Assma.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ацетиленовая горелка принцип работы

Выбор газовой горелки для сварочных работ

Газопламенные горелки используются для сварочных работ, нагрева и закалки металла, а также очистки поверхности металла от загрязнений. Принцип работы сварочной горелки – смешение горючего газа

или паров горючей жидкости с газом для поддержки горения для получения высокотемпературного устойчивого «клина» пламени. В качестве горючего газа используется ацетилен (ацетиленовая горелка), пропан-бутан, природный газ и т. д., в жидкостных сварочных горелках в качестве горючего вещества используют пары бензина или керосина. Газ для поддержки устойчивого горения – кислород или атмосферный воздух. Основным критерием при выборе сварочной горелки следует считать стабильное и ровное пламя необходимого уровня мощности.

Общая информация

Горелка для полуавтомата обычно поставляется в комплекте со сварочным аппаратом и используется для подачи защитного газа с присадочной проволокой в сварочную зону. Ниже вы можете видеть схематичное устройство горелки. Оно может несколько отличаться в зависимости от модели и производителя, но суть останется неизменной.

Большинство моделей состоит из основы, изоляционного кольца, держателя проволоки. Также есть токопроводящие наконечники и сопло для полуавтоматической сварки.

Кстати, чаще всего из строя выходят именно наконечники и газовое сопло. Эти детали фактически являются расходниками и нуждаются в частой замене. Все дело в высоких температурах. Сопло и наконечник способны какое-то время противостоять им, но в конечном итоге выходят из строя. Иногда страдает держатель проволоки, так же из-за высоких температур. Принимайте это во внимание. Если вовремя не заменить, например, наконечник, то у сварочной проволоки просто не будет возможности подачи в сварочную зону.

Плюсы и минусы

Самым главным достоинством этого вида сварки является автономность, поэтому отсутствует необходимость в источнике тока, что особо приемлемо при выполнении монтажно-строительных работ на площадках, где отсутствует электроэнергия.

Преимущества ацетиленовой сварки:

  1. Возможность регулирования расстояния до свариваемой поверхности и рабочих режимов, что позволяет исключить брак в виде прожогов, даже в случае соединения тонких металлических листов.
  2. Мобильность перемещений и транспортировка по монтажно-строительной площадке.
  3. Надежность и высокое качество производимых работ.
  4. Контроль за процессом сварки.
  5. Возможность выполнения неповоротного шва, вблизи препятствий, например, стены без необходимости осуществления операционного стыка.
  6. Создание неразъемных металлических соединений с различными температурами точек плавления.
  7. Настройка силы и размера сварочного пламени.
  8. Повышение качества шва с применением легирующей стальной проволоки.
  9. Устранение процессов возникновения деформационных сдвигов конструкции и стыка, путем регулировки температурного режима нагрева, тем самым достигая расчетный режим сваривания металлов.
  10. Низкая стоимость оборудования и расходников для устройства.

Недостатки при использовании мини ацетиленовой горелки:

  1. Работы могут выполнять только обученные и аттестованные работники.
  2. Низкая производительность работ по сварке.
  3. Изменение химических и структурных свойств материала на большой площади нагрева.
  4. Применение ацетилена создает высокую пожароопасность среды;
  5. Большая загазованность в месте сварочных работ.
  6. Низкокачественное пайка узлов из легированных стальных материалов.
  7. Невозможность выполнения сварки внахлёст.

Принцип работы

Подавляющее большинство ацетиленовых горелок использует инжекторную схему. Эти устройства делятся на ствол и наконечник. Дополнительно присутствуют ниппели под кислород и ацетилен, вентили.

Чтобы начать работу, требуется залить газогенераторную ёмкость вплоть до верхней пробки. В корзину укладывают карбид кальция, после чего крышку накрепко запирают.

Получение газа из 1 кг карбида потребует израсходовать 6 л воды. Образующийся ацетилен проходит сквозь водяной затвор и штуцер в сварочный шланг. Как только давление превышает уровень 1,5 кгс на 1 кв. см., клапан предохранения начинает пропускать избыточный газ в атмосферу. Сами горелки, куда поступает ацетилен, делятся на инжекторный и безинжекторный типы.

В индустрии используют главным образом инжекторные системы.

Горючее вещество подсасывается кислородной струёй. Кислород движется из сопла инжектора, причём скорость его перемещения очень велика. Влиять на уровень подачи ацетилена и кислорода можно при помощи вентилей. Для всех номеров мундштуков подбираются свои режимы использования газов. Их подбирают сообразно толщине металла и методу сварки.

С безинжекторными горелками всё несколько проще. В них горючий ацетилен и кислород поступают под неизменным давлением от начала и до конца. Условия использования на состав смеси не влияют. Так как ниппели имеют различную резьбу, подсоединить шланг к источнику «не того» газа практически невозможно. В самом начале оба вентиля должны быть перекрыты.

Читать еще:  Пиролизная горелка в России

Начинают с откручивания кислородного крана на 1 или 2 оборота, лишь затем выпускают ацетилен. Когда кислород через вентиль попадёт в инжекторное сопло, возникает область пониженного давления в ацетиленовом канале. Оттуда начинается засасывание небольшого количества газа в камеру для смешивания. Давление ацетиленовой струи при этом не превышает 0,02 кгс на 1 кв. см.

Через трубку наконечника смешанный состав поступает в мундштук. Далее он выбрасывается из сопла. Сварщик поджигает кислород-ацетиленовую комбинацию. Затем за счёт манипуляций с вентилями он добивается голубой расцветки пламени (в сочетании с красной зоной в середине). Для самой сварки применяют средний участок огня, расположенный сразу за ядром (температура в этом месте составляет 3150 градусов).

Иногда ацетиленовая горелка стреляет. Это обычно провоцируется нарушением рекомендованного давления на выходе из баллона. Пламя регулируют индивидуально. В ряде случаев помогает небольшой сдвиг в пользу кислорода.

Внимание стоит уделить и герметичности всех соединений, шлангов.

Как выбрать ацетиленовую горелку

В торговой сети реализуются множество модификаций сварочных горелок, как отечественного, так и западного производства. Наконечник ацетиленовой горелки бывает от 0 до 7 типоразмера.

Главные параметры выбора зависят от параметров свариваемых деталей:

  • толщины свариваемых узлов;
  • химического состава свариваемого металла;
  • размер соединительного сварочного шва.

Топ 6 надежных горелок

Сегодня самыми популярными устройствами являются:

  • горелка ацетиленовая г2 — м «Малютка» — для пайки высокотемпературным припоем, цена: 2650 руб.;
  • горелка ацетиленовая г2 — 4м,с 4-мя цельнотянутыми наконечниками: от 0 до 3 размера, с возможной толщиной свариваемого металла от 0.3 до 8.,0 мм, цена: 2559 руб.;
  • горелка ацетиленовая гс — 2, с толщиной свариваемого металла от 0.5 до 5.0 мм, цена: 1250 руб.;
  • горелка ацетиленовая г2 — 23, с толщиной свариваемого металла от 1.0 до 4.0 мм, цена: 1439 руб.;
  • горелка ацетиленовая гс -3, с наконечниками 4,6 с климатическим исполнением +45С до -40С, цена: 1197 руб.

Плюсы и минусы сварки ацетиленом

Первое и неоспоримое преимущество – это мобильность. Варить можно хоть в чистом поле без привязки к электричеству, причём практически все виды металлов. Нет необходимости в операционных стыках, даже если выполняется поворотный шов с большим расстоянием до стены. Можно сваривать между собой детали из разных металлов. Температура пламени регулируется – это позволяет уменьшить деформацию и точно подобрать режимы. Отсутствует сильное разбрызгивание металла.

К недостаткам можно отнести тот факт, что тепло от пламени распространяется на большую площадь детали и может изменить её свойства. Нельзя варить ацетиленом высокоуглеродистые стали. Детали толщиной более 5 мм тоже лучше доверить электросварке. При варке внахлёст образуется напряжение металла, из-за чего впоследствии возможна деформация. Ну и естественно – взрывоопасность.

Принцип работы водяного затвора низкого давления

Затвор заполнен водой до уровня контрольного крана 5. Ацетилен по газопроводящей трубе 1 поступает в затвор, пройдя через слой воды, выходит по газоотводящему крану 4 к горелке.

Рис.6. Водяной затвор:

а) – при нормальной работе; б) – при обратном ударе

1 – газопроводящая труба; 2 – щиток; 3 – предохранительная трубка; 4 – газоотводящий кран; 5 – контрольный кран

Разность уровней в открытой сверху предохранительной трубке 3 и затворе, определяет рабочее давление газа в горелке. При обратном ударе газовая смесь устремляется назад, поступает в затвор через кран 4 и оттесняет воду в газоотводящую трубу и предохранительную трубку 3. Из-за понижения уровня воды в затворе нижний конец предохранительной трубки обнажается, и газы выходят в атмосферу. Щиток 2 отражает воду, выбрасываемую из затвора, и возвращает ее назад в затвор.

Видео описание

Как научиться варить газосваркой, ацетиленом.

Внимание! Кислород в баллонах всегда МАСЛООПАСЕН! Поэтому погрузка и разгрузка резервуаров в рукавицах, пропитанных маслом, категорически запрещена. Также нельзя пользоваться промасленной ветошью для протирки баллонов с O2 – это приведёт к взрыву со всеми вытекающими последствиями!

Как создается давление

Давайте подробнее разберемся, как работает сварка ацетиленом и кислородом при помощи принципиальной схемы, которую вы видите на верхнем изображении. Кислород привозят на производство в стальных баллонах, выкрашенных в синий цвет, где он содержится под давлением до 150 атмосфер или 1,52 МПа (как кто привык). Эти резервуары заправляют на специальных заводах, которые есть по всей стране. Такая доставка, как правило, осуществляется не напрямую, например, на материальный железнодорожный склад (МЧ) с завода приходит вагон с баллонами. Оттуда его разбирают ЖД организации типа ТЧ, ВЧД, НГЧ, ШЧ, ПЧ, ЭЧ, то есть предприятия, ответственные за движение поездов. Карбид, кстати, получают по такой же схеме, поэтому крупным предприятиям/компаниям намного проще справляться с обеспечением.

Читать еще:  Газовые горелки для котлов; типы, плюсы, минусы

Для подключения ацетиленовой сварки на баллон с кислородом сварщик устанавливает редуктор, который понижает давление со 150 на 3-10 атмосфер и дальше газ направляется к горелке. По другому шлангу в это время к горелке движется ацетилен.

Примечание: для сварки ацетиленом C2H2 не всегда вырабатывают непосредственно на рабочем месте в генераторе из воды и карбида кальция. В некоторых ситуациях газ заказывают на заводе, и он поступает по назначению в баллонах белого цвета.

Горелка

Сварка ацетиленом и кислородом происходит при помощи газовой горелки, которая является своего рода смесителем для двух компонентов. То есть, по тому же принципу, что в сантехническом смесителе на два отдельных штуцера подается разный газ, а затем мощность струи регулируется кранами, как холодная и горячая вода. После регулировки смесь нужной концентрации выходит через сопло горелки.

Регулировка пламени

Качество кислородно-ацетиленовой сварки по большей мере зависит от сложного состава языка пламени, которое горит у сопла горелки. То есть, регулировка количества подачи C2H2 и O2 не предусмотрена каким-то автоматическим способом: она осуществляется только вручную. Профессиональный сварщик, хорошо зная устройство горелки и необходимую цветовую гамму факела, быстро справляется с настройками и получает качественный шов.

Ядро факела имеет форму правильного конусного цилиндра, вокруг которого обвивается оболочка кислорода. Если O2 убрать вообще или хотя бы частично, то пламя потеряет температуру и будет коптить, что приведёт к созданию шва низкого качества – это вызовет науглероживание. Если же кислорода будет больше, чем в нейтральном состоянии то это приводит к окислению, но в таком случае, температура факела увеличится, поэтому таким методом режут металл.

Это интересно: горелку для ацетиленового вида сварки иногда называют резаком, а сварщиков – резчиками. Это неудивительно, так как на некоторых предприятиях даже есть вакансия «резчик металла», куда требуются именно газосварщики.

Преимущества и недостатки газовой горелки для сварки

Газовая горелка имеет следующие положительные качества:

  • большое количество разновидностей устройств;
  • безопасность при эксплуатации;
  • большинство моделей компактны и имеют малый вес;
  • не требуется продолжительная подготовка к использованию;
  • не оставляет нагара и запаха;
  • напор огня можно регулировать;
  • всегда можно узнать, из чего состоит устройство, и при необходимости собрать самодельную горелку.

Минусы использования горелки:

  • при температурах ниже -30°С эксплуатация устройства становится проблематичной;
  • баллон с горючим веществом самостоятельно перезаправлять нельзя.

Виды горелок по типу топлива

Пропановые

При выполнении пропановой сварки газовая смесь выходит из специального откалиброванного сопла горелки под высоким давлением. После поджига состав смеси и ее напор регулируется при помощи вентилей.

Особенностью пропановых горелок является образование очень тонкой струи пламени, которую принято разделять на ядро, рабочий факел и зону восстановления. Наиболее высокая температура наблюдается именно в ядре, но сам процесс оплавления и сваривания металла осуществляется между ним и зоной восстановления.

Благодаря тому, что посредством горелки этого типа возможно выполнение точечной металлообработки, газосварка пропаном может использоваться для фигурной нарезки заготовок, создания украшений и различных декоративных изделий.

Ацетиленовые

Для сваривания ацетиленом применяются пять типов приборов, отличающихся размерами. Важно правильно подобрать нужный в конкретной ситуации размер – от «0» (наименьшего) до «5» (самого большого). Устройства отличаются в первую очередь отверстием сопла – чем большего диаметра оно, тем больший объем смеси расходуется при выполнении работ, но при этом и сварочный шов получается шире.

Перед сваркой металлических заготовок необходимо заранее убедиться в соответствии типоразмера наконечника горелки размеру форсунки, посредством которой будет подаваться горючая смесь.

Читать еще:  Пошаговая инструкция по пайке медных трубок газовой горелкой

В процессе сваривания сначала открывается подача ацетилена, поджигание горелки выполняется после появления специфического запаха из ее сопла. Затем плавно добавляется кислород до появления пламени синего цвета.

При сваривании черных металлов на горелке следует выставить «нейтральное» пламя, состоящее из трех участков, распознаваемых визуально:

· ядра ярко-синего цвета с едва различимым зеленоватым окрасом;

· восстановительного пламени бледно-голубого цвета, указывающего на рабочую зону;

При неправильной настройке ацетиленовая горелка будет не варить, а разрезать металлические заготовки. Нельзя допускать длинного пламени с оранжевым «хвостом» — при нем в металл вводится избыточный углерод, являющийся не самым лучшим спутником сварочного процесса.

Водородные

Для водородной сварки используется стандартная ацетиленовая горелка. Но при этом требуется применение специального водородно-кислородного газосварочного аппарата, представляющего собой электролизер. В нем под воздействием электротока осуществляется разложение воды на водород и кислород.

Процесс сварки с использованием водорода протекает намного быстрее ацетиленовой. Под воздействием электротока и повышенной температуры молекулы воды распадаются на кислород и водород. Затем одноатомный водород превращается в двухатомный, при этом образуется излишняя тепловая энергия, повышающая скорость соединения металлических поверхностей. Водород также уходит в зону сваривания, повышая прочность и герметичность шва.

Созданная горелкой дуга отличается высокой стабильностью вне зависимости от выполнения предварительной обработки соединяющихся деталей.

Углекислотные

Горелки для сварки в инертном и углекислотном газе (MIG/MAG) используются для подачи защитной среды и сварочной проволоки в область сваривания. Сам процесс выполняется с применением полуавтоматов.Посредством горелки контролируется интенсивность сгорания газа, меняется форма и мощность пламени, направляется сварочная дуга.

Конструкцию таких приборов составляют два основных элемента:

1. рукоять с фиксатором и наконечником для сварочных проволок;

2. сопла, образующего струю исходящего газа.

Для регулирования процесса горения и подачи сварочного прута используется размещенная на рукояти кнопка. Газ и проволока подаются по шлангу протяжением 3-5 м. С целью недопущения перегиба по периметру подсоединения шланга к горелке установлена пружина.

Выбор углекислотной горелки осуществляется с учетом следующих параметров:

· наибольшей силы тока в имеющемся полуавтомате, составляющей в зависимости от модели 150-650 А;

· диаметра использующейся проволоки – от 0,6 до 1,6 мм;

· типа охлаждающей системы горелки: воздушной – для редкого использования инструмента, жидкостной – применяющейся для постоянных и продолжительных нагрузок;

· типа разъема – евро или байонет, подбирающегося в соответствии с моделью сварочного аппарата;

· требуемой длины шланга – обычно составляющего 3-5 м.

Советы по выбору оптимальной горелки

Компактные ручные горелки покупают с удовольствием, так они имеют массу преимуществ перед жидкотопливными, более «серьезными» устройствами. Они быстро поджигаются, почти не пачкаются, требуют минимума ухода.

Критерий #1 – сфера использования прибора

В первую очередь следует точно определить, для чего будет применяться газовый прибор, так как горелки для пайки и для разогрева пищи кардинально отличаются и по конструкции, и по параметрам.

Строительные приборы чаще напоминают по форме пистолет. При работе их удобно держать одной рукой, а другой в это время можно поддерживать деталь или подносить припой.

Критерий #2 – технические характеристики модели

Такие характеристики, как вес и размеры важны, если горелку приходится брать в пешие походы или часто использовать в быту. Тяжелый инструмент вызывает быструю усталость, тогда как легким работать намного удобнее.

Обращаем внимание на такие характеристики, как:

  • температура пламени – от 480 до 2500°С;
  • температура нагрева – от 550 до 2500°С;
  • мощность – 0,5-3 кВт;
  • возможность подключения баллончиков с разным топливом;
  • способ присоединения картриджа к горелке;
  • тип пламени, форма факела;
  • расход топлива – от 60 до 1000 гр/ч;
  • вес – от 50 граммов до 1,7 кг.

Если вы приобретаете горелку специально для пайки медных труб, то подойдет низкотемпературная модель.

Для резки или сварки стальных деталей потребуется более мощный аппарат, который обычно называют резаком или сварочной лампой.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector