固体二氧化碳
产品名称:干冰、固体二氧化碳
干冰就是固态的二氧化碳,在常温和6079.8千帕压力下,把二氧化碳凝成为无色的液体,再在低压下迅速蒸发,便凝结成一块块压紧的冰雪状固体的物质,其温度是零下78.5℃。这便是干冰。它受热后不经液体,而直接气化。干冰因能直接蒸发成温度很低的、干燥的二氧化碳气体,因此它的冷藏效果特别好,常用于保藏容易腐烂的食品中、 密度高、保冷持久、无污染。
包装:一般用泡沫箱或客户自带保温箱包装。
二氧化碳用途:
二氧化碳在舞台上用来制造烟雾效果,天旱时用作人工增雨。二氧化碳也可用在消防上,医学上,用干冰作冷冻**,血液冷藏运输等。机械零件的冷装配工艺中,常常采用干冰做冷源。 在混凝土中混入干冰,可控制混凝土的热裂解; 在冶炼金属的出炉或运输过程中,压入干冰来遮蔽热金属,可使灰尘的放逸量减少87左右; 利用干冰做、食品、航空、电力、石化、汽车内饰件生产等多个领域。干冰清洗的优点是:可实现不停车清洗、对设备无损、保持受洗表面干燥、对环境友好。冷铸,利用它的渗透作用,可以驱出铸件里的气体,使铸件不出砂眼,保证铸件的质量; 通过核反应堆中的干冰制造装置,来轰击核反应堆,可脱除其放射物质;通过化学方法,还可以制出碱和阿斯匹林来。 另外干冰清洗广泛应用在轮胎、铸造、模具、橡胶、烘焙食品、航空、电力、石化、汽车内饰件生产等多个领域。干冰清洗的优点是:可实现不停车清洗、对设备无损、保持受洗表面干燥、对环境友好。
二氧化碳泄漏应急方法
如果呼吸了大量二氧化碳,会形成碳氧血红蛋白,人体红细胞将失去携带氧气的能力,患者会出现头昏、呕吐等脑细胞缺氧引发的症状。
如果发生二氧化碳泄露的情况,首先要镇定,接着应立刻通风,打开门、窗等,或站到楼道通风位置,另外由于二氧化碳比氧气重,它会往底处弥漫,所以可以往高的地方去。在撤离泄露区域时,要有次序地逃跑,然后应立刻拨打急救电话,以得到急救医生帮助。
由于二氧化碳不溶于水,即使用弄湿的毛巾捂住口、鼻,对二氧化碳气体泄露也没有作用,湿毛巾只能对一氧化碳等溶解于水的有毒气体有作用
二氧化碳气体保护焊是焊接方法中的一种,是以二氧化碳气为保护气体,进行焊接的方法。在应用方面操作简单,适合自动焊和*焊接。在焊接时不能有风,适合室内作业。
方法介绍
二氧化碳气体保护电弧焊(简称CO2焊)是以二氧化碳气为保护气体,
进行焊接的方法。(有时采用CO2+Ar的混合气体)。在应用方面操作简单,适合自动焊和*焊接。焊接时抗风能力差,适合室内作业。由于它成本低,二氧化碳气体易生产,广泛应用于各大小企业。由于二氧化碳气体的0热物理性能的特殊影响,使用常规焊接电源时,焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡,通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此,与MIG焊自由过渡相比,飞溅较多。但如采用优质焊机,参数选择合适,可以得到很稳定的焊接过程,使飞溅降低到较小的程度。由于所用保护气体价格低廉,采用短路过渡时焊缝成形良好,加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的高质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料较重要焊接方法之一。
1)焊丝直径
焊丝的直径通常是根据焊件的厚薄、施焊的位置和效率等要求选择。焊接薄板或中厚板的全位置焊缝时,多采用1.6mm以下的焊丝(称为细丝CO2气保焊)。
2)焊接电流
焊接电流的大小主要取决于送丝速度。送丝的速度越快,则焊接的电流就越大。焊接电流对焊缝的熔深的影响较大。当焊接电流为60~250A,即以短路过渡形式焊接时,焊缝熔深一般为1mm~2mm;只有在300A以上时,熔深才明显的增大。
(3)电弧电压
短路过渡时,则电弧电压可用下式计算:
U=0.04I+16±2(V)
此时,焊接电流一般在200A以下,焊接电流和电弧电压的较佳配合值见表2。当电流在200A以上时,则电弧电压的计算公式如下。
U=0.04I+20±2(V)
4)焊接速度
半自动焊接时,熟练的焊工的焊接速度为18m/h~36m/h;自动焊时,焊接速度可高达150m/h。
(5)焊丝的伸出长度
一般情况下焊丝的伸出长度约为焊丝直径的10倍左右,并随焊接电流的增加而增加。
(6)气体的流量
正常焊接时,200A以下薄板焊接,CO2的流量为10L/min~25L/min;200A以上厚板焊接,CO2的流量为15L/min~25L/min;粗丝大规范自动焊为25L/min~50L/min。
具体工艺参数
电流:一般为:150-350安培,常用规范为200-300安培。
电压:一般范围值:22-40伏特,常用规范为26-32伏特。
干伸长度:焊丝从导电嘴**伸出的长度,一般为焊丝直径的10-15倍,即10-15毫米长。
焊接速度:每分钟焊接的焊缝长度,单焊道按时每分钟300-500毫米,个别达到25000毫米/分钟(比如截齿的焊丝用的LQ605),摆动焊接时,120-200毫米/分钟。
优点介绍
1.焊接成本低。其成本只有埋弧焊、焊条电弧焊的40~50%。
2.生产效率高。其生产率是焊条电弧焊的1~4倍。
3.操作简便。明弧,对工件厚度不限,可进行全位置焊接而且可以向下焊接。
4.焊缝抗裂性能高。焊缝低氢且含氮量也较少。
5.焊后变形较小。角变形为千分之五,不平度只有千分之三。
6.焊接飞溅小。当采用**低碳合金焊丝或药芯焊丝,或在CO2中加入Ar,都可以降低焊接飞溅。
焊接烟尘防治
焊接烟尘成分及特点
焊接烟尘是由金属及非金属物质在过热条件下产生的蒸气经氧化和冷凝而形成的。因此电焊烟尘的化学成分,取决于焊接材料(焊丝、焊条、焊剂等)和被焊接材料成分及其蒸发的难易。不同成分的焊接材料和被焊接材料,在施焊时将产生不同成分的焊接烟尘。
焊接烟尘的特点有:
(1) 焊接烟尘粒子小,烟尘呈碎片状,粒径为1μm左右。 (2) 焊接烟尘的粘性大。
(3) 焊接烟尘的温度较高。在排风管道和滤芯内,空气温度为60~80℃。
(4) 焊接过程的发尘量较大。一般来说,1个焊工操作1d所产生的烟尘量约60~150g。几种焊接(切割)方法施焊时(切割时)每分钟的发尘量和熔化每千克焊接材料的发尘量
焊接方法的发尘量
二氧化碳焊
实芯焊丝(直径1.6mm8
药芯焊丝(直径1.6mm)
CO2气保焊焊烟危害
CO2气保焊接区域的污染按形成方式不同,分为化学污染和物理污染两大类。
化学污染是指CO2气保焊接过程中产生的有害气体和烟尘。进行CO2气保焊接时,在焊接区域,电弧周围会产生一些有害物质。
CO2气保焊接产生的有害物质可分为两类,一类是有害气体,主要是二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)。一类是烟尘,其主要成分是三氧化二铁(Fe2O3)、二氧化硅(SiO2)和氧化锰(MnO)等。这些有害物质,除了二氧化碳是为了保护电弧和熔池,从焊枪中喷出的,焊接没有用完而残存在焊接区域周围,其余的有害物质都是从焊接电弧和焊接熔池中产生出来的。
物理污染主要包括:CO2气保焊高温电弧光产生的紫外线、红外线等。
CO2气保焊焊烟净化
自然通风
滤筒式移动焊烟净化器。高负压焊烟除尘器自然通风成本较低,主要采用纯自然的方法,通过开窗通风,设置百叶窗等方法减少车间焊烟的浓度。
滤筒式移动焊烟净化器,将万向吸气臂对准焊烟产生的点。通过系统产生的负压,将焊烟中产生的粉尘和有毒有害气体吸入净化器中,进行收集。滤筒式移动焊烟净化器有着广泛的应用。它方便灵活,便于移动。能满足各种灵活的工况。
高负压焊烟除尘器,主要将50mm口径的软管与焊机头直接连接。焊机工作时除尘器工作,焊机停止时除尘器也停止。这样保证在使用较小风量的同时,有效的处理焊烟。另外高负压焊烟除尘器可以连接较长20m的软管,可以有效的和自动焊机头等连接。克服了移动式吸气臂需要手工移动位置的不足。正在的做到了自动化,并且收集净化效果显着。
二氧化碳灭火剂是一种具有一百多年历史的灭火剂,价格低廉,获取、制备容易,其主要依靠窒息作用和部分冷却作用灭火。二氧化碳具有较高的密度,约为空气的1.5倍。在常压下,液态的二氧化碳会立即汽化,一般1kg的液态二氧化碳可产生约0.5立方米的气体。因而,灭火时,二氧化碳气体可以排除空气而包围在燃烧物体的表面或分布于较密闭的空间中,降低可燃物周围或防护空间内的氧浓度,产生窒息作用而灭火。另外,二氧化碳从储存容器中喷出时,会由液体迅速汽化成气体,而从周围吸收部分热量,起到冷却的作用。
灭火原理
在加压时将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中,灭火时再将其喷出,有降温和隔绝空气的作用。
二氧化碳*主要用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600伏以下电气设备及油类的初起火灾。
根据二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧的性质,人们研制了各种各样的二氧化碳*,有泡沫*、干粉*及液体二氧化碳*。下面简要介绍泡沫*的原理和使用方法。 泡沫*内有两个容器,分别盛放两种液体,它们是硫酸铝和碳酸氢钠溶液,两种溶液互不接触,不发生任何化学反应。(平时千万不能碰倒泡沫*)当需要泡沫*时,把*倒立,两种溶液混合在一起,就会产生大量的二氧化碳气体:Al2(SO4)3+6NaHCO3==3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑除了两种反应物外,*中还加入了一些发泡剂。打开开关,泡沫从*中喷出,覆盖在燃烧物品上,使燃着的物质与空气隔离,并降低温度,达到灭火的目的。由于泡沫*喷出的泡沫中含有大量水分,它不如二氧化碳液体*,灭火后不污染物质,不留痕迹
适用范围
二氧化碳**结构图二氧化碳有流动性好、喷射率高、不腐蚀容器和不易变质等优良性能,用来扑灭图书,档案,贵重设备,精密仪器、600伏以下电气设备及油类的初起火灾。适用于扑救B类火灾,(如煤油、柴油、原油,甲醇、乙醇、沥青、石蜡等火灾。)适扑救C类火灾(如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等火灾。)扑救E类火灾(物体带电燃烧的火灾)。
使用方法
在使用时,应首先将*提到起火地点,放下*,拔出保险销,一只
灭火现场
手握住喇叭筒根部的手柄,另一只手紧握启闭阀的压把。对没有喷射软管的二氧化碳*,应把喇叭筒往上扳70-90度。使用时,不能直接用手抓住喇叭筒外壁或金属连接管,防止手被冻伤。在使用二氧化碳*时,在室外使用的,应选择上风方向喷射;在室内窄小空间使用的,灭火后操作者应迅速离开,以防窒息。
可手提筒体上部的提环,迅速奔赴火场。这时应注意不得使*过分倾斜,较不可横拿或颠倒,以免两种药剂混合而提前喷出。当距离着火点10米左右,即可将筒体颠倒过来,一只手紧握提环,另一只手扶住筒体的底圈,将射流对准燃烧物。在扑救可燃液体火灾时,如已呈流淌状燃烧,则将泡沫由远而近喷射,使泡沫完全覆盖在燃烧液面上;如在容器内燃烧,应将泡沫射向容器的内壁,使泡沫沿着内壁流淌,逐步覆盖着火液面。切忌直接对准液面喷射,以免由于射流的冲击,反而将燃烧的液体冲散或冲出容器,扩大燃烧范围。在扑救固体物质火灾时,应将射流对准燃烧较猛烈处。灭火时随着有效喷射距离的缩短,使用者应逐渐向燃烧区靠近,并始终将泡沫喷在燃烧物上,直到扑灭。使用时,*应始终保持倒置状态,否则会中断喷射。
泡沫*存放应选择干燥、阴凉、通风并取用方便之处,不可靠近高温或可能受到曝晒的地方,以防止碳酸分解而失效;冬季要采取防冻措施,以防止冻结;并应经常擦除灰尘、疏通喷嘴,使之保持通畅。
成分组成信息
纯品 √ 混合物
名 称: 二氧化碳
有害成分:二氧化碳
浓 度:**
分 子 量:44.01
分 子 式:CO2
三、 危害性概述
危险性类别:GB2.2类不燃气体
侵入途径:吸入、皮肤接触。
健康危害:当空气中二氧化碳浓度**过3%时出现呼吸困难、头痛、呕吐等症状,浓度**过10%时,可引起视力障碍、痉挛、呼加快、血压升高、意识丧失等,浓度**过25%时能出现**神经的抑制、昏睡、痉挛以及窒息死亡,皮肤接触固体或液体二氧化碳,能引起冻伤。
环境危害: 温室效应
燃爆危险:明火、遇热、震动易爆炸,盛装瓶口断裂也可引起爆炸。
四、 急救措施
吸 入:应迅速转移至空气新鲜处,安置休息并保持温暖。病情严重者立即就医
皮肤接触:立即用水冲洗受伤部位,如果产生冻疮须就医诊治。
眼睛接触:提起眼睫,用清水冲洗15min~30min后就医诊治。
食 入:无资料
五、 消防措施
危害特性:盛装二氧化碳钢瓶在日光下曝晒或受热后瓶内压力增大或钢瓶头被摔坏容易引起爆炸。
有害燃烧产物:无资料
灭火方法及灭火剂:可用水或沙土。
灭火注意事项:火灾时可用水龙头喷水保持火场容器冷却。
六、 泄露应急措施:
应急处理: 1、限制人员进入直至完全清洁为止;
2、经由受过训练的人员进行清理工作;
3、穿戴合适的个人防护装备。
消除方法:安全情况下,减少或停止泄漏。
七、操作处置与储存
操作注意事项:迅速撤离防染区人员至安全地带,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,迅速切断泄漏源,并用排风机将泄漏气体送至空旷地方。
储存注意事项:阴凉通风、远离热源、仓温不宜**过30℃,空瓶、满瓶应分开存放。
八、接触控制 /个体防护
较高容许浓度:5000PPM(9000mg/m3)
工程控制:密闭操作,加强通风。
呼吸系统防护:通风、局部排风通风或呼吸防护。
眼睛防护:佩戴化学护目镜。
身体防护:穿防渗透工作服
手 防 护:佩戴防护手套
其他防护:无资料
九、理化特性
物质状态:气态、液态
形 状:无资料
颜 色:无色
气 味:稍有酸味
临界温度: 31.0℃
沸点(101.325Kpa升华点):-78.5℃
临界压力:7381.5Kpa
溶点(517.97Kpa):-56.6℃
蒸 气 压(0℃) :3485.6 Kpa
爆炸界限:无资料
临界密度:468Kg/ m3
蒸气密度:无资料
密 度:气体(0℃,101.325KPa)1.98Kg/m3
液体(0℃,3485KPa)929.5Kg/m3
溶 解 度:水中10℃吸收系数1.1887
主要用途:铸造业、电子工业、医疗工业、化工业。
十、稳定性和反应性
稳 定 性:稳定
避免接触条件:远离火种、热源。
禁 配 物:强碱
分解产物:无资料
聚合危害:不聚合
十一、毒理学资料
急性毒性:长时间吸入高浓度的二氧化碳,将引起代谢障碍,特别是因**神经的沉滞而逐渐陷入沉睡以及窒息死亡。
致 敏 性: 无资料
亚急性或慢性毒性:当空气中二氧化碳浓度**过3%时出现呼吸困难、头痛、呕吐等症状,浓度**过10%时,可引起视力障碍、痉挛、呼加快、血压升高、意识丧失等,浓度**过25%时能出现**神经的抑制、昏睡、痉挛以及窒息死亡,皮肤接触固体或液体二氧化碳,能引起冻伤。
致突变性:无资料
致 畸 性:无资料
致 癌 性:无资料
其 它:无资料
十二、生态学资料
可能的环境影响: 无资料
其它有害作用: 无资料
十三、废弃处置
废弃物性质: √ 危险废物 工业固体废物
废弃处置方法:将气体安全地释放至大气。
废弃注意事项: 勿将阀门排放口对准人或物。
十四、运输资料
危险货物编号:22019(压缩的)、22020(液态的)
包装标志:不燃气体
包装类别:I
包装方法:压缩的为无缝钢瓶,液化的为真空绝热容器。
运输注意事项: 防止日光爆晒,严禁摔、震、撞击,避免瓶阀断裂,运输路线应按国家规定行驶
啤酒中二氧化碳的主要作用
1)赋予啤酒杀口性,有开胃、通气、清凉、消暑的作用;
2)有利于啤酒泡沫的形成,有利于泡沫的均匀性、稳定性和持久性;
3)可有效隔氧,提高啤酒的抗氧化能力;
4)啤酒中溢出的二氧化碳有利于啤酒芳香气味的散发;
5)溶解在啤酒内的二氧化碳可抑制杂菌污染,增强啤酒防腐能力,延长啤酒保存期;
6)能降低啤酒的PH值,促进酒花树脂析出,使啤酒苦味较加柔和,口感较好。
高纯二氧化碳(CO2)
又称碳酸气、碳酸酐,无色、无味、无臭的无刺激性气体。固体状态时被称作干冰。
分子量44.01 气体密度1.977g/L 熔点56.6(5270帕) 沸点-78.48(升华)
相对密度(空气=1)1.53 蒸汽压1013.25kPa/-39℃
高纯二氧化碳纯度:99.999% 包装:40L钢瓶包装压力:23KG/瓶
二氧化碳的用途:
化工原料中用二氧化碳来合成化工产品,液体二氧化碳和干冰作为致冷剂用来食品的冷冻冷藏和人工降雨,也用二氧化碳气体来保存食品和粮食,另外二氧化碳在饮料添加剂和消防方面也有大量的应用,二氧化碳气体在焊接中也被大量使用。高纯二氧化碳气体:在半导体制造中氧化、扩散、化学气相淀积;某些反应的惰性介质,石墨反应器的热载体;蔬菜保鲜;输送易燃液体的压入气体;标准气,校正气,在线仪表标准气,特种混合气。高纯液体二氧化碳:冷却剂、焊接保护气、铸造工业、灭火剂,联酸盐类的制造。
二氧化碳的危害性:
环境方面大量的二氧化碳排放是造成**气候变暧的主要原因,二氧化碳本身是无毒的但高浓度的二氧化碳(大于3%)时,呼吸会加快,有气闷和头痛感。大于5%时,会导致缺氧性窒息死亡。固态(干冰)和液态二氧化碳在常压下迅速汽化,能造成-80~-43℃低温,引起皮肤和眼睛严重的冻伤。
安全防护:
储存室要求阴凉通风,温度不宜**过30℃.远离热源和火源。搬运时轻拿轻放,防止倾倒,接触液态二氧化碳时要防止冻伤。
以CO2作保护气体,依靠焊丝与焊件之间的电弧来熔化金属的气体保护焊的方法称CO2焊。这种焊接法采用焊丝自动送丝,敷化金属量大、生产效率高、质量稳定。因此,在国内外获得广泛应用。
特点
1)采用明弧焊接,熔池可见度好,操作方便,适宜于全位置焊接。并且有利于焊接过程中的机械化和自动化,特别是空间位置的机械化焊接。
2)电弧在保护气体的压缩下热量集中,焊接速度较快,熔池小,热影响区窄,焊件焊后的变形小,抗裂性能好,尤其适合薄板焊接。
3)用氩、氦等惰性气体焊接化学性质较活泼的金属和合金时,具有较好的焊接质量。
4)在室外作业时,必须设挡风装置才能施焊,电弧的光辐射较强,焊接设备比较复杂。
工艺及设备
特点:
(1)焊接成本低 CO?气体是酿造厂和化工厂的副产品,来源广,价格低,其综合成本大概是手工电弧焊的1/2。
(2)生产效率高 CO?气体保护焊使用较大的电流密度(200A/mm2左右),比手工电弧焊(10-20A/mm2左右)高得多,因此熔深比手弧焊高2.2-3.8倍,对10mm以下的钢板可以不开坡口,对于厚板可以减少坡口加大钝边进行焊接,同时具有焊丝熔化快,不用清理熔渣等特点,效率可比手弧焊提高2.5-4倍。
(3)焊后变形小CO2气体保护焊的电弧热量集中,加热面积小,CO2气流有冷却作用,因此焊件焊后变形小,特别是薄板的焊接较为**。
(4)抗锈能力强 CO2气体保护和埋弧焊相比,具有较高的抗锈能力,所以焊前对焊件表面的清洁工作要求不高,可以节省生产中大量的辅助时间。缺点:由于CO2气体本身具有较强的氧化性,因此在焊接过程中会引起合金元素烧损,产生气孔和引起较强的飞溅,特别是飞溅问题,虽然从焊接电源、焊丝材料和焊接工艺上采取了一定的措施,但至今未能完全消除,这是CO2焊的明显不足之处。
CO?气体保护焊的分类
CO2气体保护焊按操作方法,可分为自动焊及半自动焊两种。对于较长的直线焊缝和规则的曲线焊缝,可采用自动焊;对于不规则的或较短的焊缝,则采用半自动焊,目前生产上应用较多的是半自动焊。CO2气体保护焊按照焊丝直径可分为细丝焊和粗丝焊两种。细丝焊采用直径小于1.6mm,工艺上比较成熟,适宜于薄板焊接;粗丝焊采用的直径大于或等于1.6mm,适用于中厚板的焊接。
CO?气体保护焊的熔滴过渡
在常用的焊接工艺参数内,CO2气体保护焊的熔滴过渡形式有两种,即细颗粒过渡和短路过渡。
(1)细颗粒状过渡 CO2气体保护焊采用大电流,高电压进行焊接时,熔滴呈颗粒状过渡。当颗粒尺寸增加时,会使焊缝成型恶化,飞溅加大,并使电弧不稳定。因此常用的是细颗粒状过渡,此时熔滴直径约比焊丝直径小2-3倍。特点,电流大、直流反接。
(2)短路过渡 CO2气体保护焊采用小电流,低电压焊接时,熔滴呈短路过渡。短路过渡时,熔滴细小而过渡频率高(一般在250-300l/s),此时焊缝成形美观,适宜于焊接薄件。
CO2气体保护焊的冶金特点
(1)CO2气体的氧化性CO2气体是氧化性气体,在电弧高温作用下会发生分解:CO2=CO+0 在电弧区中,约有40-60%的CO2气体被分解,分解出来的原子态氧具有强烈的氧化性。使碳和其它合金元素如Mn、Si被大量氧化,结果使焊缝金属的机械性能大大下降。CO2焊常用的脱氧措施是在焊丝中加入脱氧剂,常用的脱氧剂是Al、Ti、Si、Mn,而其中尤以Si、Mn用得较多。在上述脱氧剂中单独使用任一种脱氧剂效果均不理想,所以通常采用Si、Mn联合脱氧。2)气孔 CO2气体保护焊时,如果使用化学成份不合要求的焊丝、纯度不合要求的CO2气体及不正确的焊接工艺,由于CO2气流有一定的冷却作用,熔池凝固较快,很容易在焊缝中产生气孔。……实践表明,在CO2气体保护焊中,采用ER50-6(原为H08Mn2SiA)等含有脱氧剂的焊丝焊接低碳钢、低合金钢时,如果焊前对焊丝和钢板表面的油污、铁锈作了适当的清理,CO2气体中的水分也比较少的情况下,焊缝金属中产生的气孔主要是氮气孔。而氮来自空气的侵入,因此在焊接过程中保护气层稳定可靠是防止焊缝中产生氮气孔的关键。
CO2气体保护焊的工艺参数
CO2气体保护焊时,由于熔滴过渡的不同形式,需采用不同的焊接工艺参数
(1)短路过渡时的工艺参数 短路过渡焊接采用细丝焊,常用焊丝直径为Φ0.6~1.2,随着焊丝直径增大,飞溅颗粒都相应增大。短路过渡焊接时,主要的焊接工艺参数有电弧电压、焊接电流、焊接速度,气体流量及纯度,焊丝深出长度。
1) 电弧电压及焊接电流 电弧电压是短路过渡时的关键参数,短路过渡的特点是采用低电压。电弧电压与焊接电流相匹配,可以获得飞溅小,焊缝成形良好的稳定焊接过程。Φ1.2的一般参数为 电压 19伏;电流120~135。
2) 焊接速度 随着焊接速度的增加,焊缝熔宽、熔深和余高均减小。焊速过高,容易产生咬边和未焊透等缺陷,同时气体保护效果变坏,易产生气孔。焊接速度过低,易产生烧穿,组织粗大等缺陷,并且变形增大,生产效率降低。因此,应根据生产实践对焊接速度进行正确的选择。通常半自动焊的速度不**过0.5m/min,自动焊的速度不**过1.5m/min。
3) 气体的流量及纯度 气体流量过小时,保护气体的挺度不足,焊缝容易产生气孔等缺陷;气体流量过大时,不仅浪费气体,而且氧化性增强,焊缝表面上会形成一层暗灰色的氧化皮,使焊缝质量下降。为保证焊接区免受空气的污染,当焊接电流大或焊接速度快,焊丝伸出长度较长以及室外焊接时,应增大气体流量。通常细丝焊接时,气体流量在15~25L/min之间。CO2气体的纯度不得**99.5%。同时,当气瓶内的压力**1Mpa,就应停止使用,以免产生气孔。这是因为气瓶内压力降低时,溶于液态CO2中的水分汽化量也随之增大,从而混入CO2气体中的水蒸气就越多。
4) 焊丝伸出长度 由于短路过渡均采用细焊丝,所以焊丝伸出长度上所产生的电阻热影响很大。伸出长度增加,焊丝上的电阻热增加,焊丝熔化加快,生产率提高。但伸出长度过大时,焊丝容易发生过热而成段熔断,飞溅严重,焊接过程不稳定。同时伸出增大后,喷嘴与焊件间的距离亦增大,因此气体保护效果变差。但伸出长度过小势必缩短喷嘴与焊件间的距离,飞溅金属容易堵塞喷嘴。合适的伸出长度应为焊丝直径的10~12倍,细丝焊时以8~15mm为宜。
二氧化碳的腐蚀性及其防护措施
干燥的CO2气体本身没有腐蚀性。CO2较易溶解在水中,二氧化碳溶于水后对部分金属材料有较强的腐蚀性,由此而引起的材料破坏统称CO2腐蚀。在相同的PH值下,由于CO2的总酸度比盐酸高,因此,它对钢铁的腐蚀比盐酸还严重。
CO2腐蚀受到众多因素的影响,概括起来主要可分为:
1.环境因素包括CO2分压(Pco2)、介质温度(T)、水介质矿化度、PH值、水溶液中Cl2、HCO3、Ca、Mg、微量H2S和O2、细菌等的含量,油气混合介质中的蜡含量,介质载荷、流速及流动状态,材料表面垢的结构与性质等。
2.材料因素包括材料种类,材料中合金元素Cr、C、Ni、Si、Mo、Cu、Co等的含量,材料表面膜等。
CO2对设备可形成全面腐蚀(也称均匀腐蚀),也可形成局部腐蚀。形成全面腐蚀时,金属的全部或大部面积上均匀地受到破坏,常用单位时间、单位面积上的材料损失的质量或单位时间内材料损失的平均厚度来表示均匀腐蚀速率。形成局部腐蚀时,钢铁表面某些局部发生严重的腐蚀而其他部分没有腐蚀或依然只发生轻微的腐蚀。不同类型的局部腐蚀形态不同,例如,点蚀出现凹空并且四周光滑,台地腐蚀出现较大面积的凹台,底部平整,周边垂直凹底,流动诱使局部腐蚀形状如凹沟,即平行于物流流动方向的刀形线槽沟。
CO2腐蚀的控制
CO2溶于水对钢铁有强烈的腐蚀性,因此,在化学和石油工业中有必要采取一些防护措施控制CO2的 腐蚀。这些防护措施主要分为:
1.调整碳钢和低合金钢的成分,以增加金属的耐蚀性,甚至采用非金属材料;
2.改变金属的使用环境,以降低环境对金属的腐蚀;
3.使用缓蚀剂;
4.电化学保护;
5. 采用保护性覆盖层
关于二氧化碳的腐蚀性
“CO2腐蚀”这个术语1925年**次被API(美国石油学会)采用。1943年,**认为出现在Texas油田的气井下油管的腐蚀为CO2腐蚀。CO2在水介质中能引起钢铁迅速的全面腐蚀和严重的局部腐蚀,管道和设备发生早期腐蚀,往往造成严重的后果。在前苏联,油田设备CO2腐蚀是在1961~1962年开发克拉斯诺尔边疆区油气田时**发现的,设备内表面的腐蚀速度达5~8mm·a-1,导致设备损坏和产生事故隐患。美国Little Creek油田实施CO2驱油试验期间,在无任何抑制的情况下,不到5个月的时间采油井油管管壁就腐蚀穿孔,腐蚀速度高达12.7mm·a-1。油气田中这种恶性事故是CO2腐蚀的直接结果,它不仅造成巨大的经济损失,而且造成严重的社会后果。类似的CO2腐蚀破坏事故在南海油田、四川油气田都发生过。
在化肥生产等化工设备中,也常发生CO2腐蚀。如镇海石化总厂的大型化肥厂的高压CO2水冷器,将CO2气体冷却到合适温度后进入高压合成系统。该设备是U型管换热器。**台U型管材质为3074L不锈钢,壁厚3mm,投产后一个半月因发生严重的点蚀,而造成泄漏。*二台管子材料换成2RE69不锈钢,使用40多天又因泄漏管太多而报废。
在制氢装置的给水预热器、冷却器等部件,由于输送含CO2、CO等气体,也经常发生CO2腐蚀破坏事故,主要是露点附近的CO2腐蚀,这种腐蚀呈点蚀状态,压力愈高水分愈多,则露点愈低,腐蚀愈严重。对于碳钢,在压力15×105Pa条件下,腐蚀速度会高达17mm/a。1996年荷兰的Zeist城,煤气管道和煤气储罐(直径3m)发生的爆炸事故,以及1966年6月世界上较早的日本大型**药品制造装置的管道系统中的碳钢凸绕、喷嘴等的焊接区发生了开裂,造成内部气体喷出,这两类事故后来经调查研究都被认为是在CO2-CO-H2O介质中发生的应力腐蚀裂开造成的。
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