Главная → Статьи

Cварочные горелки

Сварочные горелки предназначены для смешивания горючего газа или жидкости с кислородом и получения устойчивого сварочного пламени требуемой мощности, размеров и формы.

Сварочные горелки делятся:
1) по способу подачи горючего газа и кислорода, а также образования горючей смеси на инжекторные и безынжекторные;
2) по числу пламени на одноплеменные и многопламенные;
3) по назначению на универсальные и специализированные;
4) по роду горючего газа на ацетиленовые, пропан-бутановые, керосиновые и т. д.;
5) по способу применения на ручные и машинные.

Наибольшее распространение получили инжекторные одноплеменные универсальные ацетилено-кислородные горелки. Они укомплектованы несколькими сменными наконечниками и позволяют сваривать черные и цветные металлы и выполнять другие виды газопламенной обработки металлов (пайку, подогрев и т. п.).

Инжекторные горелки работают на ацетилене низкого и среднего давления. Подача ацетилена в смесительную камеру осуществляется за счет подсоса его струей кислорода, выходящего с большой скоростью из отверстия инжектора. Подобный процесс подсоса называется инжек-цией, а поэтому горелки этого типа называются инжекторными. Для нормальной работы горелок давление поступающего кислорода должно быть 3—4 кгс/см2, а давление ацетилена — значительно ниже: 0,01— 0,2 кгс/см2 (от 100 до 2000 мм вод. ст.).

Рис. 27. Инжекторная сварочная горелка

В инжекторной сварочной горелке (рис. 27) кислород из баллона под рабочим давлением через ниппель 1 и трубу 4, расположенную внутри рукоятки 3, поступает в сопло инжектора 8. При выходе из сопла с большой скоростью, кислород создает разрежение в ацетиленовых каналах, в результате этого ацетилен, проходящий через ниппель 2, подсасывается в смесительную камеру 10.

В этой камере кислород с ацетиленом образует горючую смесь, которая выходит из мундштука и сгорая, образует сварочное пламя. На корпусе горелки 5 расположен кислородный 6 и ацетиленовый 7 вентили для регулировки подачи газов в смесительную камеру. Сменный наконечник 11 крепится к корпусу горелки накидной гайкой 9.

В Советском Союзе изготовляют универсальные инжекторные сварочные горелки «Москва» со сменными наконечниками от № 1 до № 7. Технические характеристики наконечников сварочной горелки приведены в табл. 11.

При сварке металла малой толщины (0,2—4 мм) применяют облегченные горелки ГСМ-53 (горелка сварочная малая) и «Малютка» с комплектом наконечников от № 0 до № 3. Малые горелки весят 360—400 г и рассчитаны на шланги с внутренним диаметром 6 мм.

Универсальные горелки применяют для пайки или подогрева, для чего к корпусу горелки присоединяют многопламенный наконечник.

В других случаях применяют мощные многопламенные горелки с расходом ацетилена до 12 000 дм3/ч.

Рис. 28. Схема бесплунжерного регулятора равного давления ДКР-1-56
1 — накидная гайка; 2 — регулирующий клапан; 3 — шток; 4 — хомут; 5 —нажимной диск; 6 и 10 — мембраны; 7 — ниппель; 8 и 9 — крышки; И — седло клапана

Для сварки металла большой толщины с подогревом, когда наконечник сильно нагревается, применяют наконечники HAT с расходом ацетилена от 700 до 4500 дм3/ч.

Наконечник этих горелок оплетен асбестом и закрыт кожухом для предохранения от нагрева теплом свариваемой детали. При нагреве мундштука инжекторной горелки инжекция ухудшается, а следовательно, уменьшается поступление ацетилена в горелку. Поэтому состав горючей смеси изменяется, и в ней появляется избыток кислорода. Сварку приходится прерывать для охлаждения мундштука. Это является их крупным и существенным недостатком, что дает повод для замены их безынжекторными горелками.

Безынжекторные горелки, называемые также горелками равного давления, работают на ацетилене среднего и высокого давления. В этих горелках отсутствует инжектор (последний заменен простым смесительным соплом, ввернутым в трубку наконечника горелки). Кислород и ацетилен в безынжекторные горелки поступает под давлением 0,5—1 кгс/см.2.

Для обеспечения нормальной работы безынжекторных горелок сварочный пост дополнительно снабжают беспружинным регулятором равного давления ДКР-1-56 (рис. 28), автоматически обеспечивающим равенство рабочего давления кислорода и ацетилена. В регуляторе используют усилие, создаваемое давлением ацетилена.: При возрастании давления ацетилена редуцирующий клапан открывается и увеличивает давление кислорода, находящегося по другую сторону мембраны, и наоборот.

Рис. 29. Керосино-кислородная горелка ГКУ-01-55
1 — керосиновый присоединительный ниппель; 2 и 5 — керосиновые трубки; 3 — керосиновый запорный вентиль; 4 — кислородный регулировочный вентиль; 6 — кислородная трубка; 7 — щиток; 8 — испаритель; 9 — асбестовая оплетка; 10 — подогревающее сопло; 11 — смесительная камера; 12— инжектор

Ацетилено-кислородная безынжекторная горелка равного давления ГАР-1-58 похожа на горелку «Москва», только взамен инжектора в ствол наконечника горелки ввернуто смесительное сопло с дозаторными каналами, обеспечивающими постоянный состав горючей смеси. Универсальная керосино-кислородная горелка ГКУ-01-55 (рис. 29) служит для сварки и пайки цветных металлов, чугуна и тонколистовой стали.

Основными узлами горелки являются корпус, испаритель и головка.

Кислород через трубку и центральное сопло инжектора 12 попадает в смесительную камеру И, где создается разрежение. Керосин из бачка проходит по трубе 5 и попадает в асбестовую оплетку испарителя 8, где под действием пламени подогревающего мундштука 10 испаряется. Пары керосина подсасываются через боковые вырезы инжектора в камеру. Образовавшаяся при этом горючая смесь выходит из мундштука и сгорает. Часть образовавшейся горючей смеси забирает подогревающий мундштук.

Количество паров керосина, подаваемых в смесительную камеру, регулируют маховичком 3. При повороте маховичка в ту или другую сторону изменяется величина зазора между торцом инжектора и краем смесительной камеры. Керосин подают по дюритовым шлангам диаметром 6 мм. В комплект горелки входят четыре одно-сопловых и два сетчатых мундштука. По тепловой мощности пламени горелка ГКУ-01-55 подобна ацетилено-кислородной горелки с наконечниками № 2—7. Горелка может работать на керосине и на бензине.

Керосино-кислородная горелка ГКР-1-57 работает по принципу распыления керосина кислородом с последующим его испарением во внутренней полости мундштука от самонагрева.

В комплект горелки входят три однопламенных и два сетчатых мундштука.

Мощность пламени горелки соответствует мощности пламени ацетилено-кислородной горелки с наконечниками № 3—7.

Пропан-бутан-кислородные горелки ГЗУ служат для газовой сварки низкоуглеродистых сталей, для сварки и наплавки цветных металлов (кроме меди), сварки чугуна, наплавки твердых сплавов, пайки и нагрева. Горелки эти можно использовать для работы на газах-заменителях: метане, природном и городском газах среднего и низкого давления.

Конструкция горелок состоит из ствола, наконечника и присоединительных ниппелей. Наконечник состоит из мундштука, подогревателя со штуцером, трубки и смесительной камеры с накидной гайкой. Горелка работает следующим образом: кислород поступает из баллона по шлангу через ниппель в трубку, вентиль и далее в инжектор. Выходя из инжектора с большой скоростью, струя кислорода создает в каналах горючего газа горелки разрежение, в результате чего пропан просачивается в смесительную камеру. От источника питания пропан поступает по шлангу в ниппель и далее через трубку и регулировочный вентиль горючего в смесительную камеру, где инжектируется кислородом.

Полученная горючая пропан-бутан-кислородная смесь частично отводится в сопла подогревателя для подогрева штуцера до определенной температуры. Основной поток газовой смеси поступает в штуцер и через боковые отверстия направляется в мундштук. Соприкасаясь с нагретыми стенками штуцера, смесь равномерно прогревается и при выходе из мундштука сгорает, образуя требуемое сварочное пламя.

В зависимости от вида сменных мундштуков промышленность выпускает два типа горелок: горелка ГЗУ-2-62-1, комплектуемая четырьмя сменными наконечниками с од-носопловыми мундштуками, и горелка ГЗУ-2-62-П, компплектуемая тремя наконечниками с сетчатыми мундштуками.

На базе горелки «Малютка» разработана горелка малой мощности ГЗМ-2-62М. Эта горелка комплектуется четырьмя наконечниками № 0—3 с односопловыми мундштуками.

Ваш отзыв