Свойства ацетилена и его получение

Химически чистый ацетилен С₂Н₂ бесцветный и имеет слабоэфирный запах. Технический ацетилен загрязнен примесями  сероводородом, аммиаком, придающими ему неприятный запах. При давлении 0,175 МПа, и одновременном нагреве выше 500 С происходит взрывчатый распад ацетилена по уравнению

.

Если нагреть ацетилен до температуры, превышающей 150…180 С, то происходит образование новых соединений  бензола С₆Н₆, стирола С₈Н₈, что сопровождается выделением значительного количества тепла и может привести к взрыву ацетилена. При содержании ацетилена в смеси с кислородом (ацетилена 2…90 %) образуются смеси, взрывающиеся от искры или пламени.

Ацетилен получают в ацетиленовых генераторах, путем взаимодействия карбида кальция с водой.

Сварочные горелки. Сварочные горелки предназначены для смешивания в нужных пропорциях горючего газа и кислорода для образования пламени необходимой мощности, размеров и формы. По способу подачи горючего газа в камеру смешения различают горелки инжекторные (низкого давления) и безинжекторные .

И нжекторные горелки пригодны для использования ацетилена низкого давления. Принцип работы этой горелки основан на подсосе (инжекции) ацетилена струей кислорода. Кислород под давлением 0,2…0,4 МПа подается через ниппель 6 (рис.1) и регулировочный вентиль 6 в инжектор 4, который имеет узкое центральное отверстие (сопло). Выходя из отверстия сопла с большой скоростью, кислород создает в камере смешения 3 сильное разрежение. Ацетилен, имеющий более низкое давление, засасывается через ниппель 7, регулировочный вентиль 9, внутренний канал 5 рукоятки и продольные пазы инжектора 4 в камеру смешения 3. Здесь кислород и ацетилен образуют горючую смесь, которая по трубе 2 поступает в мундштук 1. На выходе из него при зажигании этой смеси образуется сварочное пламя. Необходимое соотношение газов в горелке регулируется кислородным 6 и ацетиленовым 9 вентилями.

Технология газовой сварки

Виды и состав ацетиленокислородного пламени. В зависимости от соотношения кислорода и ацетилена, различают три основных вида ацетиленокислородного пламени: нормальное (восстановительное); с избытком кислорода, (окислительное); с избытком ацетилена, (науглероживающее). В большинстве случаев при газовой сварке применяют нормальное пламя, (на одну объемную часть ацетилена приходится на 10…20 % больше кислорода).

Пламя состоит из трех зон (рис.2): ядра I (температура около 1000 С), сварочной II (температура 3050…3150 С) и факела III (температура около 1200 С).

В первой зоне происходит экзотермический распад ацетилена на составные элементы: 2С₂Н₂ + 2О₂ = 4С + 2Н₂ + 2О₂. Раскалившиеся частицы углерода придают этой зоне яркое свечение.

Во второй зоне происходит неполное сгорание углерода по реакции 4С + 2Н₂ + 2О₂ = 4СО + 2Н₂.

Наиболее высокая температура пламени находится на расстоянии 2…4 мм от конца ядра. Этой частью пламени и производят сварку. В третьей зоне за счет кислорода воздуха происходит сгорание углерода и водорода.

Способы газовой сварки. Различают два основных способа газовой сварки: левый и правый. При левом способе пламя горелки перемещается справа налево и направлено на еще несваренные кромки, а при правом  слева направо и направлено в сторону уже готового шва. Левый способ применяют при сварке изделий толщиной до 5 мм, для которых не требуется накапливание большого количества тепла в месте сварки. Правый способ обеспечивает более глубокий провар, поэтому его применяют при сварке металла толщиной более 5 мм.

Режим газовой сварки определяется диаметром присадочного металла и мощностью пламени. Диаметр присадочной проволоки (до 6…8 мм) зависит от способа сварки и толщины свариваемого металла.