Сварочные горелки

Для сварки чаще всего применяют однопламенные инжекторные горелки, работающие на смеси ацетилена с кислородом. Кислород в инжекторной горелке через ниппель 2 (рис. 6.18) проходит под давлением 0,1-0,4 МПа и с большой скоростью выходит из центрального канала инжектора 13. При этом струя кислорода создает разрежение на выходе ацетиленовых каналов, за счет которого ацетилен инжектируется (подсасывается) в смесительную камеру 16, откуда образовавшаяся горючая смесь направляется в мундштук 1 и на выходе сгорает. Инжекторные горелки (например, типа Г-4) нормально работают при давлении поступающего ацетилена 0,001 МПа и выше.

Повышение давления горючего газа перед горелкой облегчает работу инжектора и улучшает регулировку пламени, хотя при этих условиях приходится прикрывать вентиль горючего газа на горелке, что может привести к возникновению хлопков и обратных ударов пламени. Поэтому при использовании инжекторных горелок рекомендуется поддерживать перед ними давление ацетилена (при работе от баллона) в пределах 0,02-0,05 МПа. Преимущество инжекторных горелок — возможность устойчивой работы даже при малом давлении горючего газа.

На производстве применяют различные горелки, отличающиеся конструктивным исполнением, мощностью и назначением. Наибольшее распространение имеют сварочные универсальные горелки средней мощности, для ремонтных кузовных работ — малой мощности. 

Горелки для горючих — заменителей ацетилена можно подразделить на следующие группы:

- горелки с подогревом горючей смеси до ее выхода из мундштука;

- обычные горелки для ацетиленокислородной сварки, укомплектованные инжекторами, смесительными камерами и мундштуками с расширенными проходными сечениями;

- камерно—вихревые горелки;

- горелки, работающие на жидких горючих. 

Камерно—вихревые горелки используются для некоторых процессов газопламенной обработки — нагрева, пайки, сварки пластмасс, т. е. где не требуется высокой температуры ацетиленокислородного пламени.

Горелки, работающие на жидких горючих, рекомендуются для подогрева, сварки, правки, наплавки и пайки черных и цветных металлов. Поэтому подробно в данном учебнике на их конструкции отдельно останавливаться не будем.

Горелки для пропанобутановой смеси и для других газов — заменителей ацетилена отличаются от ацетиленовых горелок тем, что они снабжены устройством для подогрева смеси горючего газа с кислородом до выхода ее из канала мундштука (рис. 6.20) (например, типа ГЗУ-З—02). Подогреватель 3 ввинчивается между трубкой 5 горючей смеси и мундштуком 1 горелки, через его отверстия 4 (сопла) часть горючей смеси выходит наружу еще до мундштука. При работе горелки пламя 6 от сгорания этой части смеси обволакивает мундштук 1 и подогревает до температуры 300... 350 °С, проходящую через него, основную часть смеси. В результате скорость сгорания газа и температура сварочного пламени повышаются. Это увеличивает эффективную мощность пламени и производительность процесса обработки металла. Каждая горелка укомплектована набором наконечников, позволяющих задавать необходимый расход газа и регулировать мощность пламени.

Исправная, правильно собранная и отрегулированная горелка должна давать нормальное устойчивое сварочное пламя. Если горение неровное, пламя отрывается от мундштука, гаснет или дает обратные удары и хлопки, следует тщательно отрегулировать вентилями подачу кислорода и ацетилена. Если после регулировки неполадки не устраняются, то причиной их являются неисправности в самой горелке: неплотности в соединениях, повреждение выходного канала мундштука или инжектора, неправильная установка деталей горелки при сборке, засорение каналов, износ деталей и т. д.

Перед началом работы проверяют исправность горелки. Для проверки инжектора на кислородный ниппель надевают шланг, а в корпус горелки вставляют наконечник, накидную гайку которого плавно затягивают ключом.

Установив давление кислорода в соответствии с номером наконечника, пускают в горелку кислород, открывая кислородный вентиль. В ацетиленовом ниппеле горелки должно образоваться разрежение, которое легко обнаружить, приложив к отверстию ниппеля палец, который должен присасываться. Если подсос есть, горелка исправна.

При отсутствии подсоса следует проверить:

Достаточно ли плотно прижимается инжектор к седлу корпуса горелки. При обнаружении неплотности следует сместить инжектор до упора его в седло при вставленном в ствол наконечнике.

Не засорены ли каналы мундштука, смесительной камеры и ацетиленовой трубки. При засорении необходимо прочистить каналы тонкой медной проволокой и продуть.

После проверки горелки следует подсоединить оба шланга, закрепить их на ниппелях хомутиками и зажечь горючую смесь.

Если при зажигании смеси горелка дает хлопок или при полном открытии ацетиленового вентиля в пламени не появляется избытка ацетилена (черная копоть), необходимо проверить, хорошо ли затянута накидная гайка наконечника, достаточно ли давление кислорода и нет ли препятствий поступлению ацетилена в горелку (вода в шланге, перегиб шланга, придавливание шланга деталями, перекручивание шланга и т. д.).

При прекращении работы горелки, а также при частых хлопках или обратных ударах необходимо закрыть сначала ацетиленовый вентиль, затем — кислородный.

Иногда частые хлопки и обратные удары вызываются перегревом мундштука после продолжительной работы. В этом случае необходимо погасить пламя горелки в упомянутом порядке и охладить мундштук горелки в подручном сосуде с водой.

Инжекторная горелка нормально и безотказно работает, если соотношение диаметров каналов инжектора, смесительной камеры и мундштука выбраны правильно.

Если мундштук обгорел, с забоинами и отверстие его сильно разработано, следует конец мундштука аккуратно опилить мелким напильником, слегка зачеканить или осадить ударами молотка, а затем прокалибровать сверлом соответствующего диаметра. Поверхность мундштука необходимо заполировать.

Пропуск газа через сальники вентилей горелки устраняются заменой набивки сальников или подтягиванием гаек сальников.