книги из ГПНТБ / Корсунов В.М. В помощь молодому газосварщику

зонтальном возможна утечка ацетона вместе с выходя­ щим ацетиленом. Когда давление в баллоне снизится до 1,0—1,5 атм, необходимо прекратить отбор газа, в про­ тивном случае теряется большое количество ацетона.

Баллоны для водорода окрашиваются в зеленый цвет, а для других горючих газов (метана, пропана

50

и др.) — в красный. Боковые штуцера вентилей для го­ рючих газов имеют левую резьбу; для кислорода и инертных газов — правую.

На рис. 12 показано устройство вентиля кислородно­ го баллона.

Чтобы открыть вентиль, необходимо повернуть ма­ ховичок 5. Вместе с маховичком вращаются шпиндель 6, соединительная муфта 3 и клапан 2, при этом клапан вывертывается из корпуса 1, и кислород начинает выхо­ дить из баллона. Буртик шпинделя прижимается пружи­ ной к сальниковому уплотнению (фибровой проклад­ ке) 4, благодаря чему предупреждается утечка кислоро­ да. Открывая вентиль, нужно выворачивать клапан *до отказа, чтобы он прижимал шпиндель к фибровой про­ кладке и надежно уплотнял вентиль. Все детали вентиля изготавливают из латуни.

Вентили ацетиленовых баллонов делают из стали. Открывают их вращением шпинделя торцовым ключом, надеваемым на квадратную головку шпинделя.

РЕДУКТОРЫ

Газы в баллонах находятся под высоким давлением, которое по мере расхода газа из баллона изменяется. Для сварки и резки требуется давление кислорода 3— 5 атм, ацетилена—0,1—0,3 am. В процессе сварки оно не должно изменяться.

Для снижения давления и поддержания его постоян­ ным применяют редукторы (рис. 13).

Редуктор присоединяется к вентилю баллона при по­ мощи штуцера 10 и накидной гайки, навертываемой на боковой штуцер вентиля. Газ из баллона поступает в камеру высокого давления 7 редуктора. В исходном положении главная пружина 2 находится в свободном состоянии, обратная пружина 8 плотно прижимает реду­ цирующий клапан 5 к седлу, и газ не может попасть в

51

Рис. 13. Кислородный редуктор:

камеру низкого давления 3 через отверстие. Если регу­ лировочным винтом 1 сжать главную пружину 2, то ее усилие передастся на мембрану 12 и толкатель 11 под­ нимет клапан, сжимая обратную пружину 8. Газ из ка­ меры высокого давления пойдет в камеру низкого давле­ ния, имеющую значительно больший объем. Там он расширяется, и давление его понижается. По мере на­

52

полнения камеры 3 давление газа на мембрану увеличи­ вается и, как только оно превысит усилие сжатия глав­ ной пружины, последняя сожмется, клапан под дейсгви-: ем обратной пружины плотно закроет отверстие в сед­ ле, и поступление газа из камеры высокого давления прекратится.

Чем больше усилие сжатия главной пружины, тем выше давление газа, поступающего в горелку.

Если расход газа из камеры низкого давления соот­ ветствует притоку газа в нее из баллона, то рабочее дав­ ление газа остается постоянным и мембрана с клапа­ ном находится в одном и том же положении. Когда расход газа уменьшится, то давление на мембрану уве­ личится, и клапан опять закроет выход газа из камеры высокого давления.

Редукторы для различных газов имеют одинаковую конструкцию, но отличаются способом присоединения к баллону и цветом окраски. На рис. 13 показан редуктор, имеющий одну ступень редуцирования, — одноступенча­ тый. Промышленность выпускает одноступенчатые кис­ лородные редукторы типа РК-50 и РК-53. Выпускаются также редукторы с двумя ступенями редуцирования — двухступенчатые типа РКД-8 для сварки и РКД-15-59 для резки. Двухступенчатые редукторы более точно под­ держивают рабочее давление газа.

Бывает так, что по причине неплотности между сед­ лом и уплотнительной поверхностью клапана, при пол­ ностью освобожденной главной пружине, газ проходит в камеру низкого давления, что вызывает недопустимое повышение давления газа в ней и может привести к раз­ рыву мембраны или манометра низкого давления. Такое явление называется самотеком.

Для предупреждения разрушения редуктора в случае самотека в камере низкого давления имеется предохра­ нительный клапан, который при повышении давления

S 3

до опасного открывается, и газ выходит в атмосферу. Редукторы с самотеком эксплуатировать не разрешается.

Известны случаи выгорания внутренних частей ре­ дуктора, установленного на кислородном баллоне. При резком поворотеДентиля кислородного баллона в струе кислорода, выходящего со сверхзвуковой скоростью, возникает статическое электричество, разряд которого

.вызывает воспламенение эбонитовой прокладки.

При резком повороте вентиля происходит нагрев газа в редукторе до высокой температуры, что также может вызвать воспламенение эбонитовой прокладки.

Наличие следов масла или жировых веществ на де­ талях редуктора тоже служит причиной выгорания ре­ дукторов.

При большом расходе газа и низкой окружающей температуре в редукторе конденсируется и превращает­ ся в лед вода, забивая каналы, а наружная поверхность редуктора покрывается инеем, т. е. редуктор «замерза­ ет». В таких случаях лучше примять двухступенчатые редукторы, менее склонны к замерзанию. Рекомендуется также подавать газ из баллона в редуктор через осу­ шитель.

Замерзший редуктор необходимо снять и отогреть теплой водой или заменить новым.

СВАРОЧНЫЕ ГОРЕЛКИ

Для сварки наиболее широко применяются инжектор­ ные горелки типа ГС-53, ГСМ-53 и «Москва».

Сварочная инжекторная горелка (рис. 14) состоит из корпуса 11, рукоятки 10 и сменных наконечников 1. Сменный наконечник состоит из смесительной камеры 2, мундштука 13, накидной гайки 12 и инжектора 3. На корпусе горелки расположены вентиль для кислорода 4 и вентиль для горючего газа 5.

54

55

из-под накидной гайки, пропуск кислорода в ацетилено­ вые каналы, засорение мундштука, отсутствие подсоса ацетилена. Пропуск газа из-под накидной гайки часто сопровождается воспламенением его и приводит к ожо­ гам. Этот дефект устраняется подбором свинцовых колец и подтягиванием накидной гайки.

Для обнаружения пропуска кислорода в газовые каналы необходимо отсоединить газовый шланг от го­ релки, подать в нее кислород при закрытом кислород­ ном вентиле и опустить горелку в воду. Если пропуск есть, то кислород будет выходить из газового ниппеля

ввиде пузырьков. Этот дефект можно устранить только

вмастерской. В случае засорения мундштука брызгами расплавленного металла происходят обратные удары (хлопки); его можно прочищать иглой из мягкой меди. Стальной иглой пользоваться нельзя, так как можно увеличить диаметр отверстия мундштука и горелка бу­ дет работать неустойчиво. Хлопки появляются также при

перегреве горелки. В этом случае ее нужно охладить в воде.

Если отсутствует подсос горючего газа, то пламя отрывается от мундштука и гаснет. Чтобы проверить наличие подсоса, необходимо отсоединить газовый шланг, открыть кислородный и газовый вентили и при­ ложить палец к газовому ниппелю. Если кислород, вы* ходя из сопла инжектора, создает разрежение, то па­ лец довольно сильно присасывается к отверстию ниппе­ ля. Подсос отсутствует, если инжектор неплотно прижат к седлу в корпусе горелки. Для устранения неплотности инжектор необходимо слегка вывернуть из смесительной камеры. Подсос ухудшается, если расстояние между концом инжектора и входом в смесительную камеру слишком мало. В этом случае также нужно немного вы­ вернуть инжектор из смесительной камеры. При зажига­ нии горелки необходимо вначале открыть кислородный

56

вентиль для создания подсоса горючего газа, затем газо­ вый и зажечь выходящую из мундштука горючую смесь спичкой или зажигалкой, после этого отрегулировать пламя.

Тушить пламя горелки нужно в обратном порядке, т. е. сначала закрыть газовый вентиль, а потом кисло­ родный. Если закрыть сначала кислородный, то может произойти обратный удар.

ШЛАНГИ

Для подачи кислорода к сварочной горелке или реза­ ку применяются шланги с внутренним диаметром 9— 12 мм. При машинной газовой резке иногда применяют­ ся шланги с внутренним диаметром 16—18 мм. Шланги для кислорода состоят из наружного и внутреннего слоев резины и нескольких сдоев прорезиненной ткани.

Для подвода горючих газов применяются резиновые (без прокладок) шланги диаметром 9 мм. Шланги для жидких горючих изготавливаются из специальной рези­ ны, стойкой против разъедания ее нефтепродуктами. Эти шланги имеют один-два слоя прорезиненной ткани.

Шланги для кислорода и жидких горючих необходи­ мо закреплять на ниппелях редукторов, горелок, реза­ ков, бачков для горючего специальными хомутами или отожженной проволокой. Шланги для горючих газов на ниппели водяных затворов и горелок надеваются плот­ но, без закрепления.

Длина шлангов не должна превышать 20 м. В случае ремонта шлангов дефектные участки необходимо уда­ лить, а отдельные куски можно соединить двухсторон­ ними ниппелями. Нельзя соединять шланги гладкой трубкой.

Запрещается к одному шлангу подключать несколь­ ко горелок. Нельзя применять замасленные и имеющие пропуски шланги.

57

ТЕХНОЛОГИЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ

СВАРОЧНОЕ ПЛАМЯ

Сварочное пламя образуется при сгорании горючей смеси, выходящей из мундштука сварочной горелки. Оно нагревает и расплавляет кромки деталей и присадочную проволоку. Состав продуктов сгорания горючей смеси оказывает большое влияние на качество сварного шва.

Внешний вид, температура и характер влияния сва­ рочного пламени на расплавленный металл зависят от вида горючего газа и от соотношения кислорода и го­ рючего газа в смеси, выходящей из горелки.

Для газовой сварки в качестве горючего газа при­ меняется, главным образом, ацетилен, поэтому в даль­ нейшем основное внимание будет уделено ацетилено­ кислородному пламени.

Сварочное пламя, образуемое при сгорании ацети­ лена в кислороде, состоит из трех зон (рис. 15,а): яд­ ра 1, восстановительной зоны 2 и окислительной зоны (факела) 3. В первой зоне (ядре) под влиянием тепла окружающего пламени ацетилен распадается на его со­ ставные части — углерод и водород; в этой же зоне нахо­ дится и кислород, выходящий из мундштука горелки. Под действием высокой температуры углерод раска­ ляется, благодаря чему первая зона приобретает белый цвет и ярко светится. Температура ядра равна 1000— 1200°, а светящейся оболочки — до 1500°. Ядро имеет окисляющий, а его внешняя оболочка — науглерожива­ ющий характер, так как кислород и углерод здесь на­ ходятся в свободном состоянии и активно реагируют с расплавленным металлом.

Разложение ацетилена в первой зоне происходит по реакции

58

6

v->

Рис. 15. Схема строения ацетилено-кислородного пламени:

а —нормальное пламя; б— окислительное; в—науглероженное (ацетилениетое).

Во второй зоне сначала за счет кислорода, подаваемого из горелки, сгорает углерод с образованием СО по ре­ акции

а затем за счет кислорода воздуха начинается горение СО и Н{ С образованием С 02 и Н20 по реакции

2СО + Н2 + 1,5О2=2СО2+Н2О-)-203 ккол/з -мол. (3)

59