Корганыш газдары. Қорғаныш газдары. 6 Электрмен днекерлеу кезінде балытуда олданылатын ораныш газдары
 Скачать 27.99 Kb.
|
|
Қорғаныш газдары. 6.1. Электрмен дәнекерлеу кезінде балқытуда қолданылатын қорғаныш газдары. Қорғаныш газдары екі топқа бөлінеді: балқыған металдармен өзара әрекетке түспейтін, онда мүлде ерімейтін сырты тұйық электронды қатпарлардан тұратын химиялық жағынан инертті ( асыл) және дәнекерлеу аумағын ауадан қорғайтын белсенді, бірақ сонымен бірге сұйық металмен өзара химиялық әрекетке түсетін және онда еруі мүмкін газдар. Дәнекерлеуге қолданылатын химиялық инертті газдарға аргон мен гелий жатады. Аргон, гелий секілді инертті газ болып табылады, ол түссіз, иісі жоқ, улы емес, ауадан 1,5 есе ауыр, сондықтан дәнекерлеудің ваннасын жақсы қорғауды қамтамасыз етеді. Таза ауа дұрыс енбейтін жұмыс орындарында жиналып, адамда ауа жетіспеушілік, тұншығу тудырады. Өнеркәсіпте ауадан оттегі мен азот алу кезінде қолданылады, оның салмақтық үлесі 1,28% құрайды. Дәнекерлеуге арналған аргон ГОСТ 10157-79 стандартымен шектеледі және құрамы мен қолдану мақсатына байланысты үш сұрыпқа бөлінеді: Жоғары сұрыпты аргон (99,992% Ar кем емес) титан қорытпасын, цирконий, молибден және басқа да белсенді металдарды, олардың қорытпаларын, сонымен қатар ,тот баспайтын болаттарды дәнекерлеуге арналған. Екінші сұрыпты аргон (99,95%Ar кем емес) таза алюминийден, тот баспайтын болаттардан жасалған бұйымдарды және ыстыққа төзімді металдарды дәнекерлеуге арналған. Аргонның белгілі бір пайыздық қатынастағы қоспасы ерекше ТУ бойынша жеткізіледі. Гелий- түссіз, иіссіз инертті газ, жарылыс қаупі жоқ, қымбат, ауадан әлдеқайда жеңіл, аргоннан 10 есе жеңіл, сондықтан дәнекерлеу ваннасын қорғай алмайды және газды көп шығындауға әкеледі. Олар, көбінесе, қоспалар жасауға қолданылады. Оны фракциялық тұндыру әдісімен таьиғи газдардан алады. Құрамында гелий бар табиғи газ қысылуға және суытуға әкеп соқтырады. Сонымен қатар гелийге қарағанда, сұйылту температурасы жоғарылау қоспалар сұйықтыққа айналады. Сұйылту температурасы 2690°С тең. Гелий сол кезде газ күйінде қалады. Гелий химиялық тазалаудан өткен соң және белсенді көмірден өткен соң баллондарға түседі. Дәнекерлеуге арналған гелий ТУ51-689-75 стандарты бойынша үш маркамен жеткізіледі: А (таза гелий мөлшері 99,995%) Б (99,985%) В (99,800%) Гелий аргоннан біршама қымбат, сондықтан оның химиялық құрамы таза және белсенді металдар мен қорытпаларды дәнекерлеу үшін ерекше жағдайларда қолданылады. Гелиймен дәнекерлеуде ойық терең болу және жік ерекше формада болу керек. Инертті газдар иін аймағын ауаның азотпен және оттегімен жанасуынан сақтайды және балқытылған металдармен өздері реакцияға түспейді. Дәнекерлеуге арналған белсенді газдарға көмірқышқыл газы, азот, сутегі, оттегі жатады. Қалыпты жағдайда көмір қышқыл газы иісі аздап білінеді, түссіз, улы емес, ауадан 1,5 есе ауыр, суда жақсы ериді. Бірақ оның ауадағы құрамы 5%(92г/м3) болса, ауа жетіспеушілікке және тұншығуға әкеліп соқтырады. Қысым көбейгенде және төмен температурада көмірқышқылы сұйық және қатты жағдайға көшеді. 528 КПа қысымында және 560°С температураға төмендегенде көмірқышқылы 3 жағдайда болады (үштік нүкте). Сұйық қышқылының тығыздығы температураның өзгеруіне байланысты өзгереді. 1л сұйық қышқыл салмағы +200 °С температурада 0,77 кг тең, ал 110°С төмен температурада сұйық көмірқышқылы судан ауыр болады. Сондықтан көлеммен емес, салмақпен жеткізіледі. 1л сұйық көмір қышқылы буланған кезде 509л көмірқышқыл газы түзіледі. Өндірісте көмірқышқылы келесі тәсілдермен алынады: Әктен, онда 40% СО2 дейін бар, кокс пен антрациттен арнаулы пештерде күйдіру арқылы алынады. Күкірт қышқылын әк эмульсиясымен қосу арқылы күкірт қышқылы жұмыс істейтін қондырғыларда. Қант өнеркәсібінде гидролизді божыту газдарынан. Іштей жану қозғалтқыштарынан шығатын газдан. Дәнекерлеуге арналған көмірқышқыл газы ГОСТ-8050-85 стандартына сәйкес келуі тиіс, ол дәнекерлеу көмірқышқылының үш сұрыбын қарастырады: бірінші сұрып - 99,5% кем емес СО2, екінші сұрып - 99,2% және жоғарғы сұрып 99,8% кем емес СО2. Соған байланысты балоннан шығатын соңғы порцияларндағы су булары мөлшерден тыс болуы мүмкін. Сол себепті балондағы қысым 0,4 МПа төмен болғанда дәнекерлеу жұмыстарын жасамау керек. Ондай көмірқышқылын қолдану ауа көпіршіктерін тудырып, жік маңы тегіс болмайды. Сондықтан дәнекерлеу кезінде және аяқ кезінде сондай ақаулар шығып тұрады. Газдағы ылғалды жою үшін ауа кептіргіш қолданылады. Дәнекерлеу қышқылын /98,5%СО2 кем емес/ тамақтан немесе /98% СО2 кем емес/ техникалық қолданудан босаған баллондармен жеткізуге тыйым салынған. Көмірқышқыл газы- белсенді газ дәне дәнекерлеу процесінде қосатын металмен әркетте болады. Алдымен ол жоғары температурада ыдырайды. СО2 -СО-О Сосын металды тоиықтандырады: Me+O- MeO Осы реакция нәтижесінде Cr, Ti, Al, V, S күюі болады. Әсіресе металдар балқитын электродты дәнекерлеу кезінде күйеді, өйткені, тамшв электрод бүйірінде және ваннада бооуы мүмкін балқымайтын электродпен дәнекерлеу кезінде - тек ваннада жасалады. Осы процесстің белсенділігін неғұрлым азайту үшін кремний және марганец ( Св -12ГС, Св-0,8ГС) құрамды сым қолданылады. Азот - (гр.сөзінен "тіршіліксіз) түссіз, иіссіз, дәмсіз гащ, ауадан жеңіл, 196°С температурада азот бірқатар металдармен (титан, магний) жанасқанда нитрид түзіледі. Азотты қоспалар жасауға қолданады: Ar+ (10...30%) N2 - мыс пен аустениттік қорытпаларды дәнекерлеуге арналған. Азотты қосу иіннің балқу қасиетін арттырады. Азотты сұйылту, ары қарай тазарту арқылы ауадан алады. Газ тәрізді азот мысты, аустенитті болатты дәнекерлеу үшін және плазмалық кесу үшін қолданылады. Техникалық газ тәрізді азот ГОСТ 9293-74 талаптарына сәйкес болу керек, ол азоттың үш құрамын реттейді: Электрмен ,99,9% азоттан кем емес Бірінші сұрып - 99,5% азоттан кем емес Екінші сұрып - 99,0% азоттан кем емес, қалғаны - оттегінің рұқсат етілетін құрамы. Сутегі- жанама газ, таза қалпында 14,5 есе ауадан жеңіл, түссіз, иіссіз, дәмсіз, ауамен жанасқанда жарылу қаупі бар. Өндірістік қажеттіліктер үшін сутегі келесі әдістермен жасалады: Тазаланған су электролиздерімен, онда сутегі, оттегі, темір тотығы және кейбір қоспалар Қалпына келтірілген ыстық темір буынан өтуге негізделген темір бу әдісімен, оның нәтижесінде сутегі, тот басқан темір және кейбір қоспалар түзіледі. ГОСТ 3022-80 техникалық сутегінің 4 маркасын қарастырады: А - 99,8% Н2 Б - 98% Н2 В - бірінші сұрып -98,5%Н2, екінші сұрып - 97,5%, Г - бірінші сұрып -97,5%Н2, екінші сұрып - 95% Плазмалық кесу мен дәнекерлеу кезінде плазма құрайтын қоспаларды түзілту үшін қолданады. 75% Н2 + 25%N2 қоспасы жиі қолданылады, өйткені сутек қосылғанда металдың азотталуы азаяды. Сутегі дәнекерлеу ваннасының сыртынан тотықты алады, сондықтан жіктетшлак мөлшері аз болады. Оттегі - түссіз, иіссіз, дәмсіз газ. Химиялық жағынан белсенді, металл емес, басқа элементтердің тотығуын болдырады. Оттегі улы емес, жанбайды, жарылу қаупі жоқ, бірақ қатты қышқылданады, басқа материалдардың жануын арттырады. ГОСТ 6583-78 бойынша сутек үш сұрыппен шығарылады: Сапаның жоғарғы санаты: 39,7% таза оттекті 1 сұрып, сапаның 1-ші санаты: 99,5% таза оттекті 2 сұрып, 3 сұрыа - 99,2%. Иінді дәнекерлеу кезінде төмен көміртекті және төмен легирленген болаттардан тұратын конструкцияларды дәнекерлеу кезінде қорғаныш қоспаларын түзілту кезінде техникалық оттек қолданылады. Иінмен металды түзетуде қышқылдату элементтері көп бооғанда сутектің зиянды әсерін азайту үшін және электродты металдың ауыстырылуын жақсарту, металл қосындысын жасау үшін дәнекерлеу аймағын енгізу мүмкін. Оттектің сыртқы белсенді элементі сұйыұ металдың сыртына тартылуын азайтады, ол электродты ұшына көптеген тамшылардың пайдв болуына және дәнеуерлеу ваннасына біртекті бағытталып жылжуына септігін тигізеді. Газдардың қоспалары. Иінді дәнекерлеудің технологиялық мүмкіндіктерін кеңейту үшін қорғаныш газдарының қоспалары қолданылады. К-2 газ қоспалары (Pereshield P3) Бұл көміртекті - конструкциялық болатиар үшін барлық қоспалардың ішіндегі ең әмбебап қоспа. 82% аргоннан және 18% көміртектің қостотығынан тұрады. ^ К-3.1 газ қоспасы ( Argoshield5): бұл қоспа 92% аргоннан, 6% көміртек қостотығынан, 2% оттегінен тұрады. Тілікше және кескінді болаттар үшін жасалған. Ол аз шашырайтын, орнықты иін береді, дәнекерлеу жігінің майда болуына көмектеседі. Қоспа терең дәнекерлеуге өте қолайлы, тілікше металды дәнекерлеуге таптырмайтые әдіс. ^ К-3.2 ( ArgoshieldТС): бұл қоспа 86% аргоннан, 12% қостотықты көміртектен, 2% оттектен тұрады. Кең аймақты қыздыру орнықты және кескінді жақсы дәнекерлеуді береді. Барлық жағдайда дәнекерлеуге қолдануға болады. Қол, автоматты және робот-автомат қолданылатын дәнекерлеуге өте тиімді. ^ К-3.3 ( Argoshield20): бұл қоспа 78% аргоннан, 20% қостотықты көміртектен, 2% оттектен тұрады. Әотүрлі кескін түрлерін дәнекерлеуге арналған. Қоспа қалың илекті болаттарды дәнекерлеуге өте қолайлы. Ar+10...20%H2 - микроплазмалық дәнекерлеу кезінде қолданылады; сутектің болуы плазма бағанын қысады және дәнекерлец аймағындағы қалпына келтіру ауасын қамтамасыз етеді. Дайын газ қоспалары боомаған кезде газдарды араластыруды дәнекерлеу қосынында (пост) жүзеге асыруға болады. Әр газдың шығынын жеке редуктор реттейді және ротометрмен өлшейді. Өзіндік жұмыс: Үйрету материалдарын оқу. Таблицаны толтыру (соңғы бағамды толтырмау)
3.Келесі сұрақтарға жауап беріп, өзіңізді тексеріңіз: 1.Дәнекерлеу кезінде қандай газлар қооданылады? 2.Инертті газдар басқаша қалай аталалы? 3.Неге кейбір газдарды белсенді деп атайды? 4.Инертті газдарды ата. 5.Қандай инертті газ адамда тұншықтыру тудырады? 6.Аргонды қалай алалы? 7.Белсенді металдарды дәнекерлеу кезінде аргонның қандай сұпыптары қолданылады? 8.Бірінші сұрыпты аргонды не үшін қолданады? 9.Екінші сұрыпты аргонмен қандай металдарды дәнекерлейді? 10.Аргонның басқа газдармен қоспаларын қандай құжат шектейді? 11.Қандай инертті газ ауадан жеңіл? 12.Қандай гелий маркаларын білесіз? 13.Қандай металдарды дәнекерлеуге гелий қолданылады? 14.Дәнекерлек ванналарын гелиймен қорғау кезінде неге терең ойықпен дәнекерлеу керек? 15.Қандай газдар қорғаныш газдарына жатады? 16.Қандай қорғаныш газдары суда жақсы ериді? 17.Ауадағы көмірқышқыл газының құрамы 5% өссе, қандай қауіп бар? 18."Үштік нүкте" дегеніміз не? 19.Неге сұйық көмірқышқылы көлеммен емес, салмақпен жеткізіледі? 20.Неге көмірқышқылы құйылған баллон қысымы 0,4 МПа төмен болмау керек? 21.Дәнекерлеу кезінде қандай көмірқышқылы көпіршіктің пайда болуына ықпал етеді? 22.Көмірқышқыл газын қолдану кезінде дәнекерлеу жігінде ақаулар қашан көбірек болады? 23.Көмірқышқыл газының ылғалын жою үшін қандай құрал қолданылады? 24.Неге дәнекерлеу қышқылын тамақтан және тезникалық көмір қышқылынан босаған баллрндарға құюға болмайды? 25.Көмірқышқыл газының ыдырау реакциясын және аллюминийдің тотығуын жаз. 26.Дәнекерлеу ванналарын оттекпен қышқылдандыру кезінде металдармен не болады? 27.Неге балқытылған металл балқитын электродпен дәнекерлеу кезінде ерекше белсенді күйеді? 28.Дәнекерлеу ваннасы металының күюін азайту үшін не істеу керек? 29.Қандай металл азотпен реакцияға түспейді? 30.Қандай қорғаныш газ қоспасы мысты және аустениттік болатты дәнекерлеуге қолданады? 31.Азот қоспасы қалай иін технологиясы сипатына әсер етеді? 32.Қандай қорғаныш газы ауадан жеңіл? 33.Сутек металдарын атаңыз. 34.Дәнекерлеуде сутек не үшін қолданылады? 35.Сутекті азотқа қосқанда қалай дәнекерлеу жігіне әсер етеді? 36.Қалай сутек дәнекерлеу ванналары сыртындағы әк мөлшеріне ықпал етеді? 37.Оттектің сипаттарын айтыңыз. 38.Дәнекерлеуге неге техникалық оттекті қолданады? 39.Оттекті 1...5% мөлшерінде аргонға қосқанда, көмірқышқыл газ қандай әрекетте болады? 40.Электрмен дәнекерлеу кезінде қандай газ қоспалары қолданылады? 41.Аргонның азотпен және оттекпен қоспалары қандай металдар үшін қолданады? 42.Көмірқышқыл газы аргонға қосыоғанда қандай әрекетке түседі? 43.Қорғаныш газдарының үштік қоспаларын қолдану неге әкеп соқтырады? 44.Дайын газдар болмағанда, қорғаныш газ қоспаларын қалай алады? 1 тапсырма 1.Инертті газдарға .... жатады. 2.....инертті газ ауадан 1,5 есе ауыр. 3.Фракциялық тұндыру әдісімен алынған инертті газ - ... . 4.Белсенді газдарға .... жатады. 5.Үш физикалық жағдайда бола алатын газ... . 6.Легирленген элементтер жанғанда .... қорғаныш газдарында дәнекерлеу жүргізіледі. 7.Мыс үшін инертті қорғаныш газы .... болып табылады. 8.Кесу және дәнекерлеу кезінде плазма түзіетін қоспаларды жасау үшін .... газдар қолданылады. 9... иіннің орнықты жануын арттырады және иін сапасын жақсартады. 10.Сұйық металлда ерімейтін гидрооксид және су буы .... газ қоспалары ретінде қолдану кезінде түзіледі. Қорғаныш газдары О2, H2, N2, CO2, Ar, He Жауап нысаны
2 тарсырма Тест сұрақтарына жауап беріңіз: 1.Дәнекерлеу үшін: а) алюминий және аргон қолданылады б) таза алюминий, тот баспайтын болат және ыстыққа төзімді болат в) титан қорытпалары, цирконий, молибден 2.Аргонның басқа газдармен қоспасы а) ГОСТ- пен в) ТУ- мен в) ОСТ -пен жеткізіледі. 3.Дәнекерлеудің және жіктің ерекше формасы қандай? а) гелий б) аргон в) көмір қышқыл газы 4.Көмірқышқыл газында дәнекерлеу үшін Св- 12ГС, Св- 08ГС сымы не үшін қолданылады? а) метал, марганец, кремний легирлеу в) дәнекерлеу ванналарының легирленген элесенттерінің жануын болдырмау. 5.Азотты дәнекерлеу кезінде металл жігін азоттау оған нені қосқанда азаяды: а)оттек б)сутек в) көмірқышқыл газы |