工業(yè)氣體除了在冶金工業(yè)、化學工業(yè)普遍應用外,在反應工業(yè)化程度的機械制造業(yè)也有著非常廣泛的應用。
機械制造業(yè):指從事各種動力機械、起重運輸機械、農業(yè)機械、冶金礦山機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設備等生產的行業(yè)。機械制造業(yè)為整個國民經濟提供技術裝備,其發(fā)展水平是工業(yè)化程度的主要標志之一,是重要的支柱產業(yè)。
氮氣
1、 金屬熱處理
氮是一種中性氣體。在非活化狀態(tài)下,氮可用作保護加熱,防止鋼鐵的氧化、脫碳,因而廣泛地用于光亮淬火、光亮退火、光亮回火等熱處理工藝中。在真空熱處理時,氮氣常作為冷卻介質使用;充氮加壓油淬時,氮氣既可保護真空爐的電熱元件,又可通過調節(jié)氮氣壓力,提高鋼件的淬硬性。在一定電壓和低真空狀態(tài)下,氮會電離,可進行離子滲氮和離子氮碳共滲,在滲碳、滲氮時,常用氮氣進行爐內吹洗、排氣,爐門的氣簾密封,滲碳后的防氧化冷卻;在停氣斷電時,將氮氣送入爐內,可防止爐氣爆炸,*安全操作。氮基氣氛處理具有節(jié)省能源、氣源豐富、安全經濟、適應性廣等優(yōu)點。已能穩(wěn)定地用于退火、淬火、滲碳、滲氮等多種熱處理工序。為制造出高質量的歐元硬幣,制造工藝中所用的鋼合金硬幣沖模必須經過特別的熱處理。
2、金屬的低溫處理
液氮能使殘余的奧氏體組織,迅速轉變?yōu)閳杂病⒅旅芏€(wěn)定的馬氏體組織,能提高金屬零件與刀具耐用度0.5~1.5度。廣泛應用于軋輥、火車車輪、切削刀具等方面。此外,模具、凸輪、齒輪等零件采用低溫處理,壽命會得到提高,還可以用于不銹鋼、硬質合金、有色金屬甚至是塑料玻璃等材料。
3、切割
高純氮氣和高純氦氣、高純二氧化碳一起用作激光切割機的激光氣體。
4、焊接加工
用作鋁制品、鋁型材加工、鋁箔軋制等的保護氣體,用作回流焊和波峰焊配套的保護氣體,套焊接質量。
5、鈷爐化學清洗
鈷爐在采用氫氟酸清洗和氨洗結果排除廢液時,用充入氮氣式頂排可以得到較好漂洗耳恭聽效果,為防止鈷爐內腔產生二次銹蝕。
6、輪胎工業(yè)
1) 提高輪胎行駛的穩(wěn)定性和舒適性
氮氣幾乎為惰性的雙原子氣體,化學性質極不活潑,氣體分子比氧分子大,不易熱漲冷縮,變形幅度小,其滲透輪胎胎壁的速度比空氣慢約30~40%, 能保持穩(wěn)定胎壓,提高輪胎行駛的穩(wěn)定性,*駕駛的舒適性;氮氣的音頻傳導性低,相當于普通空氣的1/5,使用氮氣能有效減少輪胎的噪音,提高行駛的寧靜度。
2) 防止爆胎和缺氣碾行
爆胎是公路交通事故中的頭號殺手,據(jù)統(tǒng)計,在高速公路上有46%的交通事故是由于輪胎發(fā)生故障引起的,其中爆胎一項就占輪胎事故總量的70%。汽車行駛時,輪胎溫度會因與地面磨擦而升高,尤其在高速行駛及緊急剎車時,胎內氣體溫度會急速上升,胎壓驟增,所以會有爆胎的可能。而高溫導致輪胎橡膠老化,疲勞強度下降,胎面磨損劇烈,又是可能爆胎的重要因素。而與一般高壓空氣相比,高純度氮氣因為無氧且?guī)缀醪缓莶缓停錈崤蛎浵禂?shù)低,熱傳導性低,升溫慢,降低了輪胎聚熱的速度,不可然也不助燃等特性,所以可大大地減少爆胎的幾率。
3) 延長輪胎使用壽命
使用氮氣后,胎壓穩(wěn)定體積變化小,大大降低了輪胎不規(guī)則磨擦的可能性,如冠磨、胎肩磨、偏磨,提高了輪胎的使用壽命;橡膠的老化是受空氣中的氧分子氧化所致,老化后其強度及彈性下降,且會有龜裂現(xiàn)象,這時造成輪胎使用壽命縮短的原因之一。氮氣分離裝置能極大限度地排除空氣 中的氧氣、硫、油、水和其它雜質,有效降低了輪胎內襯層的氧化程度和橡膠被腐蝕的現(xiàn)象,不會腐蝕金屬輪輞,延長了輪胎的使用壽命,也極大程度減少輪輞生銹的狀況。
4) 減少油耗,保護環(huán)保
輪胎胎壓的不足與受熱后滾動陰力的增加,會造成汽車行駛時的油耗增加;而氮氣除了可以維持穩(wěn)定的胎壓,延緩胎壓降低之外,其干燥且不油不含水,熱傳導性低,升溫慢的特性,減低了輪胎行走時溫度的提高,以及變形小抓地力提高等,降低了滾動阻力,從而達到減少油耗的目的。飛機的輪胎是用氮氣充氣的,因為氮氣是惰性氣體,在輪胎內的滲透率低,可保持胎壓穩(wěn)定,減少爆胎幾率,使輪胎壽命延長,并減少輪胎在凹凸路面的震動,使車輛行駛平穩(wěn),它還有音量傳導率低的功能,從而大大降低了輪胎與地面摩擦時產生的噪音等等。特別是高熱氣候時期,在高速路上,氮氣輪胎可以盡現(xiàn)其長處。