FLACARA DE SUDARE

FLACARA DE SUDARE

La procedeul de sudare cu flacara de gaze, sursa termica pentru incalzirea locala a pieselor de imbinat o formeaza flacara generata de un gaz comestibil care, in amestec cu oxigenul, formeaza flacara de sudare.

In cazul metalelor si aliajelor cu temperaturi joase de topire, in locul oxigenului poate fi folosit aerul.

Gazul combstibil cel mai folosit este acetilena, datorita faptului ca aceasta dezvolta in amestec cu oxigenul pur o temperatura inalta, de circa 3170°C .

Pot fi, de asemenea, folosite si alte gaze (gaze naturale, vaporii de gaze lichefiate, hidrogenul etc) sau vaporii de lichide combustibile (benzina, petrolul etc), care in amestec cu oxigenul, dau flacarii temperaturi mai joase, variind intre 1900 si 2500°C.

Pentru obtinerea flacarii de sudare, se folosesc suflaiuri (arzatoare), in care se produce amestecul de gaz si oxigen ce se aprinde la iesirea din suflai. Pentru sudare, flacara se regleaza astfel incat proportia de oxigen fata de acetilena sa fie O /C H = 1,1.1,2, in care caz amestecul este normal si flacara neutra.

Dupa reglarea flacarii se formeaza patru zone suprapuse, care se interpatrund.

Prima zona foarte redusa, abia vizibila, la iesirea din suflai, formata din amestec de acetilena si oxigen, este inconjurata de o zona de forma unui con, continand carbon incandescent care lumineaza alb orbitor, numita conul luminos .

Urmeaza o zona suficient de mare, care nu este vizibila; aici se produce arderea acetilenei cu oxigenul, in urma reactiei formandu-se hidrogen si oxid de carbon. Aceasta este zona reducatoare a flacarii, care degajeaza o mare cantitate de caldura:

C H + O = 2CO + H + 107,58 kcal/mol.

Aceasta zona a flacarii, in care s-a format amestecul 2CO + H , are temperatura cea mai inalta, de 3100-3200°C, si este intunecata. Ea are o actiune reducatoare asupra oxizilor de fier formati in baia de sudura, care sunt redusi la fier, conform relatiilor:

FeO + CO = Fe + CO

FeO + H = Fe + H O

Tot in aceasta zona se disociaza partial H in 2H, cu o actiune si mai energic reducatoare decat H . In functie de marimea flacarii, adica a suflaiului, zona reducatoare are o lungime pe dierctia axiala de 2-8 mm.

In aceasta zona se aseaza piesele de sudat la o distanta de 2-5 mm de la varful nucleului luminos. Aceasta importanta zona a flacarii, este denumita zona primara a flacarii, deoarece in ea se degajeaza prima parte a caldurii flacarii. La acetilena si hidrogen, din puterea calorica totala a gazului in aceasta zona se degajeaza peste 40%.

In ultima zona, numita si flacara secundara sau de imprastiere, se produc arderile cu oxigenul din aer; are loc arderea completa a compusilor (CO si H ) formati in zona reducatoare , conform reactiei

2CO + H + 1,5O = 2CO + H O

In aceasta zona, temperatura scade cu distanta de la varful nucleului luminos.

Caldura totala a flacarii Qf se determina cu relatia:

Qf = 3,5VC H ( kcal),

In care:

VC H este debitul de acetilena in l/h

In cazul cand raportul de amestec O /C H este sub 1,1, nucleul luminos se mareste, iar flacara devine c a r b u r a n t a

Flacara carburanta se foloseste cand este necesar sa se obtima o topire foarte superficiala a pieselor. Daca raportul O /C H depaseste valoarea de 1,2, nucleul luminos se oxideaza si flacara devine o x i d a n t a (figura c).

In acest caz, temperatura flacarii creste. Flacara oxidanta este folosita la sudarea alamei, la taiere, etc.

In cazul flacarilor formate din amestec de oxigen cu alte gaze, zonele flacarii nu mai sunt atat de clar conturate ca la flacara oxiacetilenica, deoarece celelate gaze combustibile contin cantitati reduse de carbon sau nu contin carbon, cum este de exemplu hidrogenul; in acest caz, nu se mai produce incandescenta particulelor de carbon care contureaza nucleul luminos.