1. Ismertesse a hegesztés fogalmát, a hegesztési és forrasztási eljárás közötti eltérést

A hegesztés: az anyag részei között működő belső erők révén kialakult kohéziós kötés. A kötés nem megbontható, végleges kapcsolatot hoz létre. Fémek és nem fémek (pl. hőre lágyuló műanyagok, üvegek) köthetők össze.

Munkadarabok egyesítése hővel, nyomással vagy mindkettővel, melynek során az anyagrészek között kohéziós kapcsolat jön létre. Végezhető hozag anyaggal vagy anélkül.

Befolyásoló 3 tényező: hőfok, idő és nyomás

Kohéziós kötés

A szilárd fém atomjai ún. térrácsot alkotnak, pl. a Fe kocka alakú a=10^-7 mm a szomszédos atomok távolsága a rácsparaméter, jele: a

Csak azok az anyagok hegeszthetők össze, amelynek rácsrendszere azonos, rácsparaméterük hasonló nagyságú.

Ezért biztosítani kell: a rácsok szögelfordulását és eltolódását, a rácsok közelítését a rácsparaméter értékig, hogy a kohéziós erő hatására kialakuljon a kötés.

Jellemezhető:       hegesztési hőm.    T(heg)           <T(olvadási)           >>T(olvadási)

                                                                           alatt

                           folyáshatár           R(ett)            >R(ett)                   -

                           idő                      t(heg)            sec(min)                 sec(min)

                                                                           Sajtoló heg. nem     Ömlesztő heg.

                                                                           olvadt meg, össze   hozag anyag kell

                                                                           kell nyomni (ütés,

                                                                           nyomás)

2. Melyek a hegesztési munkák személyi követelményei?

Szakmai követelmények (miniszteri rendelet, szabvány írja elő OKJ jegyzék)

-        szakirányú képesítés (hegesztési szakvizsga + tűzvédelmi szakvizsga)

-        hegesztő irányító: legalább középfokú gépész + 5 év gyakorlat

-        hegesztéshez írásban kell a hegesztési feltételeket meghatározni (gázfejlesztők, palackok kezeléséhez nem kell hegesztői képesítés)

Egészségi alkalmasság

-        orvosilag alkalmas

-        előzetes – időszakos orvosi vizsgálatok megléte

-        18 évet betöltött legyen

Etikai követelmény

-        a hegesztő megbízhatósága (varrathiba kimutatása – roncsolásmentes vizsgálattal, a varratokat azonos gondossággal készítse el)

3. Melyek a hegesztési munkák tárgyi követelményei? (munkahely kialakítás)

Állandó vagy telepített: - nem zárt, - zárt állandó (pl. csarnokban)

Alkalomszerűen végzett munka (terepen végzik)

A kialakítás fő szempontjai

Területigény: 4 m², magasság 3 m

-        a berendezés helyszükséglete

-        szállítás, közlekedési útvonalak,

-        szerszámok helyszükséglete

Világítás:        300 lux – egyenletes megvilágítás

                     helyi megvilágítás – törpe feszültségről táplálva veszélyes helyen

Fűtés:            állandó munkahelyen 15-16 °C

                     finom forrasztásnál 18-20 °C

Hegesztéskor nő a hőmérséklet és a páratartalom, ez gátolja a szervezet hőleadását, kifáradást, rosszullétet okoz.

Szellőzés:       (technológiai függő) Természetes szellőzéssel nehéz elérni, friss levegő igény

                     acetilén gáz hegesztésnél: 1200-1500 m³/óra/m³ acetilén

                     ívhegesztésnél: 2000-4000 m³/óra/kg (elektróda)

ÖKÖLSZABÁLY: 10 mm vastag acéllemez esetén 1 óra alatt 1 m³ acetilén fogy

Ha zárt helyen hegesztünk egészségre ártalmas gőzök, gázok szabadulnak fel, a természetes szellőzés mellé általában helyi elszívás is kell (alsó, hátsó elszívást alkalmaznak általában) légzésvédő is kellhet.

4. Vázlatrajz segítségével ismertesse a lánghegesztési eljárást!

Elvi elrendezése:

A kötés a hegesztő anyag részleges megolvasztásával jön létre.

Energiaforrás: éghető gáz + oxigén keveréke, ennek a melege olvasztja meg a hegesztendő fémet. Az égő gáz a varratvédelmet is ellátja.

Fontos a gázok robbanási határértéke.

            Acetilén: 2 bár túlnyomás; 30 mm gömbátmérő; 240 oC

Lehet

Jobbra hegesztés: a láng a lerakott meleg anyagra irányul. Az olvadt fém le és szétcsöpög.

Balra hegesztés: a láng a hideg anyagra irányul. Nincs olvadt fém és csöpögés

A gáz a varratvédelmet is ellátja. Ha a védelem nem jó a varrat O₂ és N₂-t old, törékeny lesz a varrat.

2C₂H₂+5O₂=4CO₂+2H₂O      oxidáló hatású a láng, tökéletes égés van, láng hőm. ~3200oC

CO₂+Fe=FeO+CO     oxidáló hatású az égéstermék, a Fe-al reagál

Fe₂+3H₂O=Fe₂O₃+3H₂           a FeO rontja a kötés minőségét

A 2:5 arány helyett 1:1,1 állítandó be

C₂H₂+O₂=2CO+H₂     ez a redukáló láng

acetiléndús gáz esetén a láng hőmérséklete kisebb.

Oxigén ® nagyobb mennyisége (ózon)       -felszenítő láng

                                                                  -fűlzúgás

                                                                  -arcrángás

                                                                  -fejfájás

                                                                  -ájulás

5. Ismertesse az acetiléngáz előállítását, a gáz veszélyes tulajdonságait!

C₂H₂    tűz és robbanásveszélyes (színtelen, íztelen, kis mennyiségben nem mérgező)

Az ipari acetilén szennyezett: P, S, Si, AsH és NH3-al. Ezek miatt már jellegzetes szaga van. A foszfor-hidrogén mérgező és robbanékony.

Legrobbanékonyabb a 30% gázt tartalmazó keveréke (ez láng vagy meleg hatására robban)

A robbanékonyságot befolyásolja:         nyomás                   gyújtóhatás

                                                            tisztaság                  katalizátorok (Cu, CuO, Fe2O3, Al2)

                                                            nedvességtartalom

Spontán bomlik: kritikus állapot jellemzők:               P: 2 bar (előírás 1,75 bar)

                                                                              V: Æ30 mm gömb térfogat

                                                                              T_krit: > 240 °C (Cu jelenlétében akkor ha a 3 állapottényező közül mindhárom egyidejűleg jelen van)

Cu-acetilén: ütése explodál   robban

                           oxigéndús égésnél (O2; H2O gőz, CO2 lesz)

C2H2+O2:          tökéletes sztöchometrikus esetben 2300-2500 °C-on CO2+H2O gőz

                           tökéletlen égésnél (C, CO, CO2, H2) láng. hőm. < 2300 °C

Az acetilén előállítók a gázfejlesztők. (Acetilén gázfejlesztő Készülékek Biztonsági Szabályzata) AKBSZ.

CaC2+2H2O = C2H2+Ca(OH)2+O             a folyamat hőtermelő (exoterm)

A fejlődő gáz hőfoka max. 100 °C lehet, ezért sok víz kell 10-20-szoros (5-10 l)

Ezek az ún. nedves fejlesztők.

A reakció egyenlet szerintiek a száraz fejlesztők (Itt a gáz hűtéséről és tisztításáról kell gondoskodni).

A fejlesztők az előállított gáz nyomása szerint:       kisnyomású 120 kPa (0,2 bar túlnyomás)

                                                                           közepes nyomású 120-250 kPa (1,5 bar

                                                                           túlnyomás)

Teljesítmény alapján:     hordozó (max. 10 kg CaC2 töltetig)

                                    helyhezkötött (10 kg CaC2 tölteten túl, helyiségben)

6. Ismertesse a karbid kezelésére, tárolására vonatkozó előírásokat!

CaC2 (karbid) tulajdonságai:

-        szürkés fekete, fémes fényű, kristályos anyag

-        mindig tartalmaz szennyezőanyagot, ezek közül veszélyes FeSi (ferroszilicium) mert ütődve, dörzsölődve szikrát okoz és robbanást idéz elő. A többi szennyező (P, As, S) H2 formájában egészség ártalmat okoz

-        erősen nedvszívó, a levegő nev. tartalmának hatására is beindul a gázfejlődés

-        a gázfejlesztő képesség a szemcsenagyság függvénye        
1 kg CaC2-ből 250-300 l acetilén lesz

-        a folyamat exoterm, vagyis hőtermelő

-        veszélyes anyag, ezért kezeléséhez, tárolásához vizsgázott személy kell!

-        a helyiség kialakítására, MSZ és AKBSZ, és az OTSZ előírások irányadók

Tárolásnál:

-        meg kell akadályozni, hogy víz érje

-        gondoskodni kell szellőzéssel a keletkezett gáz elvezetéséről, hogy ne alakuljon ki robbanóképes gázelegy, illetve ne legyen iniciáló gyújtóhatás

-        esetleges tűz, robbanás hatását csökkenteni kell, repülőtető, hasadó felületek kialakítására.

7. A könyv ábrája segítségével mondja el a kisnyomású vízadagolású fejlesztők működését!

A légmentes zárást a hengerek között a víztér biztosítja.

Folyamatos gáz elvételénél folyamatos a vízadagolás és gázfejlődés is.

Ha a gázelvétel csökken, vagy megáll, a gáznyomás a harangot felemeli, a rajta lévő csap zárja a víz adagolást, megáll a gázfejlődés.

Gázelvételkor a nyomás csökken, a harang süllyed, a kar nyit a gázfejlesztés beindul.

A rendszer tehetetlensége miatt van egy kis túlfejlődés, a fölösleges gáz a szabadba jut.

8. Ismertesse a középnyomású acetiléngáz fejlesztő működését!

A főtartály a nívócsapig van töltve vízzel. A karbid kosarat a leeresztő szerkezettel a vízbe eresztik.

Ha a gázelvétel csökken a gyűjtőtérben a nyomás nő (p­) a vízszint a főtartályban csökken (¯), a kiegyenlítőtartályban nő (­), mivel kevesebb víz érintkezik a karbiddal csökken a gázfejlődés.

A rendszer nyomását a nyomásmérő jelzi, túlnyomás ellen a biztonsági szelep véd. A készüléket gumitömítéses fedél zárja.

Minden fejlesztőnél fennáll, hogy a felhasználástól visszafelé láng, nyomáshullám vagy oxigén áramlik, ami robbanásveszélyt jelenthet. A fejlesztőket megbízható nyomáshatároló berendezésekkel kell ellátni.

Belső nyomás ellen: harang mozgás, biztonsági szelep véd.

Kívülről visszafelé érkező hatás ellen: vízzárak, lángvisszacsapásgátló bizt. szelep