- •Лабораторная работа № 4 Газовая сварка и термическая резка
- •4.1. Цель работы
- •4.2. Сущность газовой сварки металлов
- •4.2.1. Сварочное пламя
- •4.2.2. Сварочный пост
- •4.3. Основы технологии газовой сварки металлов
- •4.4. Сущность термической резки металлов
- •4.4.1. Кислородная резка
- •4.4.2. Дуговые способы резки
- •4.4.3. Плазменно-дуговая резка
- •4.5. Оборудование для кислородной резки
- •4.6. Оборудование и материалы для выполнения работы
- •4.7. Порядок выполнения работы
- •4.8 Контрольные вопросы
4.2.2. Сварочный пост
Сварочный пост(рис. 4.2) для ацетилено-кислородной сварки включает:
ацетиленовый газовый генератор или баллон с растворенным в ацетоне ацетиленом;-
баллон с кислородом;
редуктор;
рукава (шланги);
газовая горелка.
Для хранения и перевозки газов под давлением обычно примеряют бесшовные баллоны емкостью 40 литров. Кислородный баллон емкостью в 40 литров при давлении 15 МПа вмещает 6 м3 кислорода. Он окрашен в голубой цвет, а надпись "Кислород" выполняется черным цветом. Для предотвращения взрыва кислородные баллоны должны быть обезжирены. Отбор кислорода ведется до остаточного давления не ниже 0,05 МПа.
Рис. 4.2. Пост газовой сварки:
1,4 - баллоны с ацетиленом и кислородом; 2,5 – соответственно ацетиленовый и кислородный редукторы; 3 – свариваемая деталь; 6 – шланги; 7 - газовая горелка
В таких же по емкости баллонах хранят и транспортируют ацетилен под давлением 1,6 - 1,9 МПа. В отличив от всех других газов ацетилен хранят в баллонах, заполненных пористой массой из березового активированного угля (300 г на I литр емкости баллона), пропитанной ацетоном. Ацетилен хорошо растворяется в ацетоне, поэтому в пористой массе активированного угля под большим давлением он становится взрывобезопасным. Баллон вмещает 4,5 - 5,5 м3 ацетилена.
Редукторы предназначены для снижения давления газа, находящегося в баллонах, до рабочего давления и для поддержания его постоянным в процессе сварки независимо от изменения давления газа в баллоне.
По эксплуатационным показателям наиболее совершенными являются редукторы обратного действия (рис.4.2.)
Рис. 4.3. Схема газового редуктора обратного действия:
1 - толкатель; 2 - мембрана; 3 - диск; 4 -обратная пружина; 5 - клапан; 6 - седло; 7 - главная пружина; 8 - прижимной винт; 9 - предохранительный клапан; А,В - камеры высокого и низкого давления; М1, М2 - соответственно манометры высокого и низкого давления
Принцип действия редуктора достаточно прост. Клапан 5 плотно прижат к седлу 6 главной пружиной 4 и редуктор закрыт, причем манометр М1 показывает давление в баллоне. При вращении прижимного винта 8 пружина 7 сжимается, отжимает диск 3 и мембрану 2, а связанный с ней толкатель I открывает клапан 5. Газ из камеры высокого давления А идет в камеру низкого давления В, откуда может поступать в горелку или резак. С увеличением числа оборотов прижимного винта 8 рабочее давление газа будет увеличиваться.
В случае резкого повышения рабочего давления в редукторе предохранительный клапан 9, который срабатывает при давлении больше 2,0 МПа, направляет газ в атмосферу.
Автоматическое поддержание рабочего давления на заданном уровне происходит следующим образом. Если отбор газа уменьшится, то давление в камере низкого давления В повышается, мембрана 2 выправится, нажимная пружина 7 сожмется, передаточный диск 3 о толкателем 1 опустятся и редуцирующий клапан 5 под действием обратной пружины 4 прикроет седло клапана 6, уменьшив или прекратив подачу газа в камеру низкого давления В. Если вентиль на горелке откроется, давление в камере В уменьшится, мембрана 2 вновь прогнется вверх и клапан приоткроется.
Сварочные горелки служат для смешения газов и образования сварочного пламени, а также регулирования состава и мощности пламени.
Инжекторные горелки (рис.4.4) работают на горючем низкого и среднего давлений (0,001 - 0,12 МПа) и кислороде 0,15 - 0,5 МПа.
Рис.4.4. Схема инжекторной горелки
Кислород подается через ниппель 9, трубку 8 и вентиль 5 в осевой канал инжектора 4 и с большой скоростью (250 - 300 м/с) попадает в смесительную камеру 3. Создавая разряжение (0,8-3 кПа) в канале горючего газа, кислород инжектирует (подсасывает) ацетилен, который идет через ниппель 10, ствол горелки 7, вентиль 6, также в смесительную камеру 3. Образовавшаяся горючая смесь по трубке наконечника 2 попадает в мундштук 1, образуя при выходе из него сварочное пламя. Вентилями 5 и 6 можно регулировать расход газов, а значит изменять вид пламени. Инжекторное устройство является наиболее ответственным узлом, и определяет устойчивость работы горелки. Мощность горелки зависит от номера наконечника 2, который приворачивается к корпусу 11 накидной гайкой 12.
Безынжекторные горелки (рис.4.4) более просты по устройству, но менее универсальны, так как работают на горючем среднего давления. Кислород и ацетилен под давлением 0,05 - 0,1 МПа по штуцерам 6 и 7, через вентили 4 и 8 поступают в смесительную камеру 3, смешиваются и по наконечнику 2 выходят из мундштука 1, в виде горючей смеси, образующей сварочное пламя при сгорании.
Рис. 4.5. Схема безынжекторной горелки
Шланги (рукава) служат для подвода газа из баллонов, генераторов и газопроводов к горелкам и резакам. Они должны выдерживать давление газа, быть гибкими и не стеснять движения сварщика. Изготовляются шланги из вулканизированной резины с одной или двумя тканевыми ^прокладками. Выпускаются шланги трех типов: для ацетилена и городского газа - тип I на давление до 0,63 МПа, для бензина и керосина - тип П на давление до 0,63 МПа, для кислорода - тип Ш на давление до 2 МПа.
