1.5 Выбор сварочного оборудования

Для газовой сварки необходимо:

1) газы – кислород и горючий газ (ацетилен или его заменитель);

2) присадочная проволока;

3) соответствующее оборудование и аппаратура, в то числе:

а. кислородные баллоны для хранения запаса кислорода;

б. ацетиленовые баллоны, в которых ацетилен находится под давлением и растворен в ацетоне;

в. редукторы для понижения давления газа, подаваемого из баллонов в горелку;

г. сварочные горелки с набором наконечников для нагрева метла различной толщины;

д. резиновые рукава (шланги) для подачи кислорода и ацетилена в горелку;

4) принадлежности для сварки: очки с темными стеклами (светофильтрами) для защиты глаз от яркого света сварочного пламени, молоток и т.д.

Для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов находящихся под давлением, применяют стальные баллоны. Баллоны имеют различную вместимость – от 0,4 до 55 дм³. Наиболее широкое применение находят баллоны вместимостью 40дм³. Эти баллоны имеют размеры: наружный диаметр – 219мм, толщина стенки – 7мм, высота – 1390мм.

Баллоны представляют собой стальные цилиндрические сосуды, в горловине которых имеется конусное отверстие с резьбой, куда ввертывается запорный вентиль.

Баллоны испытывают в соответствии с действующими правилами и подвергают контрольным проверкам каждые пять лет. Паспортные данные баллона и характеристики, определенные в ходе периодических испытаний, выбивают на его сферической части. Это товарный знак изготовителя, номер баллона, фактическая масса, дата изготовления и год следующего освидетельствования, рабочее давление газа, испытательное гидравлическое давление, вместимость баллоны, клеймо ОТК завода-изготовителя, клеймо завода-наполнителя, проводившего очередное освидетельствование, даты проведенного и следующего освидетельствования.

Для баллонов испытательное пневматическое давление равно рабочему, а испытательное гидравлическое давление в полтора раза превышает его.

Баллоны окрашивают в условные цвета, установленные для соответствующих газов, и снабжают надписями, содержащими названия газов, а иногда и отличительными полосами.

Баллон наполняют газом с помощью компрессора, используя при этом устройство, называемое наполнительной рампой.

Ацетиленовый баллон в отличие от кислородного заполняют пористой массой из активированного древесного угля (см. рисунок 4). Массу в баллоне пропитывают ацетоном, в котором хорошо растворяется ацетилен. Это нужно для того чтобы увеличить количество газа в баллоне.

а) кислородный, б) ацетиленовый; 1-днище, 2 - башмак, 3 - цилиндрический сосуд, 4 – горловина, 5 – вентиль, 6 – колпак.

Рисунок 4 Баллоны

Вентиль - это запорное устройство, служащее для наполнения баллонов газом, подачи газа в горелку или резак и позволяющее сохранять в баллоне сжатые и сжиженные газы.

Принцип работы баллонных вентилей одинаков, однако они различаются между собой материалом, из которых они изготовлены, присоединительной резьбой и способом уплотнения.

Кислородные вентили изготавливают из латуни, так как латунь в отличие от стали не горит в среде сжатого кислорода. Кислородный вентиль состоит из корпуса со штуцером. К штуцеру, имеющему правую резьбу, присоединяется накидной гайкой кислородный редуктор.

Вентиль ацетиленового баллона изготавливают из стали. Вентиль ацетиленового баллона состоит из корпуса, редуктор ацетиленового баллона присоединяется хомутом, снабженным специальным нажимным винтом. Для вращения шпинделя применяют торцовый ключ, надеваемый на выступающий квадратик хвостового шпинделя. Нижняя часть шпинделя имеет уплотнитель из эбонита, который является клапаном.

Редуктором называется прибор, служащий для понижения давления газа отбираемого из баллона до рабочего и для автоматического поддержания этого давления постоянным, независимо от изменения давления газа в баллоне или газопроводе. Редукторы отличаются друг от друга цветом окраски корпуса и присоединительными устройствами для крепления их к баллону, как показано на рисунке 5.

Рисунок 5 Редуктор кислородный

Более удобны в эксплуатации редукторы обратного действия.

Редуктор обратного действия работает следующим образом. Сжатый газ из баллона поступает в камеру высокого давления и препятствует открыванию клапана. Для подачи газа в горелку необходимо вращать по часовой стрелке регулирующий винт, который ввертывается в крышку. Автоматическое поддержание рабочего давления на заданном уровне происходит следующим образом. Если отбор газа в горелку или резак уменьшится, то давление в камере низкого давления повысится, нажимная пружина сожмется и мембрана выпрямится, а передаточный диск опустится, редуцирующий клапан под действием пружины прикроет седло клапана, уменьшив подачу газа в камеру низкого давления.

Для измерения избыточного давления газа применяют приборы, которые называются манометрами. Основной частью манометра является изогнутая запаянная трубка, по которой пропускается газ. Под давлением газа трубка выпрямляется тем больше, чем выше давление. Манометры присоединяются к камерам высокого и рабочего давления гаечным ключом.

Рукава служат для подвода газа к горелке или резаку. Рукава, применяемые при газовой сварке или резке, должны обладать достаточной прочностью, выдерживать определенное давление, быть гибкими и не стеснять движений сварщика.

В зависимости от назначения резиновые рукава для газовой сварки и резки металлов подразделяют на следующие классы: I – для подачи ацетилена, под давлением 0,63МПа, II – для подачи жидкого топлива, под давлением 0,63МПа, III – для подачи кислорода под давлением до 2МПа.

Гидравлическое испытание рукавов проводят под давлением, вдвое превышающим рабочее, в течение 10 мин. Рукава должны обладать таким запасом прочности, при котором они могут противостоять не менее чем трехкратному рабочему давлению.

Внутренний диаметр рукавов для горелок малой мощности равен 6 мм, для горелок нормальной и повышенной мощности – 9, 12 и 16мм.

Они должны иметь цветной наружный слой (см. рисунок 6): для кислорода – синий, для ацетилена – красный, для жидкого топлива – желтый.

Рисунок 6 Рукава для газовой сварки

Сварочной горелкой называется устройство, служащее для смешивания горючего газа или паров горючей жидкости с кислородом и получения сварочного пламени.

Инжекторная горелка – это такая горелка, в которой подача горючего газа в смесительную камеру осуществляется за счет подсоса его струей кислорода, вытекающего с большой скоростью из отверстия сопла (см. рисунок 7).

1 – мундштук, 2- наконечник, 3- смеситель, 4- инжектор, 5 – вентиль кислородный, 6- ниппель ацетиленовый, 7 – вентиль ацетиленовый.

Рисунок 7 Инжекторная горелка.

Сварочные горелки классифицируются по нескольким параметрам:

- по назначению: специализированные и универсальные;

- по методу подачи газовой смеси: инжекторные и безинжекторные;

- по виду горючего топлива: ацетиленовые, водородные, для газов-заменителей, для горючих жидкостей;

- по количеству пламени горелки: одно- и многопламенные;

- по мощности;

- по способу использования: машинные и ручные.

Горелки производятся с набором наконечников от 0 до 7 для различных толщин деталей (см. рисунок 8).

Рисунок 8 Наконечники для горелок

Недостатком горелок инжекторного типа является неравномерность состава газовой смеси, а преимуществом — возможность эксплуатации на газе низкого или среднего давления. Безынжекторные горелки работают только на газе среднего давления