Газораспредел и тельные рампы. При значи­тельном расходе кислорода его следует подавать в свароч­ный цех по трубопроводу от батареи кислородных баллонов. Для этой цели применяют газораспределительные рампы (рис. 34), состоящие из двух групп баллонов /, присоединен­ных гибкими медными трубками 2 к трубам-коллекторам 3 через вентили 4. Каждый коллектор имеет по главному за­порному вентилю 7. Когда из одного коллектора отбирают газ, ко второму присоединяют новые баллоны, наполненные газом. Вентили 4 позволяют отсоединять каждый баллон от рампы, не прерывая отбора газа из остальных баллонов. Рампа имеет центральный редуктор 6 для понижения дав­ления газа, подаваемого в цех по трубопроводу 5. Рампы устанавливают в отдельном изолированном помещении.

Применяются также передвижные рампы, устанавлива­емые на полу помещения (рис. 35). К рампе баллоны с кислородом под давлением до 150 Kecjcu2 присоединяют медными трубками наружным диаметром 8 мм, толщиной стенки 1,5 мм и внутренним диаметром 5 мм.

Конструкция распределительной рампы для ацетилено­вых баллонов показана на рис. 36.

Рукава (шланги) служат для подвода газа в горелку или резак. Они должны обладать достаточной прочностью, выдерживать давление газа, быть гибкими и не стеснять дви­жений сварщика. Шланги изготовляют из вулканизирован-

Рис. 34 Настенная газораспределитель-
ная рампа для кислорода

ной резины с прокладками из ткани (рис. 37). По ГОСТ 9356—60 * выпускаются рукава для ацетилена (тип I) и кислорода (тип III). Для малых горелок применяют об­легченные шланги с внутренним диаметром 6 мм. Для го­релок большой мощности — с внутренним диаметром 16 и 18 мм по ГОСТ 8318—57. Для бензина и керосина применя­ют шланги из бензостойкой резины (тип II).

Шланги для кислорода испытывают на давление 20 кгс/см2, для ацетилена —5 кгс/см2. Для того чтобы свар­щик мог свободно работать, длину шланга берут от 8 до 20 м. При необходимости шланги для кислорода и ацетиле­на соединяют с помощью латунных и стальных ниппелей, на которых концы шлангов закрепляют специальными хо­мутиками или не менее чем в двух местах проволокой.

Нельзя применять ниппели для соединения шлангов, по которым проходит керосин или бензин, так как при неплот-

Divued bv Roman Efimov httD://www. farleD. net/~roman

ности в месте соединения вытекающий керосин (или бензин) может загореться.

Трубопроводы для ацетилена прокладывают из стальных бесшовных труб, соединяемых сваркой. Ацети-

Рис 36 Устройство рампы для ацетиленовых баллонов - / — хомуты 2 — бронированные гибкие резинотканевые шланги, 3 — рамповый редуктор для ацетилена 4 — центральный запорный вентиль, 5 — стальная труба (коллектор)

леновый трубопровод в цехах окрашивают в белый цвет. Для выбора внутреннего диаметра ацетиленопровода низ­кого давления (до 0,кгс/см2) можно пользоваться табл. 10.

Внутренний диаметр ацетиленопровода среднего давле­ния (0,1—1,5 кгс/см2) не должен превышать 50 мм, а высо­кого давления (свыше 1,5 кгс/см2) —20 мм. При большем

5)

расходе газа прокладывают два и более параллельных тру­бопровода.

Таблица 10 Размеры труб для ацетилена низкого давления Общая длина трубопрово да, м Внутренний диаметр трубы, мм, ацетилена, м'/ч при расходе 1 2 4 6 8 ш 10 19 25 32 38 45 45 20 19 32 38 45 45 50 30 25 32 38 45 50 65 50 25 38 45 50 65 65 100 32 38 50 65 65 76 150 32 45 50 65 76 76 200 38 45 65 76 76 76

По стенам и колоннам трубопровод прокладывают на высоте не менее 2,5 м от пола. Для стока конденсата тру­бопроводу придают уклон 0,002 в сторону влагосборника. Отводы от главной трубы к постовым затворам делают из труб с внутренним диаметром 13 мм (1[2 дюйма).

Трубопроводы для кислорода под давлением до 16 кгс/см2 изготовляют из стальных газовых шовных (усиленных), бесшовных или электросварных труб. При давлении от 16 до 64 кгс/см2 применяют стальные бесшов­ные трубы. При давлении более 64 кгс/см2 применяют мед-

юз

ные или латунные цельнотянутые трубы, так как при повы­шенном давлении может произойти загорание стальной трубы в кислороде от искры при трении частиц окалины о стенки трубы, попадания и самовоспламенения масла, за­горания прокладки и других явлений, связанных с местным выделением тепла. Цеховые кислородопроводы окрашива­ют в голубой цвет. При прокладке кислородопровода в зем­ле применяют стальные бесшовные трубы, независимо от давления газа.

^ Трубы для кислорода соединяют между собой сваркой, для медных труб применяют также пайку стыков твердым (медноцинковым) припоем враструб или на муфтах. Все трубы для кислорода после монтажа, перед сдачей в эксп­луатацию, обезжиривают промывкой растворителем (четы­реххлористым углеродом) с последующей продувкой паром или сухим, очищенным от паров масла, воздухом до полно­го удаления растворителя (исчезновения запаха). При со­вместной прокладке в цехах кислородопровод располагают ниже ацетиленопровода, с расстоянием между ними не ме­нее 250 мм и высотой от уровня пола не менее 2,5 м.

Для подачи кислорода к сварочным постам под низким давлением (5—10 кгс/см2) диаметр кислородопровода вы­бирают по табл. 11.

Таблица U

Размеры труб для кислорода Общая длина трубопрово­да, м Внутренний диаметр грубы, мм, кислорода м*/ч при расходе 1 2 4 6 8 ю 10 3 4 5 6 7 8 20 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 30 4 5 6 7 8 9 50 4,5 5,5 7 8 9 10 100 5 6 7,5 9 10 11 200 6 7 9 10 11 12 500 7 9 11 12 13 15

с - § 6

Сварочные горелки

Сварочная горелка служит основным инструментом при ручной газовой сварке. В горелке смешивают в нужных ко­личествах кислород и ацетилен. Образующаяся горючая

смесь вытекает из канала мундштука горелки с заданной скоростью и, сгорая, дает устойчивое сварочное пламя, ко­торым расплавляют основной и присадочный металл в месте сварки. Горелка служит также для регулирования тепловой мощности пламени путем изменения расхода горю­чего газа и кислорода.

По способу подачи горючего газа применяют два типа конструкций горелок: инжекторные и безынжекторные

(рис. 38). w

Рис. 38. Устройство узла смешения газов в го­релках: а — инжекторной, б — безыижекторной

Инжекторные горелки работают на ацетилене низкого и среднего давлений. Подача ацетилена в смеси­тельную часть (узел смешения) инжекторной горелки осу­ществляется за счет подсоса его струей кислорода, выте­кающего с большой скоростью из отверстия сопла, назы­ваемого инжектором. Процесс подсоса газа более низкого давления струей газа, подводимого пбд более высоким дав­лением, называется инжекцией.

Схема узла смешения инжекторной горелки показана на рис. 38, а. Кислород под давлением поступает по каналу / в сопло инжектора 3. При истечении кислорода с большой скоростью из сопла создается разрежение в канале 2, по ко­торому подсасывается ацетилен. Кислород и ацетилен далее поступают в смесительную камеру 4, имеющую конически расширяющийся канал (диффузор), где смешиваются и образуют горючую смесь, которая по трубке 5 идет в мундш-

Divued bv Roman Efimov HttD://www. farleD. net/~roman

тук, образуя на выходе из него при сгорании сварочное пламя.

Схема узла смешения безынжекторной горелки показа­на на рис. 38, б. В этой горелке кислород по каналу 1 и го­рючий газ (ацетилен) по каналу 2 поступают под одинако­вым давлением в цилиндрический канал смесителя 3, обра­зуют в нем горючую смесь и по трубке 4 направляются в

Рис 39 Устройство горелок с наконечниками* а — разрез горелки ГС-53, б — разрез горелки «Москва», / — мундшт>к. 2 — ; соединительный ниппель, 3 — трубка наконечника, 4 — смесительная камера, S — накидная гайка, 6 — инжектор, 7 — корпус горелки, $ — рукоятка, 9 — кислородная трубка, ниппеля М ~ кислородный, // — ацетиленовый, вентили /2 — для кислорода, ІЗ — для ацетилена

мундштук горелки, по выходе из которого сгорают, образуя сварочное пламя.

ЯИИ№ Для нормальной работы инжекторной горелки давление поступающего в нее кислорода должно быть 3—4 кгс/см2, ацетилена—от 0,01 до 0,2 кгс/см2 (от 100 до 2000 мм вод. ст.).

В СССР выпускаются универсальные инжекторные сва­рочные горелки «Москва» со сменными наконечниками от № 1 до № 7. Технические данные горелок приведены в табл. 12, а разрезы на рис. 39.

Для сварки металла малой толщины (0,2—4 мм) приме­няют облегченные горелки ГСМ-53 (горелка сварочная ма­лая) и «Малютка» с комплектом из наконечников № 0; 1;

2 и 3. Малые горелки имеют вес 360—400 г и рассчитаны на шланги с внутренним диаметром 6 мм.

К рукоятке (стволу) универсальных горелок можно при­соединять специальные наконечники: многопламенные, для ^подогрева, для паяния и др. В необходимых случаях приме­няются специальные мощные многопламенные горелки с расходом ацетилена до 12 000 дмъ(ч.

При сварке металла больших толщин с подогревом (на­пример, чугуна), когда наконечник может сильно нагре­ваться, применяют наконечники HAT с расходом ацетилена от 700 до 4500 дм2/ч. Трубка и мундштук этих наконечни­ков покрыты асбестовой оплеткой, заключенной в кожух, что предохраняет их от нагревания теплом свариваемой детали.

При нагревании мундштука инжекторной горелки ин­жектирующее действие струи кислорода, вытекающей из сопла инжектора, ухудшается и количество поступающего в горелку. ацетилена уменьшается. Вследствие этого состав горючей смеси изменяется и в ней появляется избыток кисло­рода. Приходится прерывать сварку и охлаждать мундштук. Это свойство инжекторных горелок является их крупным и существенным недостатком, что делает целесообразным замену их безынжекторными горелками.

Безынжекторные горелки, в которых оба газа— кислород и ацетилен — поступают под одинаковым давлени­ем— 0,5—1,0 кгс/см2, обеспечивают постоянный состав горючей смеси даже в самых тяжелых условиях работы, при сильном нагревании наконечника. Поэтому горелки большой мощности и многопламенные горелки, работающие в тяже­лых условиях и при высокой температуре мундштука, пред­почитают делать безынжекторными и снабжают устрой­ствами для водяного охлаждения мундштука.

ВНИИАвтогенмашем разработан комплект аппаратуры равного давления (рис. 40), состоящий из регулятора ДКР,

Рис. 40. Схема аппаратуры равного давления: редукторы: / - кислородный, 2 — ацетиленовый; 3 — ре* гулятор ДКР'Ь56, 4 — шланги, 5 —горелка ГАР-2-56

автоматически поддерживающего равные давления кисло­рода и ацетилена, а также безынжекторной горелки ГАР равного давления, имеющей семь наконечников на расходы ацетилена от 50 до 2800 дмгч. Наконечник имеет смеси­тельную камеру с двумя калиброванны­ми отверстиями: боковым для ацетиле­на и центральным для кислорода. Кис­лород и ацетилен поступают из регуля­тора в горелку под одинаковыми дав­лениями. Регулирующим газом являет­ся ацетилен, при изменении давления которого регулятор соответственно из­меняет давление кислорода так, что оно всегда остается равным давлению аце­тилена, поступающего в горелку. По­этому состав горючей смеси в горелке остается постоянным, каким он был ус­тановлен при начальной регулировке пламени.

Горелки для сварки газа­ми-заменителями ацетилена.

Для сварки на газах-заменителях промышленностью выпускались серий­ные горелки с наконечниками НЗП, у которых диаметры каналов мундштука, инжектора и смесительной камеры по­добраны из расчета, чтобы наконечник данного номера обеспечивал такую же тепловую мощность пламени, как и при работе на ацетилене. Однако практика показала целесообразность предвари­тельного подогрева горючей смеси с целью повышения температуры пламе­ни газа-заменителя (предложение Р. Сабирова). Этот принцип использован в ряде конструкций наконечников горелок, нашедших практическое применение.

Горелки ГЗУ-2-62 и ГЗМ-2-62 конструкции ВНИИАвто - генмаш (рис. 41) выпускают на базе серийных горелок «Москва» и «Малютка» Московского завода кислородного машиностроения. Поступающая по трубке 5 в мундштук 1 горючая смесь пропан-бутан-кислород проходит подогрева­тель 3 и направляется в подогревающую камеру 2. Часть (5—10%) смеси идет в каналы подогревательных сопел 4, образуя дополнительные факелы 6, нагревающие смесь в ка-

мере 2 до 300—360° С. Подогретая в камере 2 смесь сгорает на выходе из мундштука 1 и образует острое, резко очерчен­ное ядро и факел пламени. Температура пламени при этом повышается на 300—330° по сравнению с горелками без подогрева. Подогревающие камеры изготовляют из нержа­веющей стали 1Х18Н9Т, так как латунные быстро выходят из строя вследствие выгорания цинка. Горелками ГЗУ-2-62 можно сваривать пропан-бутано-кислородным пламенем сталь толщиной до 5 мм при всех положениях шва в прост­ранстве, а также производить сварку и подогрев чугуна. Вместо пропан-бутана в них можно использовать и другие газы — заменители: метан, природный и городской газы.

При необходимости оснастить подогревателями горелки, выпущенные для ацетилено-кислородной смеси, следует брать наконечник на два номера больше, чем при сварке на ацетилене металла той же толщины, и ввертывать в него: на один номер больший мундштук и на один номер меньший инжектор.

Диаметры каналов подогревателя и подогревающей ка­меры берут по данным табл. 13.

Таблица 13 Размеры (мм) каналов подогревателя и подогревающей камеры Номер наконечника Показатели 0 I 2 3 5 ь / Диаметр горлового сече­ния ■ подогревающих сопел 0,3 0,3 0,4 0,45 0.55 0,45 0,5 0,55 Диаметр выходного сече­ния подогревающих со­пел 0,45 0,45 0,55 0,6 0,75 0,75 0,85 1,0 Длина горлового сечения подогревающих сопел 2 2 3 3 3,5 3 3 3,5 Длина выходного сечения подогревающих сопел 3 3 4 4,5 5 5 5 6 Расстояние между подо­гревателем и подогре­вающей камерой 2 2 3 3,5 4 3,5 4 4

П. И. Гаврилов, на основании своих опытов, рекоменду­ет применять при использовании природного газа (метана) для сварки чугуна наконечники следующей характеристики (табл. 14).

ПО

Мундштуки № 4 и 5 имеют че - - ’*тыре дополнительных подогрева - « ющих канала-сопла (рис. 42). “

Диаметры каналов мундшту - ■=: ка конструкции П. И. Гаврилова: ^

н

наконечника 1 2 3 4 5

■^®Диаметр, мм:

d............ 3,0 3,4 3,6 2,9 3,5

d2 ... . — — - 1,5 2,5

Диаметр di берут равным

центральный канал на выходе де­лают цилиндрическим на длине l=(3+5)d.

П. И. Ковалевым разработаны и испытаны два типа .мундштуков к горелке «Москва» для сварки стали природным газом (рис. 43). Техническая характеристика на­конечника первого типа, снабжен­ного односопловым мундштуком с подогревом газовой смеси (рис. 43, а), приведена в табл. 15.

К трубке наконечника горелки «Москва» припаивают переходной ниппель (рис. 43, б), в который ввертывается односопловой мунд­штук. В торце ниппеля просверле­ны три канала для подогреватель­ного пламени, греющего снаружи мундштук, ввертываемый в нип­пель.

Наконечник второго типа, снаб­женный многосопловым мундшту­ком для наружного подогрева сварочным пламенем (рис. 43, в), имеет шесть дополнительных ка­налов, расположенных концент­рично вокруг центрального (ос-

Рис. 42. Мундштук к наконечникам для сварки чугуна при-
родным газом (конструкции П. И. Гаврилова)

Техническая характеристика наконечника первого типа конструкции

П. И. Ковалева

	Номер наконечника
Показатели	1	2	3	4
Толщина свариваемой
стали, мм...................... Диаметр канала, мм:	0,5—2	1—2,5	1-4	2—5
мундштука ....	1,6	2,0	2,6	3,2
инжектора.................	0,4	0,5	0,55	0,7
смесительной камеры	1	1,5	1,7	2
Давление, кгс/смг:
природного газа. .	0,5	0,5	0,5	0,5
кислорода.................	1,5—2	2—2,5	2,5—3,5	3-4
Расход, дм*/ч:
природного газа, .	90—210	210—420	420—720	750—1200
кислорода.................	120—270	270—540	540—940	970—1580

новного) канала. Техническая характеристика такого нако­нечника приведена ниже.

Техническая характеристика наконечника второго типа
конструкции П. И. Ковалева

Толщина свариваемой стали, мм.................................. 1—6

Диаметры каналов, мм:

мундштука..................................................................... 2,5

инжектора....................................................................... 0,8

смесительной камеры................................................... 2,0

Давление, кгс/слЛ

природного газа.............................................................. 0,5

кислорода....................................................................... 3—4

Расход, дм3/ч:

природного газа..................................................... 900—1000

кислорода............................................................... 1200—1300

Сварку стали природным газом производят проволокой Св-08Г2С и Св-08ГС, содержащей повышенное количество марганца и кремния в качестве раскислителей. Скорость сварки сталу толщиной 3 мм проволокой диаметром 3 мм равна 140—170 мм/мин.

При работе с пропан-бутановой смесью в условиях низ­кой окружающей температуры (минус 15—30° С) упругость паров пропано-бутановой смеси уменьшается и давление газа в баллоне резко падает. Тогда целесообразно приме­нять подогрев баллонов с пропан-бутаном. И. И. Шустро-

Divued bv Roman Efimov httD://www. farleD. net/~roman

вым, H. И. Калининым, Б. С. Коротких и В. И. Солодовни - ковым описана конструкция передвижного агрегата, состоя­щего из электрокалорифера и камеры подогрева (рис. 44). Разность в 20—25° между наружной температурой и тем­пературой в камере подогрева достигается через 20 мин после включения тока.

§ 7