Горелки для сварки. Часть 1

Горелка является основным инструментом газосварщика. Горелка предназначена для образования пламени с регулируемой тепловой мощностью. Промышленностью выпускается четыре типа горелок по ГОСТу 1077-79 со следующими характеристиками:

Г1 - горелка микромощности, безынжекторная (5-50 л/ч).

Г2 - горелка малой мощности, инжекторная (25-600 л/ч).

ГЗ - горелка средней мощности инжекторная (50-2200 л/ч).

Г4 - горелка большой мощности инжекторная.

Горелки выпускаются с наконечниками следующих номеров: 0, 1,2,3,4,5,6,7. Горелка Г2 поставляется с наконечниками № 1; 2; 3, а наконечник № 0 - по дополнительному заказу. Горелка малой мощности предназначена для сварки сталей толщиной 0,3-5 мм; работает с резиновыми рукавами диаметром 6 мм.

В комплект горелки ГЗ входит три номера наконечника № 3, 4 и 6, а наконечники № 1, 2, 5, 7 поставляются по отдельному заказу.

Горелка ГЗ предназначена для сварки низкоуглеродистой стали толщиной от 0,5 до 30 мм, работает с резиновыми шлангами диаметром 9 мм. Чаще всего используются горелки малой и средней мощности.

Горелки типа Г4 выпускаются редко и, как правило, по специальному заказу.

Инжекторная горелка - это такая горелка, в которой подача горючего газа в смесительную камеру происходит за счет образования зоны разрежения (вакуума), которой подсасывается горючий газ. Подсос создается струей кислорода, выходящего с большой скоростью из инжектора в смесительную камеру. Этот процесс подсоса газа с более низким давлением струей газа высокого давления называется инжекцией, а горелки - инжекторными.

Для нормальной работы инжекторной горелки необходимо иметь диаметр выходного канала мундштука равным диаметру канала смесительной камеры, а диаметр канала инжектора - в 3 раза меньше

Кислород из баллона через ниппель, трубку и вентиль поступает в отверстие инжектора. Выходя из инжектора с большой скоростью, кислород создает разряжение в ацетиленовом канале (в полости) и засасывает ацетилен, который проходит через ниппель, вентиль в смесительную камеру. В этой камере кислород, смешиваясь с горючим газом, образует горючую смесь. Горючая смесь, выходя из мундштука, поджигается и образует сварочное пламя. Подача газа в горелку регулируется вентилями. Сменные наконечники подсоединяются к корпусу горелки накидной гайкой. Ниппель (с резьбой по мундштуку), трубка и смесительная камера спаяны между собой и образуют наконечник горелки.

Горелки для сварки. Часть 2

Безынжекторные горелки (кроме микромощности) в России не выпускаются.

Для нормальной работы инжекторной горелки давление поступающего в нее кислорода должно быть 2-4 кгс/см². Давление горючего газа может быть значительно ниже - 0,01-0,2 кгс/см².

Горелки имеют присоединительные ниппели для шлангов и накидные гайки для крепления ниппелей. Подача газа в горелку регулируется через кислородный и ацетиленовый вентили, которые находятся на корпусе горелки. Горелка имеет рукоятку, инжектор, ввернутый в смесительную камеру, наконечник (мундштук).

В смесительную камеру впаяна трубка горючей смеси, а на другом конце этой трубки имеется резьба для подсоединения мундштука.

Кислород под давлением до 4 кгс/см² через вентиль поступает в инжектор и, пройдя узкое отверстие выходного канала инжектора, расширяется и создает разрежение (подсос) в зазоре, образуемом конусом инжектора и стенками смесительной камеры. Величина зазора сильно влияет на степень разрежения (подсоса) и устанавливается сварщиком опытным путем для варианта наибольшего подcoca. При увеличении зазора до предельно допустимого подсос воз растает, при уменьшении - сокращается.

Горючий газ под давлением 0,01 кгс/см² через вентиль поступает в пространство между инжектором и смесительной камерой, откуда засасывается в канал смесительной камеры (за счет разрежения, созданного струей кислорода), смешивается там с кислородом, и образовавшаяся горючая смесь поступает в мундштук по трубке и выходит из отверстия мундштука со скоростью 60-140 м/с, сгорает, образуя пламя температурой до 3200ºС.

Газосварщик должен четко знать принцип действия горелки в особенности работу инжекторного устройства, состоящего из инжектора и смесительной камеры.

Засорения и забоины в канале инжектора, чрезмерное увеличение диаметра канала, смещение его по отношению к отверстию смесительной камере отражается на количестве поступающего горючего газа, приводит к обратным ударам пламени, так как скорость выхода (истечения) горючей смеси из мундштука становится меньше скорости ее сгорания. Обратные удары могут быть из-за перегрева мундштука до 400-500ºС, и смесь воспламеняется внутри - до выхода ее из горелки.

Инжекторное устройство горелки должно обеспечивать некоторый "запас ацетилена", т. е. увеличение его расхода при полном открытии ацетиленового вентиля горелки по сравнению с паспортным расходом газа для данного номера мундштука, который должен быть не менее 15%. Для каждого наконечника любой горелки подобраны определенные размеры смесительной камеры, инжектора, мундштука. Например, для наконечника № 4 горелки ГЗ инжектор имеет диаметр отверстия 0,6 мм, смесительная камера - 1,9 мм и мундштук - 1,9 мм. Если на ствол (наконечник) № 4 установить мундштук с отверстием диаметром 2,1 мм, то скорость газа на выходе из мундштука резко уменьшается и пламя будет гореть внутри наконечника, что приведет к хлопкам и обратным ударам при работе ацетиленом, а для пропана это явление используется специально - для предварительного подогрева смеси (в специальном мундштуке).

То же наблюдается, если для наконечника № 4 использовать инжектор, имеющий диаметр менее 0,6 мм.

Перечень выпускающихся в настоящее время горелок в России приведен ниже - в номенклатурном перечне оборудования.