3.2. Сварочные горелки

Сварочные горелки предназначены для смешивания в нужных пропорциях горючего газа и кислорода при образовании сварочного пламени необходимой мощности, размеров и формы. В промышленности используют преимущественно инжекторные горелки, пригодные для использования ацетилена низкого и среднего давления (рис. 7.9).

Принцип работы этой горелки основан на подсосе ацетилена струей кислорода (инжекции). Кислород под давлением 0,2…0,4 МПа подается через ниппель (5), трубку (7) и регулировочный вентиль (4) в инжектор (3), который имеет узкое центральное отверстие (сопло) и продольные пазы. Выходя из отверстия сопла с большой скоростью, кислород создает в камере смешивания (2) сильное разрежение.

Рис. 7.9. Схема инжекторной горелки ГС-53

Вследствие этого ацетилен, имеющий более низкое давление, засасывается через ниппель (6), регулировочный винт (8) и продольные пазы инжектора в камеру смешивания. Здесь кислород и ацетилен образуют горючую смесь, которая по трубке поступает в мундштук (9). Па выходе из последнего при зажигании этой смеси образуется сварочное пламя (10). Необходимое соотношение газов в горелке регулируется кислородным и ацетиленовым вентилями.

Горелка инжекторного типа имеет семь сменных наконечников, дающих возможность сваривать металл толщиной 0,5…30 мм.

3.3. Строение ацетиленового пламени

В зависимости от соотношения кислорода и ацетилена, поступающих из горелки, различают три основных вида ацетиленокислородного пламени:

1 – науглероживающее при соотношении кислорода к ацетилену (О₂/С₂Н₂) меньше 1 (0,8…0,9).

Применяется главным образом для наплавки, а также для сварки чугуна и цветных сплавов.

2 – окислительное при соотношении кислорода к ацетилену (О₂/С₂Н₂) больше 1,2 (1,2…1,5).

Применяется для сварки латуни

3 - нормальное при соотношении кислорода к ацетилену (О₂/С₂Н₂) равное 1,0…1,2.

Применяется при сварке большинства сталей и сплавов.

Рис. 7.10. Схема строения ацетиленокислородного пламени

Ацетиленокислородное пламя состоит из трех зон: ярко очерченного ядра (1) (температура около 1000 °С), сварочной (2) (температура 3050…3150 °С) и факела (3) (температура около 1200 °С) (рис. 7.10).

3.4. Способы проведения газовой сварки

Различают два основных способа газовой сварки: левый и правый. При левом способе пламя горелки перемещается справа налево и направлено на еще не сваренные кромки, а при правом - слева направо и направлено в сторону уже готового шва. Левый способ применяют при сварке стальных изделий толщиной до 5 мм и легкоплавких металлов, для которых не требуется накапливание большого количества тепла в месте сварки. Правый способ обеспечивает более глубокий провар, поэтому его применяют при сварке металла толщиной более 5 мм. Однако при выборе способа сварки учитывают не только толщину свариваемых изделий, но и расположение сварного шва в пространстве. Так вертикальные швы сваривают только левым способом, а потолочные - только правым.

3.5. Термическая резка металлов

Газокислородная резка заключается в сжигании (окислении) металла в струе кислорода. При резке металл нагревается в начальной точке реза. Для газокислородной резки используют резак, подающий газовую смесь для подогрева металла, и кислород - для его горения. Сначала резаком работают как сварочной горелкой и только после нагрева металла подают кислород, который окисляет металл и выдувает окислы, появляющиеся в процессе резания. Горение (окисление) металла начинается при достижении определённой температуры (для углеродистых сталей 1000…1200 °С) и сопровождается выделением значительного количества теплоты, которая определяет высокую скорость разделения металла.

По характеру и направленности кислородной струи различают следующие способы резки:

4. разделительная резка - режущая струя направлена нормально к поверхности металла и прорезает его на всю толщину;

5. поверхностная резка - режущая струя направлена под очень малым углом к поверхности металла и обеспечивает его грубую строжку или обдирку.

Термическая резка может быть ручной и машинной. Для ручной резки характерна невысокая точность поверхности резания.

Машинная резка используется при серийном изготовлении деталей и обеспечивает высокое качество поверхности.

Для сплавов, у которых на поверхности образуются тугоплавкие пленки окислов, нельзя использовать кислородную резку. Для таких сплавов применяют кислородно-флюсовую резку.

Суть кислородно-флюсовой резки заключается в том, что в зону реза вместе с режущим кислородом подается порошковый флюс, который состоит из железа, кварцевого песка и других добавок. Порошок железа сгорает в струе кислорода и выделяется дополнительное тепло, благодаря которому расплавляются тугоплавкие окислы.

Контрольные вопросы

1. В чем суть газовой сварки?

2. Как и где получают ацетилен?

3. Для чего предназначена сварочная горелка?

4. Каков принцип работы сварочной горелки?

5. Перечислите основные виды ацетиленокислородного пла­мени.

6. Из каких зон состоит ацетиленокислородное пламя?

7. Какие Вы знаете способы проведения газовой сварки?

8. В чем заключается газокислородная резка металла?

9. Что представляет собой газовый резак?

10. Какие Вам известны способы резки?

11. Для каких сплавов используется кислородно-флюсовая рез­ка?

12. В чем суть кислородно-флюсовой резки?