Gaaskeevitus (0)

Gaaskeevitus

Aita-Leida Kuusepuu
5. klass
2014

Sissejuhatus

Gaaskeevitus kuulub sulakeevituse rühma. See on lihtne protsess, mis ei nõua keerukaid seadmeid ega elektrienergiaallikat. Gaaskeevituse puudusteks võrreldes kaarkeevitusega on väiksem keevituskiirus ja suurem kuumutuspiirkond ehk termomõju tsoon. Rakendatakse õhukest 1-3mm paksusest lehtmetallist toodete valmistamisel ja parandamisel. Kasutatakse peamiselt väikese ning keskmise läbimõõduga rotude montaažil, õhukeseseinalistest torudest liidete ja sõlmede keevitamisel.
Keevitada saab vaske, alumiiniumi ning nende sulameid , messingit, pliid ja malmi, kasutades lisaainena malm -, messing- ja pronkvardaid, kõvasulamite ja messingi pealesulatamist teras- nin malmdetailidele.
Gaaskeevituse abil võib kokku keevitada peaaegu kõiki metalle ja nende sulameid, mis on kaasajal tööstuse kasutusel. Tänapäeval leiab gaaskeevitus laiemat kasutust ehitusmontaaži-, põllumajandus- ja remonditöödel.
Lehtmetallist tooted, paksusega kuni 1mm, võib keevitada ilma lisametallita. Üles painutatud servadega lehed pannakse kokku ja keevitatakse gaaskeevituse leegis, sulatades kokku painutatud servad .
Paksemad leged keevitatakse lisametalli lisamisega keevisõmblusse. Kahe lehe vahele jäätakse pilu, mis peab vastama keevitatava metalli paksusele ja tehakse keevitusõmblus. Gaaskeevitust kasutatakse laialdaselt väikese läbimõõduga torude keevitamisel (kuni 100mm), eriti kütte- ja kuumavee süsteemide montaažil, vee- ja gaasitorustike ning teiste torukonstruktsioonide ühendamiseks . Keevituse protsessi tunnusnumber on 311.

Keevitusleek

Keevitusleek moodustub põlevgaasi ja hapniku põlemisel. Leek kuumutab ja sulatab keevitustsoonis põhi- ning lisametalli. Põlevgaasid annavad keevitusleefi, millel on kolm selgelt eristatavat tsooni: tuum, töötsoon ja loit .
Tuumal on selgelt eristatavad piirjooned, mis muutuvad otsast sujuvalt ümaraks, eredalt helendava ümbrisega. Tuuma mõõtmed sõltuvad põlevsegu koostisest, gaasi kulust ja väljavoolukiirusest.
Töötsoon paikneb tuumast kaugemal ning erineb märgatavalt tuumast leegi tumedama värvuse tõttu.
Loit järgneb leegi keskosale. Loidu temperatuur on tunduvalt madalam – 1200-2520C.
Gaasileegi pikkus sõltub suudmiku numbrist ja ulatub 20mm. Leegi keskosal on kõige kõrgem temperatuur (3140C) ja see asub 3-6mm kaugusel tuuma keskosast.
TERAV LEEK
Terav leek saadakse, kui vastava suurusega keevitusotsikule refuleeritakse maksimaalne leegi väljavoolukiirus. Selle leegi abil on võimalik metalli keevisvannist välja puhuda.
PEHME LEEK
Pehme leek moodustub juhul, kui keevitusotsikust eralduva gaasi kiirus on välja reguleeritud kõige madalamaks. Pehme leek on tundlik tagasilöökidele ja paukumisele.

Keevitusleegi tüübid

Normaalleek
Normaalleek ehk neutraalne leek saadakse kui põletisse suunatakse ühe mahu hapniku kohta 1,1 – 1,3 osa atsetüleeni. Hapnikku suunatakse põletisse natuke rohkem seepärast, et hapnik sisalsab lisandeid ning väike osa hapnikku kulub vesiniku põletamiseks. Normaalleegi puhul on kõik kolm tsooni selgelt eristatavad. Normaalleeki iseloomustab vaba hapniku ja süsiniku puudumine taandavas töötsoonis.
Oksüdeeriv leek
Oksüdeeriv leek tekib hapniku ülehulga puhul, kui põletisse antava hapniku mah on atsetüleeni mahust 1,3 korda suurem. Seejuures muutub tuum koonusekujuliseks ja kahvatumaks , lüheneb tunduvalt ning selle piirjooned muutuvad ähmaseks. Samuti lühenevad leegi töötsoon ja loit. Kogu leek omandab sinakaslilla värvuse, põlev mühinaga, mille tugevuse läbi sõltub hapniku rõhust. Oksüdeerivat leeki kasutatakse messingi keevitamisel ja kõvasulami jootmisel.
Taandav leek
Taandav leek tekib atsetüleeni ülehulga puhul, kui põletisse suunatava atsetüleeni ühe mahuühiku kohta on vähem kui 0,95 mahuühikut hapnikku. Sellise leegi tuuma piirjooned kaotavad oma piirid, tuuma otsale tekib rohekas kroon, mille järgi otsustataksegi atsetüleeni ülehulga üle. Töötsoon on tunduvalt heledam ja sulab tuumaga peaaegu ühte, loit aga muutub kollakaks. Atsetüleeni suure ülehulga puhul hakkab leek suitsema, sest atsetüleeni täielikuks põlemiseks ei jätku hapnikku.

Parem- ja vasaksuunaline keevitus

Paremsuunaline keevitamine
Paremsuunalise keevitamise puhul keevitatakse vasakult paremale, keevitusleek suunatakse õmbluse keevitatavale osale, keevitustraat aga liigub põleti järel. Põleti suudmikuga võngutatakse ristsihis. Kuna leek on suunatud juba keevitatud õmblusele, on keevitusvann hästi kaitstud õhuhapniku ja õhulämmastiku eest ning õmblusemetall jahtub kristalliseerumisel aeglasemalt.
Leek kuumutab pealesulatatud metalli, mille tõttu toimub õmblusemetalli ja remomõjutsooni aeglasem jahtumine .
Lisametalli vardaga tehakse väiksema aplituudiga spiraalikujulisi liigutusi, võrreldes vasaksuunalise keevitamisega.
Leegi soojus hajub vähem. Seetõttu tehakse paremsuunalisel keevitamisel servade 90° lahknemisnurga asemel 60...70° nurk, millega vähendadakse pealesulatatava metalli kogust ja toote kaardumist.
Eelised:

• Piisav soojusjuhtivus
  
• Hea läbikeevitatavus
  
• Madal jahtumise kiirus
  
• Parem keevisõmbluse kaitse
  

Puudused:

• Õmblus on väga suurte pinnakonarustega
  
• Raskesti rakendatav, kui toote paksus on alla 3mm
  

Vasaksuunaline keevitamine
Vasaksuunalist gaaskeevitamist kasutatakse 2-3mm paksusega terase ja kergesti sulatavate metallide keevitamiseks. Vasaksuunalise gaaskeevitamise puhul toimub keevitamine paremalt vasakule, keevitusleek suunatakse keevitamata metalli servadele, keevitustraat aga juhitakse leegi ette.
Et servad soojeneksid ühtlaselt ning keevisvanni metall segunsek paremini, liigutatakse keevitusotsikut ja traati siksaki kujuliselt.
Vasaksuunaline keevitamine kindlustab ühtlasema keeviõmbluse kõrguse ja laiuse , suurema tootlikuse ja väiksema maksumuse kuni 3mm paksuste lehtede keevitamisel. See on seletatav gaasileegiga põhimetalli eelneva kuumutamisega. Vasaksuunalist keevitamist on lihtsam sooritada ja see ei nõua keevitajalt erilisi oskusi.
Lehtede paksusel üle 5mm jääb vasaksuunaline keevitus kiiruselt alla paremsuunalisele
Eelised:

• Sile või väikeste pinnakonarustega õmblus
  
• Väiksem kuumutamine
  
• Soodne kasutada alla 3mm paksuste materjalide keevitamisel
  

Puudused:

• Suur energiakulu keevitamisel
  
• Keevisvann liigub põleti ees
  
• Läbikeevitus halvasti kontrollitav
  
• Gaasileegi väiksem õmbluse kaitse
  

Keevituspõletite liigid

Gaaskeevituse põletid liigitatakse järgmiselt:

• Põlevgaasi ja hapniku etteandmise järgi segukambrisse
  
  • Injektorpõletid
    
  • Injektoritapõletid e. Samarõhupõletid
    

• Kasutatava põlevgaasi järgi
  
  • Atsetüleeni põletid
    
  • Atsetüleeni asendusgaaside põletid
    
  • Vedelkütuse põletid
    

• Kasutuse järgi
  
  • Universaalsed (keevitamine, lõikamine, jootmine , pealesulatamine)
    
  • Spetsiaalsed põletid (ühe kindla operatsiooni tegemiseks)
    

• Leekide arvu järgi
  
  • Üheleegilised
    
  • Mitmeleegilised
    

Inektorpõleti leegi süütamise operatsioonide järjekord :

Aeglaselt avada ballooni ventiilid

Avada hapniku ja atsetüleeni ventiilid reduktoritel ning seada töörõhk.

Avada hapniku ventiil põletil, seejärel avada põlevgaasi ventiil. Enne kui süüdata segu, oodata 5 sek selleks, et gaaasi-õhu segu jõuaks põletist väljuda.

Süüdata gaaside põlevsegu.

Reguleeriga leek põleti ventiilide abil normaalseks.
Injektorpõleti leegi kustutamise operatsioonide järjekord:

Põletil sulgeda aeglaselt põlevgaasi ventiil.

Põletil sulgeda hapniku ventiil.

Sulgeda ballooni ventiilid.

Avada põleti ventiilid, tühjendades keevituspõleti, reduktorid ja voolikud gaasist.

Vabastada reduktori reguleerimiskruvi.

Atsetüleen, hapnik ja teised põlevgaasid

Atsetüleen on metallide gaaskeevitamisel ja -lõikamisel põhiline põlevgaas . Tema leegi temperatuur ulatub tehniliselt puhtas hapnikus põlemisel 3150°C-ni.
Atsetüleen on süsiniku ja vesiniku keemiline ühend. Normaaltemperatuuril ja –rõhul on tehniline atsetüleen värvitu, terava küüslaugu lõhnaga gaas .
Selle gaasi kestev sissehingamine põhjustab iiveldust, peapööritust ning isegi mürgitust. Atsetüleen on plahvatusohtlik, 0,15-0.20 Mpa rõgu all plahvatab sädemest või leegist ning samuti kiirel kuumutamisel temperatuurini, mis ületab 200°C. Temperatuuril 530°C toimub plahvatuslik atsetüleeni lagunemine. Kõige plahvatusohtlikumad on atsetüleeni ja õhu segud , mis sisaldavad 7-13% atsetüleeni.
Propaan on läbipaistev, terava lõhnaga gaas . Propaani saadakse naftasaafuste ümbertöötlemisel. Normaaltingimustel on propaan gaasilises olekus, madalamal temperatuuril või suuremal rõhul laheb ta üle vedelasse olekusse. Propaani ja hapniku leegi temperatuur on suhteliselt madal ega ületa 2600°C. Kasutatakse ainult terase keevitamisel, mille paksus ei ületa 3mm).
Vesinik on normaaltingimustes värvitu ja lõhnatu põlevgaas. See on üks kergemaid gaase . Vesinik võib moodustada õhu hapnikuga plahvatusohtlikke segusid. Seetõttu tuleb keevitustöödel täita rangelt ohutusnõudeid. Vesiniku ja hapniku põlemistemperatuur on 2100- 2300 °C. Gaasileek on sinist värvi, tema osadel ei ole kindlat kontuuri, mis raskendab leegi reguleerimist.
Hapnik on kõige levimun element maal. Hapnik on normaaltingimustel läbipaistev ilma lühnata mittepõlev gaas, kuid toetab aktiivselt põlemist. Hapnik on keemiliselt väga aktiivne, moodustab kõikide keemiliste elementidega ühendeid, välja arvatud inertgaasidega. Hapnikuga ühinemisreaktsioon põlevgaasidega kulgeb suure hulga soojuse eraldumisega. Kui rõhu all olev gaasiline hapnik puutub kokku orgaaniliste ainetega(õlid, rasvad , söe tolm) võib toimuda ise süttimine. See eeldab seda, et enne keevitamist hapnikuga, tuleb kõik keevitusmaterjalid puhastada orgaanilistest ainetest.
Hapniku puhtus omab suurt tähtsust hapniklõikamisel. Mida vähem on hapnikus gaasilisi lisandeid, seda kiirem on lõikamise kiirus, puhtam lõikeserv ja väiksem hapniku kulu.

Kasutatud kirjandus

„Keevitus – sütitav idee“, Tatjana Karaganova

http://keevitus.weebly.com/gaaskeevituse-asendid-ja-leegituumluumlbid.html

http://et.wikipedia.org