ฟิสิกส์การเชื่อมและการตัด ตอนที่ 20
เอกสารอ้างอิง
Kathy Sinnes. (2018) Welding handbook. 10Th Ed. Vol, 1. Welding and cutting science and technology. American welding society. Miami. USA.
Chemical sources.
พลังงานเคมีที่กักเก็บอยู่ในรูปแบบที่หลากหลายแปลงเป็นความร้อนที่ใช้ประโยชน์ได้
อุณหภูมิและอัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นสมบัติสำคัญสองประการที่กำหนดการประยุกต์ใช้แหล่งพลังงานต่าง
ๆ Oxyfuel
gas welding และ thermite welding เป็นตัวอย่างของกระบวนการทั่วไปสองชนิดที่ใช้แหล่งความร้อนจากปฏิกิริยาเคมี,
Oxyfuel gas welding. พลังงานเคมีที่กักเก็บอยู่ในแก๊สเชื้อเพลิงแปลงเป็นความร้อนที่ใช้ประโยชน์ได้
ตามที่กล่าวไว้ในหัวข้อก่อนหน้า
อุณหภูมิและอัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นสมบัติสำคัญที่กำหนดประสิทธิผลของแหล่งความร้อนจากปฏิกิริยาเคมี
การเชื่อมเหล็กด้วย Oxyfuel gas welding ต้องมีสมบัติของเปลวไฟดังนี้
(1) อุณหภูมิเปลวไฟสูงพอที่จะหลอมและควบคุมแนวเชื่อม และ (2)
บรรยากาศรอบโลหะหลอมที่เป็นกลางหรือเป็นบรรยากาศรีดิวซ์
เพื่อลดการปนเปื้อนก่อนการแข็งตัว,
แก๊สเชื้อเพลิงที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่ให้ค่าอุณหภูมิเปลวไฟสูงสุดมากกว่า
2760°C
เมื่อผสมกับออกซิเจนและเผาไหม้ในเปลวไฟเปิด ที่อุณหภูมิสูงสุด
เปลวไฟมีลักษณะเป็นออกซิไดซิง
จึงไม่เหมาะกับการเชื่อมเนื่องจากเกิดออกไซด์ในแนวเชื่อม การปรับเปลวไฟให้เป็นแบบ neutral
ทำให้อุณหภูมิเปลวไฟลดลง
ยกเว้นเปลวไฟ oxyacetylene อุณหภูมิเปลวไฟจะลดลงจนถึงระดับที่ควบคุม weld pool ได้ยากใน
material ที่ไม่ใช่แผ่นบาง
Methylacetylene-propadiene gas (stabilized) ใช้เชื่อมได้
หากปฏิบัติตามขั้นตอนพิเศษ 2 ข้อ ประการแรก
ต้องปรับอัตราส่วนเชื้อเพลิงต่อออกซิเจนให้เป็นออกซิไดซิงเล็กน้อยเพื่อให้อุณหภูมิเปลวไฟเพิ่มขึ้นในระดับปานกลาง
ประการที่สอง ต้องใช้ filler metal ที่มีการ deoxidized
สูง, การเผาไหม้ของ acetylene ในออกซิเจนที่ปาก torch เกิดขึ้น 2 ขั้น ขั้นแรกคือการเผาไหม้ของคาร์บอนเป็น carbon monoxide โดยไฮโดรเจนยังไม่ถูกใช้
ปฏิกิริยานี้เกิดในโคนเปลวไฟขนาดเล็กสีฟ้าอมขาวใกล้ torch ซึ่งเป็นบริเวณที่แก๊สผสมกัน
ปฏิกิริยานี้ให้ความร้อนที่มีประสิทธิผลต่อการเชื่อมมากที่สุด
เพราะเกิดในปริมาตรเล็กและจึงมีความเข้มข้นมากกว่า ขั้นที่สองคือการเปลี่ยน carbon
monoxide เป็น carbon dioxide และการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นไอน้ำ
ซึ่งเกิดในเปลวไฟสีน้ำเงินขนาดใหญ่ที่ล้อมรอบการเชื่อม
แต่ให้ผลหลักเป็นการอุ่นล่วงหน้า
ปฏิกิริยาเคมีที่แทนทั้งสองขั้นของการเผาไหม้แสดงได้ดังนี้
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น