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    高純氬氣在使用時的注意事項(xiàng)有哪些?
      高純氬氣是一種無色、無味的(稀有)惰性氣體,分子量39.938,分子式為Ar,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,其密度為1.784kg/m3,沸點(diǎn)為-185.7℃。那么關(guān)于高純氬氣在使用時需要注意一些事項(xiàng),只有這樣才能更好的使用它,關(guān)于這方面信息,為大家詳細(xì)說明下:
      防止高純氬氣泄漏到工作場所空氣中。高純氬氣在搬運(yùn)時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。當(dāng)其含量增加導(dǎo)致氧氣含量低于19.5%時有可能引起窒息。包裝的氣瓶上均有使用的年限,凡到期的氣瓶必須送往有部門進(jìn)行安全檢驗(yàn),方能繼續(xù)使用。每瓶氣體在使用到尾氣時,應(yīng)保留瓶內(nèi)余壓在0.5MPa,不得低于0.25MPa余壓,應(yīng)將瓶閥關(guān)閉,以保證氣體質(zhì)量和使用安全。瓶裝高純氬氣和嚴(yán)禁可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w堆放在一起,不準(zhǔn)靠近明火和熱源,應(yīng)做到勿近火、勿沾油臘、勿爆曬、勿重拋、勿撞擊。
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    這是人類次制得O+2的鹽,PtF6是能夠氧化氧分子的強(qiáng)氧化劑。巴特列特頭腦機(jī)敏,善于聯(lián)想類比和推理。他考慮到O2的電離能是1175.7千焦/摩爾,氙的電離能是1175.5千焦/摩爾,比氧分子的電離能還略低,既然O2可以被PtF6氧化,那么氙也應(yīng)能被PtF6氧化。他同時還計(jì)算了晶格能,若生成XePtF6,其晶格能只比O2PtF6小41.84千焦/摩爾。這說明XePtF6一旦生成,也應(yīng)能穩(wěn)定存在。于是巴特列特根據(jù)以上推論,仿照合成O2PtF6的方法,將PtF6的蒸氣與等摩爾的氙混合,在室溫下竟然輕而易舉地得到了一種橙固體XePtF6:


    Xe+PtF6→XePtF6 該化合物在室溫下穩(wěn)定,其蒸氣壓很低。它不溶于非極性溶劑,這說明它可能是離子型化合物。它在真空中加熱可以升華,遇水則迅速水解,并逸體:
    具有歷史意義的個含有化學(xué)鍵的"惰性"氣體化合物誕生了,從而很好地了巴特列特的正確設(shè)想。1962年6月,巴特列特在英國Proccedings of the Chemical Society雜志上發(fā)表了一篇重要短文,正式向化學(xué)界公布了自己的實(shí)驗(yàn)報告,一下震動了整個化學(xué)界。持續(xù)70年之久的關(guān)于稀有氣體在化學(xué)上完全惰性的傳統(tǒng)說法,首先從實(shí)踐上被了?;瘜W(xué)家們開始改變了原來的觀念,摘掉了冠以稀有氣體頭上名不副實(shí)的"惰性"的帽子,拆除了人為的樊籬,很快形成了一個合成和研究新的稀有氣體化合物的熱潮,開辟了一個稀有氣體化學(xué)的。


    認(rèn)識上的障礙一旦拆除,更多的稀有氣體化合物很快被陸續(xù)合成出來。就在同年8月,柯拉森(H.H.Classen)在加熱加壓的情況下,以1∶5體積比混合氙與氟時,直接得到了XeF4,年底又制得了XeF2和XeF6。氙的氟化物的直接合成成功,更加激發(fā)了化學(xué)家合成稀有氣體化合物的熱情。在此后不長的時間內(nèi),人們相繼又合成了一系列不同價態(tài)的氙氟化合物、氙氟氧化物、氙氧酸鹽等,并對其物理化學(xué)性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵本質(zhì)進(jìn)行了廣泛的研究和探討,從而大大豐富和拓寬了稀有氣體化學(xué)的研究領(lǐng)域。到1963年初,關(guān)于氪和氡的一些化合物也陸續(xù)被合成出來了。至今,人們已經(jīng)合成出了數(shù)以百計(jì)的稀有氣體化合物,但卻于原子序數(shù)較大的氪、氙、氡,至于原子序數(shù)較小的氦、氖、氬,仍未制得它們的化合物,但有人已從理論上預(yù)測了合成這些化合物的可能性。1963年,皮門陶(Pimentaw)等人根據(jù)HeF2的電子排布與穩(wěn)定的HF-2離子相似這一點(diǎn),提出了利用核反應(yīng)制備HeF2的3種設(shè)想:(1)制取TF-2,再利用氚〔3H(T)〕的β衰變合成HeF2:TF-2→HeF2+β;(2)用熱中子LiF,生成HeF2;(3)直接用α粒子轟擊固態(tài)氟而產(chǎn)生HeF2。但毛姆等人則認(rèn)為,HeF2和HF-2的電子排布雖然相似,但HF-2可以看成是一個H-跟兩個F原子作用成鍵,H-的電離能僅為22.44千焦/摩爾,而He的電離能卻高達(dá) 801.5千焦/摩爾,因此是否存在HeF2,在理論上是值得懷疑的,氦能否形成化合物,至今仍是個不解之謎。
    氬本身無毒,但在高濃度時有窒息作用。當(dāng)空氣中氬氣濃度高于33%時,即氧氣濃度比平時減少 2/3以下時,就有窒息的危險。當(dāng)氬氣濃度超過50% 時,出現(xiàn)嚴(yán)重,濃度達(dá)75%以上時,能在數(shù)分鐘內(nèi)。


    窒息表現(xiàn)為,初出現(xiàn)呼吸加快,注意力減退,肌肉運(yùn)動失調(diào),繼而出現(xiàn)判斷力下降,失去所有感覺,情緒不穩(wěn),全身疲乏,進(jìn)而出現(xiàn)惡心、嘔吐、衰弱、意識喪失、痊孿、昏睡,以致。液態(tài)氬濺入眼內(nèi)可引起,觸及皮膚可引起凍傷。氬氣可用玻璃瓶或鋼瓶儲裝。[5]
    用途:一種稀有氣體。用作電弧焊接(切割)不銹鋼、鎂、鋁、和其它合金的保護(hù)氣體。還用于鋼鐵、鋁、鈦和鋯的冶煉中。放電時氬發(fā)出紫色輝光,又用于照明技術(shù)和填充日光燈、光電管、照明管等。[3]


    在釀酒的過程中,啤酒桶里的填充物,它可以把氧氣置換,以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。


    熱處理工藝也用于代替氮?dú)夂桶睔?,效果更是超過氮?dú)夂桶睔?,不銹鋼熱處理時采用氬氣保護(hù)折彎效果更好不易斷裂。
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    氬氣國標(biāo)編號 22011 ,CAS號 7440-37-1, 分子式 Ar,分子量 39.95,無色無臭的惰性氣體;蒸汽壓 202.64kPa(-179℃);熔點(diǎn) -189.2℃;沸點(diǎn)-185.7℃ 溶解性:微溶于水;密度:相對密度(水=1)1.40(-186℃);相對密度(空氣=1)1.38;穩(wěn)定性:穩(wěn)定;危險標(biāo)記 5(不燃?xì)怏w);主要用途:用于燈泡充氣和對不銹鋼、鎂、鋁等的電弧焊接,即"氬弧焊"。
    等離子弧焊,是指利用等離子弧高能量密度束流作為焊接熱源的熔焊方法。等離子弧焊接具有能量集中、生產(chǎn)率高、焊接速度快、應(yīng)力變形小、電孤穩(wěn)定且適宜焊接薄板和箱材等特點(diǎn),特別適合于各種難熔、易氧化及熱敏感性強(qiáng)的金屬材料(如鎢、鉬、銅、鎳、鈦等) 的焊接。
    氣體由電弧加熱產(chǎn)生離解,在高速通過水冷噴嘴時受到壓縮,能量密度和離解度,形成等離子弧。它的穩(wěn)定性、發(fā)熱量和溫度都高于一般電弧,因而具有較大的熔透力和焊接速度。形成等離子弧的氣體和它周圍的保護(hù)氣體一般用純氬。根據(jù)各種工件的材料性質(zhì),也有使用氦、氮、氬或其中兩者混合的混合氣體的。
    用途:一種稀有氣體。用作電弧焊接(切割)不銹鋼、鎂、鋁、和其它合金的保護(hù)氣體。還用于鋼鐵、鋁、鈦和鋯的冶煉中。放電時氬發(fā)出紫色輝光,又用于照明技術(shù)和填充日光燈、光電管、照明管等。[3]
    在釀酒的過程中,啤酒桶里的填充物,它可以把氧氣置換,以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。
    熱處理工藝也用于代替氮?dú)夂桶睔?,效果更是超過氮?dú)夂桶睔?,不銹鋼熱處理時采用氬氣保護(hù)折彎效果更好不易斷裂
    等離子弧切割是一種常用的金屬和非金屬材料切割工藝方法。它利用高速、高溫和高能的等離子氣流來加熱和熔化被切割材料,并借助內(nèi)部的或者外部的高速氣流或水流將熔化材料排開直至等離子氣流束穿透背面而形成割口。


    等離子弧焊接和切割:


    等離子弧的產(chǎn)生:


    (1)等離子弧的概念:


    自由電弧:未受到外界約束的電弧,如一般電弧焊產(chǎn)生的電弧。


    等離子弧:受外部拘束條件的影響使孤柱受到壓縮的電弧。


    自由電弧弧區(qū)內(nèi)的氣體尚未完全電離,能量未高度集中,而等離子弧弧區(qū)內(nèi)的氣體完全電離,能量高度集中,能量密度很大,可達(dá)10~10W/cm2,電弧溫度可高達(dá)24000~50000K(一般自由狀態(tài)的鎢極氬弧焊高溫度為10000~20000K,能量密度在10W/cm2以下)能迅速熔化金屬材料,可用來焊接和切割。


    (2)等離子弧的產(chǎn)生


    等離子弧發(fā)生裝置如圖6-4-1所示。


    在鎢極與噴嘴之間或鎢極與工件之間加一較高電壓,經(jīng)高頻振蕩使氣體電離形成自由電弧,該電弧受下列三個壓縮作用形成等離子弧。


    ①機(jī)械壓縮效應(yīng)(作用)--電弧經(jīng)過有一定孔徑的水冷噴嘴通道,使電弧截面受到拘束,不能自由擴(kuò)展。


    ②熱壓縮效應(yīng)--當(dāng)通入一定壓力和流量的氬氣或氮?dú)鈺r,冷氣流均勻地包圍著電弧,使電弧受到強(qiáng)烈冷卻,迫使帶電粒子流(離子和電子)往弧柱中心集中,弧柱被進(jìn)一步壓縮。


    ③電磁收縮效應(yīng)--定向運(yùn)動的電子、離子流就是相互平行的載流導(dǎo)體,在弧柱電流本身產(chǎn)生的磁場作用下,產(chǎn)生的電磁力使孤柱進(jìn)一步收縮。


    電弧經(jīng)過以上三種壓縮效應(yīng)后,能量高度集中在直徑很小的弧柱中,弧柱中的氣體被充分電離成等離子體,故稱為等離子弧。


    當(dāng)小直徑噴嘴,大的氣體流量和電流時,等離子焰自噴嘴噴出的速度很高,具有很大的沖擊力,這種等離子弧稱為"剛性弧",主要用于切割金屬。反之,若將等離子弧調(diào)節(jié)成溫度較低、沖擊力較小時,該等離子弧稱為"柔性弧",主要用于焊接。


    等離子弧焊接


    用等離子弧作為熱源進(jìn)行焊接的方法稱為等離子孤焊接。


    焊接時離子氣(形成離子弧)和保護(hù)氣(保護(hù)熔池和焊縫不受空氣的有害作用)均為純氬。


    等離子弧焊所用電極一般為鎢極(與鎢極氬弧焊相同,國內(nèi)主要采用釷鎢極和鈰鎢極,國外還采用鋯鎢極和鋯極),有時還需填充金屬(焊絲)。一般均采用直流正接法(鎢棒接負(fù)極)。故等離子弧焊接實(shí)質(zhì)上是一種具有壓縮效應(yīng)的鎢極氣體保護(hù)焊。
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    氬氣工作原理
    (1)JR-G20型管道電加熱器結(jié)構(gòu)
    JR-G20型管道電加熱器是由多支管狀電加熱元件、筒體、導(dǎo)流板等幾部分組成,管狀電熱元件是在金屬管內(nèi)放入高溫電阻絲,在空隙部分緊密地填入具有良好絕緣性和導(dǎo)熱性能的結(jié)晶氧化,采用管狀電熱元件做發(fā)熱體,具有結(jié)構(gòu),熱效率高,機(jī)械強(qiáng)度好,耐腐、耐磨等特點(diǎn)。筒體內(nèi)安裝了導(dǎo)流隔板,能使空氣在流通時受熱均勻。
    (2)工作原理
    JR-G20型管道電加熱器采用數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀、固態(tài)繼電器和測溫元件組成測量、調(diào)節(jié)、控制回路,在電加熱過程中測溫元件將管道電加熱器出口溫度電信號送至數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀進(jìn)行放大,比較后顯示測量溫度值,同時輸出信號到固態(tài)繼電器輸入端,從而控制加熱器,使控制柜具有良好的控制精度和調(diào)節(jié)特性。利用聯(lián)鎖裝置可遠(yuǎn)距離啟動、關(guān)閉管道電加熱器。詳見電氣原理圖(另附圖)。
    安裝使用
    控制柜應(yīng)安裝在干燥通風(fēng),便于操作的地方。管道電加熱器外殼、控制柜外殼應(yīng)可靠接地,管道電加熱器應(yīng)水平安裝,底座螺母要擰緊使其與推車連接穩(wěn)固。
    本體與外接管道安裝時,應(yīng)注意進(jìn)出口方向。
    管道電加熱器在使用前應(yīng)測量電源接入端子與金屬外殼絕緣電阻不得低于2MΩ,使用環(huán)境相對濕度不大于85%。電源線的出、入端應(yīng)牢固可靠,不得松動。
    使用前首先檢查電源線、測溫元件輸出連線是否正確,控制柜元器件、螺母是否松動損壞,如有異常及時擰緊或更換,確認(rèn)無誤后可通電試車。主要步驟如下:
    1、合上進(jìn)出口開關(guān),電源指示燈亮,數(shù)顯表控制燈亮并顯示所測溫度指示值。
    2、溫度的設(shè)定(詳見儀表說明書)
    3、溫度設(shè)定好之后,如無異常情況即可按下"加熱器工作"按鈕,交流接觸器吸合,固態(tài)繼電器進(jìn)線端得電,由數(shù)顯控溫表所輸出PID信號控制管道電加熱器工作。初次開機(jī)時,可能出現(xiàn)溫度過沖現(xiàn)象,但逐漸趨向恒定范圍之內(nèi)。
    維護(hù)保養(yǎng)
    JR-G20型管道電加熱器特別是控制部分,系精密儀器,運(yùn)輸時要小心輕放,嚴(yán)禁沖擊、撞打。筒體部分應(yīng)合理吊裝,以免變形損壞內(nèi)部發(fā)熱元件。管道電加熱器及控制柜放在庫內(nèi),嚴(yán)禁淋雨。
    常見故障
    故障一:電源指示燈不亮,數(shù)顯表不工作,電壓表無指示。
    檢查進(jìn)出口開關(guān)是否合上,控制回路熔絲是否完好。
    故障二:加熱器溫度不上升。
    檢查熔斷器是否完好,電加熱器是否損壞?
    故障三:三相不平衡。
    1)檢查三相進(jìn)線電壓是否缺相。
    (2)打開管道電加熱器防護(hù)罩,用萬用表檢查單支電熱元件是否斷路,然后用配套扳手更換,更換時特別注意不損壞橡膠墊圈,萬一損壞了橡膠墊圈,一定要使用完好的橡膠墊。
    等離子弧焊接屬于高質(zhì)量焊接方法。焊縫的深/寬比大,熱影響區(qū)窄,工件變形小,可焊材料種類多。特別是脈沖電流等離子弧焊和熔化等離子弧焊的發(fā)展,更擴(kuò)大了等離子弧焊的使用范圍。
    等離子弧焊與TIG焊十分相似,它們的電弧都是在尖頭的鎢電和工件之間形成的。但是,通過在焊炬中安置電,能將等離子弧從保護(hù)氣體的氣囊中分離出來,隨后推動等離子通過孔型良好的銅噴管將電弧壓縮。通過改變孔的直徑和等離子氣流速度,可以實(shí)現(xiàn)三種操作方式:
    1、微束等離子弧焊:30A以下的熔透型等離子弧焊
    是指電流在30A以下的熔透型等離子弧焊,通常稱為微束等離子弧焊。為了保證小電流等離子弧的穩(wěn)定,一般采用混合型等離子弧。主要用于超薄件的焊接。
    2、熔透型等離子弧焊:15~200A
    它是采用較小的焊接電流和較小的離子氣流量,等離子弧在焊接過程中只熔化焊件不產(chǎn)生小孔效應(yīng),焊接方法與鎢氬弧焊很相似,焊接時可以不添加金屬,主要用于薄板(0.5~2.5mm)的焊接。
    3、穿透型等離子弧焊:100~300A
    又稱穿孔型焊接法,通過增加焊接電流和等離子氣流速度,可產(chǎn)生強(qiáng)有力的等離子束,利用它溫度高、能量密度強(qiáng)、穿透力強(qiáng)的特點(diǎn),焊接時等離子弧把焊件完全熔透并在等離子流量的作用下形成一個穿透焊件的小孔(小孔背面露出等離子弧),形成正都有魚鱗紋的焊縫,即所謂的"小孔效應(yīng)",焊接時一般不加填充金屬。適用于3~8mm的不銹鋼、12mm以下的鈦合金、2~6mm低碳鋼低合金鋼以及銅、黃銅和鎳及鎳合金的焊接。
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