§ 44. Заваръчни горелки
§ 44. Заваръчни горелки
Горелките се делят на инжекционни и неинжекционни, еднопламъчни и многопламъчни, за газообразни горива (ацетилен и др.) И течни (керосинови пари). Най-широко използвани са инжекционните горелки, работещи със смес от ацетилен и кислород.
Схема и принцип на действие на инжекционната горелка.Горелката се състои от две основни части - цев и накрайник (фиг. 64). Цевта е с кислородни1и ацетиленови16нипели с тръби3и15, дръжка2, тяло4с кислородни5и ацетиленови14клапани. От дясната страна на горелката (гледана по посока на газовия поток) има кислороден клапан5, а от лявата страна има ацетиленов клапан14. Вентилите се използват за стартиране, регулиране на потока и спиране на подаването на газ, когато пламъкът изгасне. Накрайникът, състоящ се от инжектора13, смесителната камера12и мундщука7, е прикрепен към тялото на цевта на горелката със съединителна гайка.
Инжекторът13е цилиндрична част с централен канал с малък диаметър - за кислород и периферни, радиално разположени канали - заацетилен. Инжекторът се завинтва в смесителната камера на върха и се намира в сглобената горелка между смесителната камера и каналите за подаване на газ на тялото на горелката. Целта му е да създаде разредено състояние с кислородна струя и да засмуче ацетилен, идващ под налягане най-малко 0,01 kgf / cm 2. Разреждането зад инжектора се постига благодарение на високата скорост (около 300 m/s) на кислородната струя. Налягането на кислорода, влизащ през вентила 5, е от 0,5 до 4 kgf/cm 2 .
Устройството за инжектиране е показано на фиг. 65.
В смесителната камера кислородът се смесва с ацетилен и сместа навлиза в канала на мундщука. Горимата смес, напускаща мундщука със скорост 100 - 140 m / s, изгаря при запалване, образувайки ацетилен-кислороден пламък с температура до 3150 ° C.
Комплектът на горелката включва няколко броя накрайници. За всеки номер на върха се задават размерите на инжекторните канали и размерите на мундщука. В съответствие с това потреблението на кислород и ацетилен се променя по време на заваряване.
Конструкцията на пропан-бутан-кислородните горелки се различава от ацетилен-кислородните по това, че пред мундщука има устройство10(фиг. 64) за нагряване на пропан-бутан-кислородната смес. Необходимо е допълнително нагряване, за да се повиши температурата на пламъка. Стандартният мундщук се заменя с нов дизайн на мундщука.
Технически характеристики на инжекторните горелки.В момента индустрията произвежда заваръчни горелки със средна мощност - "Звезда", GS-3 и ниска мощност - "Звездочка" и GS-2. В експлоатация са и горелките "Москва" и "Малютка", произведени преди 1971 г.
Горелки"Москва", "Звезда" и ГС-3 са предназначени за ръчно кислородно-ацетиленово заваряване на стомана с дебелина 0,5 - 30 mm.
Комплектът горелка със средна мощност включва цилиндър и седем накрайника, прикрепени към цевта на горелката със съединителна гайка (Таблица 15).Задължителният комплект включва накрайници № 3, 4 и 6, най-често необходими при извършване на заваръчни работи, останалите накрайници се доставят по заявка на потребителя. Горелките "Звездочка", GS-2 и "Малютка" се доставят с накрайници № 0, 1, 2, 3. В горелките "Звезда", GS-3 и "Звездочка" мундщуците са изработени от бронз Br.X 0,5, метал, по-устойчив от медта MZ, използвана за направата на мундщуците на горелките "Москва" и "Малютка". Поради тази причина експлоатационният живот на произведените горелки се увеличава в сравнение с тези, произведени по-рано.
Горелки тип GS-3 работят с гилзи с диаметър 9 мм. Горелките с ниска мощност "Malyutka", "Zvezdochka" и GS-2 са предназначени за заваряване на стомани с дебелина 0,2 - 4 mm. Горелките GS-2 работят с гумени маншони с диаметър 6 мм.
За смес от пропан-бутан-кислород промишлеността произвежда горелки от типа GZU-2-62-I и GZU-2-62-II; първият е предназначен за заваряване на стомана с дебелина от 0,5 до 7 мм, вторият - за нагряване на метала. За пламъчно почистване на метална повърхност от ръжда, стара боя и др., се произвежда кислородно-ацетиленова горелка GAO (ацетиленова горелка, почистване). Широчината на повърхността, обработвана от горелката за едно преминаване, е 100 mm.
За закаляване на метала се произвеждат накрайници NAZ-58 за цевта на горелката GS-3.
Заваряване и други видове обработка на метали с пропан-бутан-кислороден пламък могат да се извършват с горелка GZM-2-62M с четири върха.
Нарушение на инжектораустройство води до обратни ходове на пламъка и намаляване на подаването на ацетилен в горимата смес. Запасът от ацетилен е увеличение на потреблението му с напълно отворен клапан на ацетиленовата горелка в сравнение с паспортното потребление за даден номер на мундщука. Причините за тези неизправности могат да бъдат запушване на кислородния канал, прекомерно увеличаване на диаметъра му поради износване на ацетиленовите канали, изместване на инжектора спрямо смесителната камера и външно увреждане на инжектора. За нормална работа на горелката диаметърът на изходния канал на мундщука трябва да бъде равен на диаметъра на канала на смесителната камера, а диаметърът на канала на инжектора трябва да бъде 3 пъти по-малък.
Седалката на инжектора е настроена за инжекторите, включени в комплекта на горелката.
Инжекторите на горелката "Москва" могат да се използват в горелката "Звезда", а инжекторите на горелката "Малютка" - в горелката "Звездочка".
Проверката на горелката за впръскване (вакуум) се извършва всеки път преди започване на работа и при смяна на накрайника. За да направите това, ацетиленовият ръкав се отстранява от нипела и кислородният клапан се отваря. В ацетиленовия нипел на работеща горелка трябва да се създаде засмукване, което се открива чрез докосване на пръста до отвора на нипела.
Поддържането на мундщука в правилно състояние осигурява нормален пламък по форма и размер (вижте гл. X). Мундщуците работят при високи температури, подложени са на механични повреди от пръски при заваряване и изискват поддръжка (почистване, охлаждане и др.). Рискове, надрасквания, сажди по стените на изходния канал на мундщука намаляват скоростта на изтичане на горимата смес и допринасят за образуването на пукания и обратни удари, изкривяват формата на пламъка. Тези недостатъци се отстраняват чрез подрязване на края на мундщука с 0,5 - 1 mm, калибриране и полиране на изхода.
След всеки ремонт частите на горелката трябва да бъдат обезмаслени с бензин B-70.
Безструйните горелкиработят при едно и също налягане на кислород и ацетилен, равно на 0,1 до 0,8 kgf/cm 2 . Тези горелки осигуряват по-постоянен състав на горимата смес по време на работа. Безструйните горелки могат да се захранват с ацетилен или от цилиндри, или от генератори със средно налягане.
Специални горелки.За газопламъчна обработка на материали понякога е препоръчително да се използват специални горелки. Промишлеността произвежда горелки за нагряване на метал с цел термична обработка, отстраняване на боя, ръжда, горелки за запояване, заваряване на термопласти; пламъчно напластяване и др. Основното разположение на специалните горелки е в много отношения подобно на горелката, използвана за заваряване на метали. Разликата е във формата и размера на мундщуците, както и в топлинната мощност, формата и размера на пламъка. За всеки горим газ се произвеждат специални горелки.
1. Защо ацетиленът се използва главно за газово заваряване от горими газове?
2. Разкажете ни за класификацията на ацетиленовите генератори.
3. Каква е ролята на инжектора в горелката?
4. Какво влияние има инжекторното устройство и мундщукът върху работата на горелката?