bezpiecznej pracy podczas nitowania Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Skrobanie metali Wiadomości ogólne Skrobaki Przyrządy sprawdzające Technika skrobania Zasady bezpiecznej pracy podczas skrobania Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Własności metali i stopów Wiadomości ogólne Własności chemiczne metali i stopów Własności fizyczne metali i stopów Własności mechaniczne metali i stopów Własności technologiczne metali i stopów Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe

4 13. Stopy żelaza z węglem Wiadomości ogólne Otrzymywanie surówek żelaza Otrzymywanie stali Stale i ich podział Staliwo Otrzymywanie żeliwa Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Metale nieżelazne i ich stopy Miedź i jej stopy Aluminium i jego stopy Magnez i jego stopy Cynk i jego stopy Cyna i jej stopy Ołów i jego stopy Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Korozja metali Wiadomości wstępne Rodzaje korozji Ochrona przed korozją Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Tworzywa sztuczne Wiadomości ogólne Rodzaje i zastosowanie tworzyw sztucznych Przetwórstwo tworzyw sztucznych Materiały lakiernicze Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Tworzywa ceramiczne, szkło i materiały uszczelniające Tworzywa ceramiczne Szkło Materiały ścierne Materiały uszczelniające Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Paliwa i smary Paliwa Oleje i smary Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Lutowanie Rodzaje i zastosowanie lutowania Lutowanie lutem miękkim Lutowanie lutem twardym Lutospawanie Sprawdzanie połączeń lutowanych Zasady bezpiecznej pracy podczas lutowania Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe

5 20. Klejenie metali Zastosowanie połączeń klejonych Rodzaje klejów Przygotowanie powierzchni metalu do klejenia Proces klejenia Zasady bezpiecznej pracy podczas klejenia Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Odlewnictwo Wiadomości ogólne Modele odlewnicze, rdzenie i formy Materiały na masy formierskie Przygotowanie materiałów formierskich Formowanie Oczyszczanie i wykańczanie odlewów Odlewanie w kokilach Specjalne metody odlewania Zasady bezpiecznej pracy w odlewniach Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Obróbka plastyczna l. Wiadomości ogólne Kucie Tłoczenie Walcowanie Zasady bezpiecznej pracy podczas obróbki plastycznej Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Obróbka cieplna i cieplno-chemiczna Obróbka cieplna Obróbka cieplno-chemiczna Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Spawanie i zgrzewanie metali Charakterystyka procesu i rodzaje spawania Materiały i urządzenia do spawania łukowego Organizacja stanowiska pracy spawacza Przygotowanie materiału do spawania Spawanie elektryczne Spawanie gazowe Zgrzewanie elektryczne Bhp podczas spawania i zgrzewania metali Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Dokładne przyrządy pomiarowe i sposoby pomiarów Płytki wzorcowe Czujniki Przyrządy do pomiaru kątów Sprawdziany, ich podział i zastosowanie Mikroskop warsztatowy Elektroniczne przyrządy pomiarowe Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe

6 26. Toczenie Wiadomości ogólne Charakterystyka toczenia Parametry toczenia Budowa i rodzaje noży tokarskich Ogólna budowa tokarek Tokarki pociągowe Mocowanie przedmiotu obrabianego Toczenie zewnętrznych powierzchni walcowych Toczenie stożków Tokarko-kopiarka Radełkowanie Bhp podczas toczenia Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Frezowanie i struganie Rodzaje i sposoby frezowania Rodzaje frezów Budowa i klasyfikacja frezarek Mocowanie narzędzi i przedmiotu obrabianego na frezarkach Rodzaje, ogólna budowa i zastosowanie strugarek Rodzaje i mocowanie noży strugarskich Zasady bezpieczeństwa pracy podczas frezowania i strugania Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Wiercenie i rozwiercanie Rodzaje wierconych otworów i sposoby ich wykonywania Rozwiercanie Parametry skrawania podczas wiercenia Rodzaje, budowa i obsługa wiertarek Rozwiercanie i pogłębianie otworów Bhp podczas wiercenia i rozwiercania Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Obróbka maszynowa gwintów Wiadomości ogólne Wykonywanie gwintów na gwinciarkach, frezarkach i szlifierkach Nacinanie gwintów na tokarkach Bhp podczas gwintowania maszynowego Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Szlifowanie Charakterystyka procesu szlifowania Budowa, zasada działania i obsługa szlifierek Technika szlifowania Budowa, rodzaje i przeznaczenie ściernic Bhp podczas szlifowania Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe

7 31. Obróbka powierzchniowa Wpływ obróbki powierzchniowej na własności użytkowe warstwy wierzchniej Toczenie i wytaczanie gładkościowe Frezowanie gładkościowe Wiórkowanie uzębień Docieranie Gładzenie Dogładzanie Polerowanie Wygładzanie Obróbka powierzchniowa zgniotem Dział powtórzeniowy ćwiczenia testowe Prawidłowe odpowiedzi ćwiczeń testowych Źródła ilustracji

8 6 Gi cie i prostowanie metali 6.1. WiadomoÊci ogólne Gięcie i prostowanie należą do operacji obróbki plastycznej, podczas których, dzięki działaniu odpowiednich sił, nadaje się przedmiotowi żądany kształt bez skrawania materiału. Podczas gięcia grubość materiału nie ulega zasadniczym zmianom. Gięcie i prostowanie można wykonać na zimno lub gorąco. Gięcie na gorąco stosuje się do materiałów grubszych, gdyż metale i ich stopy po podgrzaniu wykazują większą plastyczność i wówczas do gięcia jest potrzebna mniejsza siła. Gięcie na zimno, w przypadku dużych odkształceń oraz wykonywania bardziej odpowiedzialnych części, należy zakończyć wyżarzaniem rekrystalizującym (p. rozdz. 23.1) w celu usunięcia naprężeń i skutków zgniotu, powstałych podczas gięcia. Gięcie i prostowanie można wykonywać ręcznie lub maszynowo z użyciem pras lub walców. Podczas gięcia materiał zostaje odkształcony w miejscu zginania (rys. 6-1). Warstwy zewnętrzne materiału są w czasie gięcia rozciągane, a po zakończeniu gięcia wydłużane na pewnym odcinku. Warstwy wewnętrzne materiału są w czasie gięcia ściskane, a po zakończeniu gięcia skrócone na pewnym odcinku. Warstwy środkowe leżące na linii obojętnej, przechodzącej przez środek grubości materiału, nie ulegają rozciąganiu ani ściskaniu. Zatem ze względu na wynikającą z odkształceń plastycznych zmianę wymiarów materiału do wykonywania przedmiotu konieczna jest znajomość długości materiału wyjściowego. Długość materiału wyjściowego musi być równa długości linii obojętnej w wygiętym przedmiocie (rys. 6-2). 46 Rys Proces gięcia: a) płaskownik przed gięciem, b) płaskownik po gięciu 1 warstwa obojętna, 2 warstwa rozciągana, 3 warstwa ściskana, s szerokość płaskownika, g wysokość płaskownika

9 Rys Ustalenie materiału wyjściowego podczas gięcia pierścienia Rys Szkice do określenia długości materiału wyjściowego Długość L materiału wyjściowego do wykonania przedmiotu przedstawionego na rys. 6-3a określa się następująco: π R L = a + b + c W przypadku gięcia bez zaokrąglenia po stronie wklęsłej lub z zaokrągleniem mniejszym niż 0,3 grubości zginanego płaskownika długość części wygiętej przyjmuje się równą 0,5 grubości zginanego płaskownika. Długość L materiału wyjściowego do wykonania przedmiotu bez zaokrągleń po stronie wewnętrznej (rys. 6-3b) określa się więc następująco: g L = a + b + c Narz dzia i urzàdzenia do gi cia i prostowania Gięcia i prostowania ręcznego dokonuje się przede wszystkim za pomocą różnego rodzaju młotków na kowadłach, płytkach żeliwnych oraz w szczękach imadeł. Do gięcia metali nieżelaznych oraz cienkich blach używa się młotków miedzianych, ołowianych, a czasem drewnianych lub z twardej gumy. W celu ułatwienia zginania pod kątem 90 szczęki imadeł wyposaża się w nakładki w kształcie kątowników. Nakładki te zapobiegają również powstawaniu śladów nacisku szczęk na powierzchni giętego materiału. Do gięcia w imadłach są stosowane różnego rodzaju podkładki ułatwiające proces gięcia. Zaokrąglenia kształtuje się na wałkach o odpowiednio dobranych średnicach. 47

10 Do gięcia większej liczby przedmiotów są stosowane przyrządy zwane wyginakami, które są mocowane na prasach. Na rys. 6-4 przedstawiono prasę dźwigniową ręczną z zamocowanym wyginakiem. Prasy dźwigniowe stołowe o nacisku do 10 kn nadają się do gięcia cienkiej blachy. Znacznie większy nacisk do 200 kn dają prasy śrubowe ręczne (rys. 6-5). W prasie takiej do stołu 1 są przymocowane dwie prowadnice słupowe 2, po których porusza się suwak 3. W górnej belce prasy jest osadzona nakrętka 4, w którą wkręca się śrubę 5, połączoną obrotowo z suwakiem. Rys Prasa dźwigniowa ręczna 1 korpus, 2 podstawa, 3 dźwignia, 4 mimośród, 5 suwak, 6 wyginak Rys Prasa śrubowa ręczna Gwint śruby jest prostokątny o dużym skoku. Śruba u góry jest zakończona belką z ciężarkami 6, które spełniają zadanie koła zamachowego. Po wprowadzeniu belki z ciężarkami w ruch obrotowy za pomocą dźwigni 7 obracająca się śruba przesuwa suwak w dół. Oprócz wyginaka na prasach można mocować płyty do prostowania blach, wykrojniki i inne przyrządy. W produkcji masowej do gięcia części są stosowane prasy o napędzie mechanicznym, najczęściej prasy mimośrodowe. Znajdują zastosowanie także prasy hydrauliczne. Gi cie p askowników Płaskowniki najczęściej gnie się w szczękach imadła. Na rys. 6-6 przedstawiono wykonywanie zetownika i skobla prostokątnego przez gięcie w imadle, a na rys. 6-7 gięcie skobla półokrągłego. Gięcia grubych płaskowników oraz prętów dokonuje się, przeważnie po ich uprzednim nagrzaniu, najczęściej na prasach śrubowych. 48

11 Rys Gięcie w imadle płaskowników w celu otrzymania zetownika i skobla prostokątnego: a) rysunek zetownika, b) zaginanie ramienia m, c) zaginanie ramienia n, d) rysunek skobla prostokątnego, e) zaginanie ramienia h, f) zaginanie ramienia k za pomocą klocka A, g) odginanie końcówek ramion h i k za pomocą klocka B Rys Wykonywanie w imadle skobla półokrągłego z małymi promieniami: a) rysunek skobla, b), c), d) gięcie skobla bez stworzenia pomocniczego, e), f ) gięcie za pomocą sworznia pomocniczego Gi cie blach Blachy cienkie gnie się w szczękach imadła ręcznie bez żadnych środków pomocniczych. W przypadku gięcia blach znacznej szerokości lub długości należy je mocować w dwóch kątownikach osadzonych w imadle (rys. 6-8). W przypadku gięcia blach pod kątem ostrym i z małymi promieniami gięcia należy zwrócić 49

12 Rys Zamocowanie blachy w imadle za pomocą dwóch kątowników Rys Gięcie blachy: a) gięcie niewłaściwe wzdłuż włókien, b) gięcie prawidłowe prostopadłe, c) gięcie w dwóch prostopadłych kierunkach ukośnie do włókien Rys Zwijanie blachy: a) i b) ręczne, c) za pomocą walców uwagę na kierunek włókien w blasze, powstałych podczas jej walcowania. Linia gięcia nie powinna być zgodna z kierunkiem tych włókien, gdyż blacha może pęknąć na krawędzi gięcia (rys. 6-9a). Podczas gięcia w dwóch kierunkach włókna powinny przebiegać ukośnie. Gięcie także występuje zawsze podczas wykonywania skrzynek. Gięcie blach można wykonać również maszynowo na krawędziarkach. Podczas wykonywania zbiorników i innych przedmiotów z blachy o kształcie cylindrycznym zachodzi konieczność zwijania blachy. Czynność tę można wykonać ręcznie lub maszynowo (rys. 6-10). Wygniatanie blach Operację tę wykonuje się w celu usztywnienia blachy lub jej ozdobienia. Wygniatanie można wykonywać ręcznie lub pod prasą z zastosowaniem tłoczników, zwanych wygniatakami. Ręczne wygniatanie stosuje się tylko do blach cienkich (do 0,5 mm) i wykonuje się je na wzorniku. 50

13 24.5. Spawanie elektryczne Jak już powiedziano, łuk elektryczny jest źródłem ciepła, które wykorzystuje się do spawania. Temperatura łuku jest bardzo wysoka i często sięga kilku tysięcy stopni Celsjusza. Spawanie można wykonywać elektrodą topliwą lub elektrodą nietopliwą elektrodą wolframową. Przy spawaniu elektrodą topliwą jest ona jednocześnie spoiwem i ulega stopieniu podczas spawania. Spawając elektrodą nietopliwą, wytwarza się łuk elektryczny między przedmiotem spawanym a elektrodą wolframową, która nie ulega stopieniu. Spoiwo w postaci pręta (drutu) topi się w tym łuku, wytwarzając spoinę. Spawacz trzyma w jednej ręce elektrodę wolframową w uchwycie, a w drugiej drut lub pręt. Metoda ta jest bardzo rzadko stosowana. Na rys przedstawiono stanowisko spawania łukowego. Przewód dodatni 1 jest doprowadzony i przyłączony zaciskiem 2 do metalowego stołu, na którym kładzie się spawany przedmiot 3. Przewód minusowy 4, zakończony uchwytem, trzyma spawacz. W uchwycie jest zamocowana elektroda 5, a rękojeść 6 dobrze izolowana. Tarcza 7 chroni oczy pracownika przed blaskiem łuku. Położenie elektrody i ruchy wykonywane elektrodą w czasie spawania są zależne od rodzaju spoiny, rodzaju elektrody, grubości łączonych blach i rodzaju złącza. Spawanie powinno się odbywać w pozycji podolnej, czyli poziomo, Rys Stanowisko spawania łukowego gdyż jest to pozycja najdogodniejsza i najbardziej ekonomiczna. Spoiny wykonane w innych pozycjach mogą mieć gorsze własności mechaniczne i dlatego należy spawać poziomo, a inne pozycje stosować tylko w montażu, gdy pozycja podolna nie jest możliwa. Na rys przedstawiono pochylenie elektrody i rodzaje ruchów bocznych, wykonywanych elektrodą podczas spawania oraz sposób układania spoin wielowarstwowych. Elektroda powinna być pochylona pod kątem α. Dla elektrod nieotulonych i cienkich kąt α wynosi 10 30, a dla elektrod średnio i grubo otulonych Podczas spawania koniec elektrody można prowadzić ściegiem prostym (rys. 24-7a) lub zakosowym (rys. 24-7b). Przy spawaniu blach o grubości powyżej 20 mm należy koniecznie stosować ścieg zakosowy, dający mniejsze odkształcenia. Istnieje zasada: układać możliwie płaskie ściegi unikając ostrych wgłębień, w których gromadzi się trudny do usunięcia żużel. Dobór grubości elektrody ma również duży wpływ na jakość wykonywanej spoiny. W spoinach w kształcie X i V pierwsze ściegi wykonuje się cieńszą elekwww.wsip.pl 209

14 Rys Technika spawania: a) prowadzenie elektrody ściegiem prostym, b) prowadzenie elektrody ściegiem zakosowym, c) rodzaje ściegów trodą, a w miarę przechodzenia do szerszej części spoiny należy stosować elektrody coraz grubsze. Łuk elektryczny zajarza się przez dotknięcie elektrodą przedmiotu spawanego ruchem przypominającym zapalenie zapałki. W czasie spawania trzeba utrzymać prawidłową długość łuku, tj. taką, która nie przekracza grubości elektrody. Zbyt długi łuk powoduje dostanie się do spoiny tlenu i azotu, zmniejsza głębokość wtopienia, daje duży rozprysk metalu Spawanie gazowe Materia y do spawania gazowego Do spawania gazowego są stosowane: tlen, acetylen, wodór, gaz koksowniczy i gaz świetlny, propan i butan, gaz ziemny metan, argon, azot i inne. Z karbidu (CaC 2 ) wytwarza się acetylen. 210

15 Do spawania gazowego stosuje się spoiwa w postaci stalowych drutów i prętów o różnym składzie chemicznym, zależnym od materiałów spawanych elementów. Druty są dostarczane w kręgach, a pręty w wiązkach długości l m. Do spawania stali konstrukcyjnej niestopowej najczęściej jest używany drut stalowy o małej zawartości węgla. Do spawania części stalowych o wymaganej twardości stosuje się drut o zawartości 0,6 1,7% węgla i 0,7 1,7% manganu. Do spawania żeliwa używa się prętów żeliwnych o zawartości 3 4% węgla z dodatkiem krzemu i manganu. Do spawania aluminium lub stopów aluminium są stosowane spoiwa w postaci drutów lub prętów z prawie czystego aluminium lub ze stopów aluminium z magnezem, manganem, krzemem, chromem i tytanem. Topniki do spawania gazowego stosuje się w nielicznych przypadkach przy spawaniu stali wysokostopowych nierdzewnych i kwaso- oraz żaroodpornych. Działanie topnika w tych przypadkach polega na rozpuszczeniu w topniku trudno topliwych tlenków chromu (Cr 2 O 3 ), których temperatura topnienia wynosi 2050 C. Podstawowymi składnikami tych topników są: boraks, sól, kwarcyt, fluoryt, kreda, żelazokrzem. Do lutospawania żeliwa stosuje się topniki produkcji krajowej Uni-Lut lub Ms-Gaz. Urzàdzenia do spawania gazowego Najczęściej stosowane w spawalnictwie gazy sprężone (tlen i acetylen) są przechowywane w odpowiednich butlach (rys. 24-8). Butla tlenowa (rys. 24-8a) składa się z korpusu 1 (cylindra), szyjki, na którą jest wciągnięty na gorąco pierścień 2 (zewnętrznie gwintowany), kołpaka ochronnego 3 oraz stopy 4. Stopa umożliwia ustawienie butli w pozycji pionowej. W kraju produkuje się butle tlenowe o pojemności 0,5 50 l. Pojemność najbardziej rozpowszechnionych butli do transportu tlenu wynosi Ciśnienie robocze butli wynosi 15 MPa przy 15 C. Butle tlenowe maluje się niebieską farbą olejną i oznacza czarnym napisem Tlen O 2. Butle acetylenowe (rys. 24-8b), ciągnione bez szwu ze stali, są produkowane najczęściej o pojemności Dopuszczalne ciśnienie robocze w butlach wynosi 1,5 MPa. Wnętrze butli acetylenowej wypełnia masa porowata 5, której zadaniem jest zapobieganie rozprzestrzenianiu się acetonu (produktu rozpadu acetylenu) pod wpływem np. wstrząsów. Aceton rozpuszcza Rys Butle: a) tlenowa, b) acetylenowa 211

16 acetylen. W jednym litrze acetonu pod ciśnieniem 0,1 MPa rozpuszcza się 23 litry acetylenu. W miarę wzrostu ciśnienia wzrasta proporcjonalnie ilość pochłoniętego acetylenu. Butle acetylenowe są malowane białą farbą olejną z czerwonym napisem Acetylen C 2 H 2. Pobieranie gazu z butli wymaga zastosowania tzw. reduktorów, których zadaniem jest obniżenie ciśnienia wylotowego gazu przez cały czas pracy, mimo że ciśnienie w butli maleje w miarę jej opróżniania. Na rys przedstawiono schemat reduktora i jego działanie. Grzybek zaworu redukcyjnego 1 pod naciskiem górnej sprężyny 2 zamyka dopływ gazu z butli. Manometr 3 wskazuje ciśnienie gazu w butli. W celu otwarcia zaworu 1 trzeba podnieść przeponę 4 przez pokręcenie śrubą 5, która za pośrednictwem popychacza 6 powoduje podniesienie się grzybka zaworu 1. Otwarcie zaworu sprawia, że gaz przedostaje się z butli do komory A, w której się rozpręża. Manometr 7 wskazuje ciśnienie gazu po rozprężeniu. Z komory A gaz przedostaje się przewodem do palnika. Obecnie każdy reduktor ma wmontowany zawór bezpieczeństwa 8, który wypuszcza nadmiar gazu z komory roboczej w razie nadmiernego wzrostu ciśnienia. Reduktory do tlenu i acetylenu różnią się Rys Schemat jednostanowiskowego reduktora butylowego tylko sposobem ich mocowania na zaworze butli. Palniki Służą one do spalania gazów dobrze wymieszanych z tlenem. Rozróżnia się palniki wysokiego ciśnienia oraz palniki niskiego ciśnienia (rys ). W palnikach wysokiego ciśnienia doprowadzenie gazów odbywa się prawie pod jednakowym ciśnieniem, wynoszącym 0,01 0,1 MPa. Palnik niskiego ciśnienia jest palnikiem smoczkowym, w którym podczas przepływu gazu (tlenu) o wyższym ciśnieniu przez środkową dyszę następuje zasysanie gazu palnego ze zbiornika o niskim ciśnieniu. Palnik nie może być zanieczyszczony olejem ani smarem. Aby zapalić palnik, trzeba najpierw otworzyć zawór do tlenu, a następnie do acetylenu. W przypadku zatkania się wylotu dzioba palnika w czasie pracy trzeba natychmiast zamknąć najpierw zawór acetylenu, a następnie tlenu. Poprawne wyregulowanie płomienia ma istotne znaczenie dla przebiegu i wyników spawania. Płomień acetylenowo-tlenowy można podzielić na trzy strefy: jądro, stożek oraz kitę. Na rys a przedstawiono trzy rodzaje płomieni: redukujący, nawęglający i utleniający. Spawacz powinien tak regulować płomień, aby spawanie odbywało się płomieniem redukującym, tj. takim, w którym w najgorętszej strefie środkowej nie ma swobodnego węgla ani tlenu. Regulację płomienia rozpoczyna 212

17 Rys Palniki: a) acetylenowo-tlenowy na niskie ciśnienie, b) palnik na wysokie ciśnienie, c) komplet palników niskiego ciśnienia typu Normus-bis produkcji krajowej Rys Płomień acetylenowo- -tlenowy: a) rodzaje płomieni acetylenowo-tlenowych, b) podział na strefy płomienia acetylenowo-tlenowego się od regulacji dopływu acetylenu. Trzeba dodać, że płomień chroni spoinę przed dostępem powietrza. Dokładne wyregulowanie płomienia redukującego (normalnego) jest łatwe i polega na uzyskaniu ostrego zarysu jądra. W czasie spawania przedmiot powinien się znajdować w odległości 2 5 mm od jądra, co jest uzależnione od wielkości palnika. Wytwornice acetylenowe Wytwornicami acetylenu nazywa się urządzenia do wytwarzania acetylenu w wyniku działania wody na karbid. Wytwornice dzieli się na: niskiego i wysokiego ciśnienia przenośne i stałe, a ze względu na konstrukcję na: wsypowe, dopływowe i wyporowe. Każda wytwornica acetylenu składa się z: reaktora, w którym następuje reakcja między karbidem a wodą, pojemnika na karbid, oczyszczacza, bezpiecznika wodnego, manometru i zaworu bezpieczeństwa. Na rys pokazano wytwornicę TAS-01, w której kosz 1, wypełniony karbidem, jest zawieszony na otwieranej pokrywie. Karbid, stykając się okresowo z wodą, wydziela acetylen

18 Rys Wytwornica acetylenowa wysokiego ciśnienia: a) widok, b) schemat Wytwornicę uruchamia się przez przesunięcie do dołu rączki 2, służącej do opuszczania kosza z karbidem. Wytwarzany acetylen zbiera się w górnej części reaktora 3, a woda jest wytłaczana do zbiornika wyporowego 4. Gdy po zużyciu acetylenu ciśnienie gazu obniży się, wówczas poziom wody w reaktorze 3 podniesie się i produkcja acetylenu rozpocznie się na nowo. Gdy ciśnienie gazu wzrośnie powyżej 0,15 MPa, zaczyna działać bezpiecznik 5. Technika spawania acetylenowego Przedmioty przeznaczone do spawania należy oczyścić z rdzy, farby i tłuszczów oraz innych zanieczyszczeń. Ważną czynnością poprzedzającą spawanie jest prawidłowe wyregulowanie płomienia acetylenowo-tlenowego, a następnie wybranie odpowiedniej pozycji spawania (rys ). Najlepszą spoinę można wykonać w pozycji podolnej. 214 Rys Pozycje spawania: a) podolna, b) naboczna, c) naścienna, d) okapowa, e) pułapowa, f) pionowa

19 Rys Kierunki spawania gazowego: a) w lewo, b) w prawo, c) w górę Stosuje się trzy kierunki spawania gazowego: w lewo, w prawo i w górę (rys ). W każdym przypadku palnik trzyma się w prawej ręce, a drut do spawania w lewej. Podczas spawania w lewo palnik przesuwa się z prawej strony do lewej bez ruchów poprzecznych. Płomień osłania stopiony metal i podgrzewa brzegi blach przed ich stopieniem. Metoda ta nadaje się do spawania blach cienkich o grubości do 4 mm. Blachy grubsze spawa się metodą w prawo, natomiast metoda spawania w górę jest stosowana przede wszystkim do takich przedmiotów, które można ustawić pionowo. Ci cie termiczne Cięciem termicznym nazywa się sposób cięcia materiałów, głównie metali i ich stopów, polegający na miejscowym utlenieniu lub wytopieniu w odpowiednio wysokiej temperaturze. Zależnie od źródła ciepła rozróżnia się cięcia: gazowe, łukowe, gazowo-łukowe. Cięcie gazowe (cięcie tlenowe) polega na miejscowym spalaniu materiału w strumieniu czystego tlenu przy miejscowym ogrzaniu metalu do temperatury spalania. Cięcie to odbywa się za pomocą palnika, który przypomina palnik do spawania, lecz jest wyposażony w dodatkową dyszę tlenową. Jeżeli spawacz zwiększy dopływ tlenu do płomienia palnika, to płomień taki będzie spalał nagrzewany metal, wypalając w nim wąską szczelinę. Cięcie samym tlenem stosuje się do stali konstrukcyjnych niestopowych i niskostopowych, natomiast żeliwo, stale austenityczne oraz metale nieżelazne można przecinać tym sposobem przez wprowadzenie do strumienia tlenu topników, np. proszku żelaza. Cięcie łukowe elektrodą węglową lub metalową polega na wytapianiu szczeliny w pełnym metalu ciepłem łuku elektrycznego. Cięcie gazowo-łukowe polega na podgrzaniu metalu ciepłem łuku elektrycznego i jednoczesnym miejscowym spalaniu metalu w strumieniu czystego tlenu. Obecnie można ciąć termicznie wszystkie metale i stopy stosowane w przemyśle, a nawet beton i kamień. Grubość przecinanego metalu może wynosić do 3 m. W zależności od stosowanych urządzeń rozróżnia się cięcie termiczne ręczne i maszynowe. Cięcie może być wykonywane w sposób zautomatyzowany za pomocą mechanizmów prowadzących palniki wg określonych linii

20 24.7. Zgrzewanie elektryczne Zgrzewanie elektryczne dzieli się na: doczołowe, punktowe, liniowe i garbowe. Źródłem ciepła w zgrzewaniu elektrycznym oporowym jest prąd elektryczny, który w miejscu największego oporu powoduje przyrost ciepła. Miejsce styku dwóch metali wykazuje tak duży opór dla przepływającego prądu, że przy dostatecznym natężeniu prądu nagrzewa się ono do wysokiej temperatury, a materiał staje się plastyczny. Po wywarciu nacisku stykające się ze sobą części łączą się bez trudu. Do zgrzewania stosuje się prąd o stosunkowo niskim napięciu, lecz o dużym natężeniu dochodzącym do kilku tysięcy amperów. Zgrzewanie punktowe stosuje się do łączenia cienkich blach. Łączone brzegi blachy zaciska się dwiema elektrodami dociskowymi 1 w kształcie kłów (rys ), które zapewniają jednocześnie docisk łączonych części i przepływ prądu przez złącze. Złącze powstaje w jednym punkcie wskutek uplastycznienia metalu pod wpływem ciepła. Zgrzewanie liniowe jest stosowane tam, gdzie zależy nam na szczelności szwu. Wykonuje się je za pomocą specjalnych zgrzewarek liniowych, w których elektrody mają kształt krążków (rys ). Krążki, z których górny jest napędzany silnikiem, obracają się i przesuwają łączone blachy między sobą. Zgrzewanie garbowe wymaga uprzedniego przygotowania części zgrzewanych. W tym celu w jednej z blach wytłacza się garby w kształcie stożka (rys ). Rys Schemat zgrzewania punktowego Rys Schemat zgrzewania liniowego Rys Przykłady zastosowania zgrzewania garbowego 216