车间里的隐形帮手氮气

上次带徒弟逛新车间,他蹲在激光切割机旁边闻了快一分钟,抬头问我,这喷出来凉丝丝无色无味的啥玩意儿?肯定不是普通空气吧?

我笑了,就是咱们今天说的主角。

激光切割为什么要喷氮气


你焊过铁板就懂。焊完拿开焊枪,焊缝刚硬,表面蒙着一层灰黑色的氧化渣,磨半天才能磨干净。激光切割几千度的光斑扫过去,钢板直接熔融切开,和空气里的氧气一接触,分分钟氧化挂渣。切出来的边毛刺翘得能划烂手套,后续还要铣、还要磨,费工不说,精度直接差出去半个毫米。

喷氮气就是干这个的——把切口周围的空气全挤走。常温下氮气懒得跟任何东西反应,干干净净把熔渣吹走,还不氧化切口。切出来的钢板边直接能用,省多少工序你算得出来。

上次车间有个学徒,赶工的时候图省钱,偷偷把氮气阀门关小,换压缩空气喷。结果切16毫米厚的碳钢板,出来的边跟狗啃的一样,调机调了两个小时,耽误了交货期,扣了半个月绩效,真的犯不上。

激光切割氮气喷吹作业现场图
激光切割氮气喷吹作业现场图


工业氮气到底从哪来


很多刚入行的小朋友以为,氮气是化工厂合成出来的宝贝,贵得很。其实哪用,咱们周围的空气里,七成多都是氮气,现成的原料。难的是怎么把氮气和氧气分开,拿到能用的纯度。

现在工厂里常用两种方法,小加工厂一般用变压吸附制氮。说白了就是弄一堆特殊的分子筛,给空气加压,分子筛把氧气截住,氮气顺着流出来,收集起来压缩一下就能用。大项目需要大量氮气,就用深冷法,把空气降温降到零下一百九十多度,氧气先液化变成液体流走,剩下的气态氮气提纯就行。

很多小厂自己买个一体式制氮机放车间,插电就能出氮气,不用天天让气体公司拉钢瓶来回跑,方便是方便,但有个坑——必须定期换分子筛。不少老板抠门,分子筛超期服役五六年不换,出来的氮气纯度不够,切铝合金切出来切口发乌,焊接出来焊缝脆,客户退货一次,亏的钱够买十套新分子筛。

工厂一体式制氮机组车间布置图
工厂一体式制氮机组车间布置图


藏在工业角落,和普通人也有关

藏在工业角落,和普通人也有关
藏在工业角落,和普通人也有关

除了切割焊接,氮气干的活大多藏在看不见的地方。

比如机械加工里的渗氮处理,给零件表面“打疫苗”。把钢材零件放进渗氮炉里通氮气,高温下氮原子钻进钢材表面,出来之后零件表面硬得能划动玻璃,耐磨度翻好几倍。汽车发动机里的曲轴、齿轮箱里的齿轮,很多都是做过渗氮处理的,开十几万公里都磨不坏,你说跟你有关系没有?

还有储油罐、有机溶剂储罐的氮封。储罐里留着的空间,通氮气把空气赶出去,没有氧气就不会炸,也不会让储罐里的原料氧化变质。咱们日常用的塑料、油漆,原料都是这么存出来的。

很多人有误解,说氮气是惰性气体,啥都不反应。不对,常温下它只是懒得动,真碰到高温催化剂,它比谁都活跃,咱们地里用的氮肥,就是拿氮气做原料合成的。咱们机械工业就是用它“懒得动”这个特性,安安稳稳干活。

还有人怕氮气危险,说实话,氮气本身没毒也不燃,比乙炔、氢气安全很多。但有个事要记死了,密闭空间里氮气泄漏,把氧气挤走,悄无声息就能让人晕倒,所以巡检必须带测氧仪,规矩不能破。我干了快二十年,见过一次泄漏事故,工人没带仪器,进去就倒了,幸好巡检赶得及时,救回来了,所以说,该走的流程一步都不能省。

逛工厂的时候,别光盯着大价钱买的大机床看,这些看不见摸不着的气体,才是悄悄把活干好的隐形帮手。没了它,好多精度活根本干不出来。

对吧?
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