Điều gì đặt ra lời khuyên về oxy-axetylen ngoài các lời khuyên về nhiên liệu khác
Không phải tất cả các đầu mỏ cắt đều có thể hoán đổi cho nhau và sự khác biệt bắt đầu từ khí đốt. Đầu đốt oxy-axetylen được thiết kế dựa trên đặc tính cháy độc đáo của axetylen: nó cháy nóng hơn bất kỳ loại khí nhiên liệu thương mại nào khác, đạt nhiệt độ ngọn lửa khoảng 3.500°C (6.332°F) ở hình nón bên trong. Lượng nhiệt tỏa ra đó cho phép axetylen làm nóng trước kim loại đến điểm bắt lửa để cắt oxy nhanh hơn propan, khí tự nhiên hoặc propylene. Đó là lý do tại sao oxy-axetylen vẫn là lựa chọn chủ yếu để cắt kết cấu thép và chế tạo kim loại chính xác bất chấp sự cạnh tranh từ các hệ thống nhiên liệu thay thế.
Thiết kế của đầu cắt phản ánh điều này: đầu cắt bằng axetylen thường sử dụng tia cắt một lỗ được bao quanh bởi nhiều cổng làm nóng trước, tất cả đều được tích hợp vào một thân đồng. Các cổng làm nóng trước và kênh oxy cắt được hiệu chỉnh đặc biệt cho đường cong áp suất và tốc độ đốt cháy của axetylen. Sử dụng đầu axetylen với nhiên liệu cháy chậm hơn như propan sẽ tạo ra ngọn lửa không cân bằng, tích tụ cacbon và hiệu suất cắt không thể đoán trước. Ngược lại, đầu propan trên thiết lập axetylen không thể mang lại cường độ làm nóng trước mà nhiên liệu có thể đạt được. Đầu tip phù hợp với nhiên liệu không phải là tùy chọn. Đối với một đã được hiệu đính đầy đủ các mẹo cắt mỏ axetylen bao gồm các cấu hình tiêu chuẩn, hạng nặng và chuyên dụng, việc lựa chọn phải luôn có nguồn gốc từ loạt nhà sản xuất tay cầm mỏ hàn của bạn để đảm bảo chỗ ngồi kín khí và khả năng tương thích áp suất định mức.
Một yếu tố bổ sung duy nhất cho axetylen: quy tắc 1/7. Không bao giờ được rút bình chứa axetylen với tốc độ vượt quá 1/7 tổng lượng chứa trong bình trong một giờ. Mẹo dòng chảy cao trong các công việc cắt lớn có thể đẩy tốc độ rút vượt quá ngưỡng này, khiến axeton (chất ổn định) xâm nhập vào dòng khí—gây nguy hiểm nghiêm trọng cho an toàn và thiết bị. Do đó, việc lựa chọn kích thước đầu cũng là một quyết định quản lý trụ đối với công việc có năng suất cao.
Thiết kế đầu một mảnh và hai mảnh: Bạn cần cái nào
Đi qua bất kỳ nhà cung cấp hàn công nghiệp nào và bạn sẽ tìm thấy hai cấu trúc đầu hàn riêng biệt trên kệ. Hiểu được điều gì ngăn cách chúng sẽ quyết định cái nào thuộc về ngọn đuốc của bạn.
A mẹo một mảnh được gia công từ một phôi đồng duy nhất. Kênh oxy cắt chạy qua trung tâm; các cổng làm nóng trước bao quanh nó, tất cả đều được đúc vào cùng một thân máy. Cấu trúc này mang lại dung sai kích thước chặt chẽ cho đầu—các đường dẫn khí chính xác và nhất quán kể từ thời điểm sản xuất. Đầu một mảnh là tiêu chuẩn cho hoạt động oxy-axetylen vì nhiệt độ ngọn lửa cao và áp suất tương đối cao của axetylen rất phù hợp với tính dẫn nhiệt của đồng rắn. Đầu này tản nhiệt hiệu quả, chống phản tác dụng và giữ hiệu chuẩn trong nhiều giờ làm việc khi được bảo trì đúng cách.
A đầu hai mảnh bao gồm một lớp vỏ đồng bên ngoài và một bộ phận riêng biệt bên trong, tạo ra một loạt các rãnh ngọn lửa được nung nóng trước giữa hai thành phần. Thiết kế này được phát triển đặc biệt cho các loại nhiên liệu cháy chậm—propan, khí tự nhiên, propylene và MAPP—cần đường dẫn ngọn lửa làm nóng trước dài hơn và nhiều thời gian trộn hơn trước khi khí thoát ra khỏi mặt đầu. Thiết kế có rãnh làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa khí và oxy trộn sẵn, bù đắp cho nhiệt độ ngọn lửa thấp hơn của các nhiên liệu này bằng cách mở rộng vùng đốt. Đầu tip hai mảnh bằng axetylen tạo ra phản ứng phản ứng quá mức vì nhiên liệu sẽ cháy trước khi cần trộn; các đầu một mảnh trên khí propan sẽ dập tắt ngọn lửa của hình dạng trộn mà nó yêu cầu.
Nguyên tắc thực tế: nếu thiết bị của bạn đốt cháy axetylen, hãy sử dụng đầu đốt một mảnh. Nếu bạn đang chạy khí propan, khí tự nhiên hoặc propylene thông qua hệ thống nhiên liệu oxy, hãy sử dụng đầu tip hai mảnh được thiết kế cho loại nhiên liệu đó. Đừng bao giờ cho rằng đầu tip tương thích chéo với các loại nhiên liệu, ngay cả khi ren và đế có vẻ vừa khít với thân mỏ hàn.
Kích thước đầu tip và lỗ: Phù hợp với độ dày kim loại
Kích thước đầu cắt để cắt bằng oxy-axetylen bị chi phối bởi một biến số chính: độ dày của kim loại được cắt. Số kích thước—từ 000 ở mức nhỏ nhất đến 8 ở mức lớn nhất trong hầu hết các hệ thống của nhà sản xuất—tương ứng với đường kính của lỗ oxy cắt ở tâm đầu mũi. Đây là lỗ cung cấp tia oxy áp suất cao thực sự thực hiện quá trình cắt; các cổng làm nóng trước xung quanh nó chỉ đưa thép đến nhiệt độ bắt lửa. Kích thước đầu tip luôn được chọn dựa trên đường kính lỗ cắt oxy chứ không phải kích thước lỗ làm nóng trước.
| Kích thước đầu | Độ dày kim loại | Cắt O₂ (PSI) | Axetylen (PSI) | Tốc độ di chuyển (IPM) |
|---|---|---|---|---|
| 000 | Lên đến 1/8" | 20–25 | 3–5 | 28–32 |
| 00 | 1/4" | 20–25 | 3–5 | 27–30 |
| 0 | 3/8"–1/2" | 20–35 | 3–5 | 20–28 |
| 1 | 3/4" | 30–35 | 3–5 | 17–21 |
| 2 | 1"–1-1/2" | 35–45 | 3–7 | 13–19 |
| 3 | 2"–2-1/2" | 40–50 | 4–10 | 10–15 |
| 4 | 3" | 40–50 | 5–10 | 9–12 |
| 5 | 4"–12" | 45–80 | 5–15 | Khác nhau |
Một toán tử điểm tới hạn thường bỏ qua: kích thước đầu tip không được tiêu chuẩn hóa giữa các nhà sản xuất . Đầu tip cỡ 2 của một thương hiệu có thể có đường kính lỗ khác với cỡ 2 của một thương hiệu khác. Luôn tham khảo chéo biểu đồ mẹo của nhà sản xuất mỏ hàn thay vì giả định sự tương đương về số lượng giữa các thương hiệu. Đối với các ứng dụng kết cấu nặng đòi hỏi khả năng cắt sản lượng cao nhất quán, Đầu mỏ hàn axetylen cầm tay hạng nặng dành cho những vết cắt khó được thiết kế với hình dạng lỗ và lớp đồng để duy trì dòng oxy áp suất cao mà không làm xói mòn kênh cắt sớm.
Một lỗi về kích thước cần tránh: chọn đầu quá khổ để "nhận được nhiều nhiệt hơn". Đầu quá lớn đối với vật liệu được cắt sẽ tạo ra nhiều nhiệt trước hơn mức cần thiết, oxy hóa các cạnh khía, tăng mức tiêu thụ nhiên liệu và tăng nguy cơ cháy ngược khi tốc độ khí giảm xuống dưới tốc độ lan truyền của ngọn lửa. Việc định cỡ đầu mũi phù hợp với vật liệu sẽ hiệu quả hơn và tạo ra đường cắt sạch hơn, hẹp hơn.
Cắt, khoét và làm nóng: Giải thích về ba loại mẹo
Loại đầu đốt—tách biệt với kích thước đầu đốt—xác định tác dụng thực sự của mỏ hàn đối với kim loại. Hệ thống oxy-axetylen sử dụng ba cấu hình đầu dò khác biệt về mặt chức năng và việc nhầm lẫn chúng sẽ tạo ra kết quả kém và tiềm ẩn các mối nguy hiểm về an toàn.
Mẹo cắt là cấu hình tiêu chuẩn: một tia oxy cắt trung tâm được bao quanh bởi bốn đến sáu cổng làm nóng trước được bố trí đối xứng xung quanh nó. Ngọn lửa làm nóng trước sẽ đưa bề mặt thép đến nhiệt độ bốc cháy (khoảng 870°C / 1.600°F đối với thép nhẹ), tại thời điểm đó, việc mở cần oxy cắt sẽ điều hướng dòng áp suất cao oxy hóa và đẩy kim loại nóng chảy xuống qua rãnh cắt. Những đầu này được thiết kế để cắt sạch, xuyên suốt trên thép nhẹ và thép hợp kim thấp. Chúng không phù hợp với thép không gỉ, nhôm hoặc gang sử dụng quy trình cắt oxy-nhiên liệu tiêu chuẩn—những vật liệu đó yêu cầu các quy trình thay thế.
Mẹo khoét lỗ sử dụng hình học lỗ khác nhau về cơ bản. Thay vì dùng tia cắt hình tròn hẹp, đầu khoét tạo ra dòng oxy rộng, hình quạt hoặc kéo dài được thiết kế để loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt thay vì cắt xuyên qua nó. Điều này tạo ra một rãnh hình chữ U trong kim loại cơ bản—hữu ích để loại bỏ các khuyết tật mối hàn, chuẩn bị các mối nối để hàn lại và tạo mép của tấm. các mẹo cắt oxy-axetylen cho công việc loại bỏ vật liệu được xây dựng với hình dạng cổng kéo dài cần thiết để duy trì một rãnh ổn định, có thể kiểm soát được ở tốc độ di chuyển của người vận hành. Việc sử dụng đầu cắt để khoét sẽ tạo ra rãnh thô, không nhất quán và nhanh chóng làm hỏng bề mặt đầu cắt.
Mẹo sưởi ấm loại bỏ hoàn toàn kênh oxy cắt. Chúng chỉ cung cấp ngọn lửa làm nóng trước khối lượng lớn—không có tia cắt—làm cho chúng trở thành công cụ chính xác để giảm ứng suất, uốn, làm thẳng, hàn đồng và làm nóng trước các mối hàn dày trước khi hàn hồ quang. các Mẹo làm nóng ngọn đuốc oxy-axetylen và propan có sẵn ở nhiều cấu hình cổng để phù hợp với mức độ lan truyền nhiệt cần thiết cho các ứng dụng gia nhiệt khác nhau—từ gia nhiệt tập trung hẹp cho các hoạt động uốn đến gia nhiệt trên diện rộng để giảm căng thẳng cho các chế tạo lớn.
Cài đặt áp suất theo kích thước đầu tip
Việc đặt áp suất khí một cách chính xác cũng quan trọng như việc chọn đúng đầu cắt — cài đặt áp suất quá nhỏ sẽ tạo ra vết cắt yếu, bị oxy hóa; thiết lập quá khổ sẽ gây lãng phí khí, mở rộng rãnh cắt và có thể gây ra nhiễu loạn trong dòng cắt làm nhám bề mặt cắt.
Khung chung: áp suất oxy tăng theo kích thước đầu và độ dày vật liệu, trong khi áp suất axetylen vẫn nằm trong phạm vi hẹp bất kể kích thước đầu. Áp suất axetylen không bao giờ được vượt quá 15 PSI tại bộ điều chỉnh—trên ngưỡng đó, khí trở nên không ổn định và nguy cơ nổ tăng lên đáng kể. Hầu hết công việc cắt sản xuất đều chạy axetylen trong khoảng từ 3 đến 10 PSI tùy thuộc vào kích thước đầu cắt, với kích thước đầu cắt lớn hơn về phía đầu trên.
Oxy hoạt động trên phạm vi rộng hơn nhiều. Các đầu vật liệu mỏng (000–0) thường chạy oxy cắt 20–35 PSI; các mẹo tầm trung (1–2) thường sử dụng 30–45 PSI; các đầu có đường kính lớn để gia công tấm (3–5) có thể yêu cầu 40–60 PSI trở lên. Làm nóng trước oxy—trong đó thiết kế mỏ cắt tách riêng nguồn cung cấp oxy làm nóng trước và cắt—được đặt thấp hơn so với oxy cắt, thường là 3–17 PSI tùy thuộc vào kích thước đầu cắt. Đối với tham chiếu áp suất chính thức được chia nhỏ theo kích thước đầu, đường kính lỗ và tốc độ cắt, Biểu đồ đầu mỏ hàn Harris bao gồm lựa chọn kích thước đầu mỏ hàn, cài đặt áp suất và tham chiếu chất lượng cắt cung cấp dữ liệu cấp nhà sản xuất có thể áp dụng trên hầu hết các dòng đầu tip tiêu chuẩn.
Luôn đặt áp suất khi van mỏ hàn mở và khí chảy - không phải khi van đóng. Các chỉ số áp suất tĩnh không có ý nghĩa gì trong việc thiết lập áp suất làm việc; áp suất phân phối của bộ điều chỉnh giảm theo dòng chảy và áp suất làm việc đó là yếu tố quyết định chất lượng ngọn lửa ở đầu ngọn lửa.
Mẹo bảo trì, vệ sinh và khi nào cần thay thế
Đầu bị ô nhiễm hoặc bị hư hỏng là nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến chất lượng cắt kém mà người vận hành quy nhầm là do áp suất khí hoặc kỹ thuật. Việc bảo trì mẹo rất đơn giản nhưng đòi hỏi phải có công cụ phù hợp và thực hành nhất quán.
tích tụ cacbon ở các cổng làm nóng trước là vấn đề thường gặp nhất. Nước bắn tung tóe từ quá trình cắt, kết hợp với việc cài đặt ngọn lửa hơi giàu nhiên liệu, sẽ đọng lại carbon bên trong các cổng và trên mặt đầu. Điều này hạn chế dòng khí, làm biến dạng mô hình ngọn lửa được làm nóng trước và khiến ngọn lửa bốc lên hoặc tắt một cách khó lường. Làm sạch các cổng làm nóng trước bằng dụng cụ làm sạch đầu có kích thước phù hợp với đường kính cổng—không phải bằng mũi khoan, loại bỏ đồng và mở rộng lỗ. Kênh oxy cắt phải được làm sạch bằng dây nhẵn, vừa khít mà không bị ép; bất kỳ sự mở rộng nào của lỗ cắt đều làm thay đổi đặc tính dòng chảy mà đầu đã được hiệu chuẩn.
Tình trạng đầu mặt quan trọng như nhau. Bề mặt tiếp xúc của đầu mỏ—nơi tiếp xúc với đầu mỏ hàn—phải sạch sẽ và không bị hư hại để bịt kín khí. Đầu bị rò rỉ ở chỗ ngồi sẽ gây ra hiện tượng ngọn lửa bất thường và có nguy cơ hỏa hoạn. Nếu mặt đầu nhọn có dấu hiệu bị xói mòn, rỗ hoặc hư hỏng do cháy lại do hiện tượng hồi tưởng thì đầu nhọn nên được thay thế thay vì nối lại. Việc mài lại làm thay đổi hình dạng cổng làm nóng trước và không được khuyến nghị cho công việc cắt chính xác.
Hồi tưởng—nơi ngọn lửa di chuyển ngược vào thân mỏ hàn—là sự kiện an toàn nghiêm trọng nhất liên quan đến đầu ngọn đuốc. Nó tạo ra âm thanh rít hoặc rít, ngọn lửa có thể nhìn thấy ở đầu mỏ hàn và tay cầm quá nóng nhanh chóng. Nếu xảy ra hiện tượng hồi tưởng, hãy đóng ngay cả hai van mỏ hàn, sau đó là van xi lanh. Kiểm tra đầu đèn, thân đèn pin và ống mềm trước khi thắp sáng lại. Được trang bị đúng cách Thiết bị chống cháy ngược oxy-axetylen để bảo vệ đèn pin được lắp ở cửa vào của mỏ hàn chứa và dập tắt hồi tưởng trước khi nó chạm đến ống mềm hoặc xi lanh—một thành phần an toàn thiết yếu trên bất kỳ thiết lập oxy-axetylen nào hoạt động gần giới hạn thiết kế của nó.
