Файл: Евгений Максимович Костенко Сварочные работы Практическое пособие для.pdf

соответствует одна или несколько марок. Редукторы изготавливают в соответствии с существующими нормативными документами для работы в различных климатических условиях. Баллонные и сетевые редукторы для кислорода, водорода и ацетилена применяют для работы при температуре от —25 до +50 °С. Баллонные и сетевые редукторы для пропана и метана применяют для работы при температуре от —15 до +45
°С. Рамповые редукторы рассчитаны на работу при температуре от плюс
50 до минус 50 °С. Основные параметры применяемых редукторов указаны в табл. 54
Таблица 54
Основные параметры применяемых редукторов
Корпуса редукторов окрашиваются в тот же цвет, что и баллоны: кислородный – в голубой, ацетиленовый – в белый, пропановый – в красный. Ацетиленовые редукторы по принципу действия подобны кислородным. Отличие их состоит в способе присоединения к вентилю баллона. Этим же отличаются и редукторы, используемые для других горючих газов. Перед присоединением редуктора к вентилю баллона необходимо продуть штуцер вентиля; убедиться в исправности прокладки на штуцере редуктора и резьбы накидной гайки редуктора, в

отсутствии на них загрязнений. Присоединив редуктор к вентилю, полностью ослабляют регулирующий винт редуктора, а затем открывают вентиль баллона, следя за показаниями манометра высокого давления.
Рабочее давление устанавливают вращением регулирующего винта по часовой стрелке. Когда давление достигнет заданной величины, можно пустить газ в горелку. Последовательность действий в обращении с редукторами: (1) снятие клапана; (2) продувка вентиля; (3) закрепление накидной гайки; (4) установка рабочего давления по монометру. При перерывах в работе необходимо ослабить пружину редуктора, выпустить газ из горелки и вращать регулирующий винт редуктора против часовой стрелки до тех пор, пока давление газа по манометру низкого давления не будет равно нулю. После этого закрывают вентиль баллона. Манометры редуктора должны быть исправны и проверены (смотрите клеймо ГОСПОВЕРИТЕЛЯ). Ремонт редукторов и манометров осуществляют только специализированные мастерские или лаборатории КИП предприятий, имеющие специальное оборудование, обученных и аттестованных специалистов и разрешение на проведение ремонтных работ от Государственной метрологической службы. При значительном расходе кислорода его следует подавать в сварочный цех по трубопроводу от батареи кислородных баллонов. Для этой цели применяют газораспределительные рампы. Баллоны устанавливаются в одну или две группы, подсоединяются гибкими медными трубками к трубам – коллекторам через вентили. Каждый коллектор имеет по главному запорному вентилю. Когда из одного коллектора отбирают газ, то ко второму присоединяют новые баллоны, наполненные газом. Вентили позволяют отсоединять каждый баллон от рампы, не прерывая отбора газа от остальных баллонов. Рампа имеет центральный редуктор для понижения давления газа, подаваемого в цех по трубопроводу. Рампы устанавливают в отдельном изолированном помещении. Баллоны с кислородом на давление до 15 МПа (150 кгс/ см2) присоединяют к рампе медными трубками с наружным диаметром 8 мм, с толщиной стенки 1,5 мм и внутренним диаметром 5 мм.
Распределительные рампы существуют и для ацетиленовых баллонов.

Хомуты ацетиленовых редукторов крепятся к коллекторной стальной трубе через бронированные гибкие резинотканевые шланги. На коллекторе устанавливают запорный вентиль и рамповый ацетиленовый редуктор. Рукава (шланги) служат для подвода газа в горелку или резак.
Рукава резиновые для газовой сварки и резки металлов изготавливаются по
ТУ или по требованиям международного стандарта.
ТУ распространяются на резиновые рукава с нитяным каркасом, применяемые для подачи под давлением ацетилена, городского газа, пропана, бутана, жидкого топлива и кислорода к инструментам для газовой сварки или резки металлов. Рукава работоспособны в районах с умеренным и тропическим климатом при температуре окружающего воздуха от —35 до +70 °С и в районах с холодным климатом – от —55 до
+70 °С. В зависимости от назначения резиновые рукава подразделяются на следующие классы: для подачи ацетилена, городского газа, пропана и бутана под давлением 0,63 МПа (6,3 кгс/см2); для подачи жидкого топлива: бензина А-72, уайт-спирита, керосина или их смеси под давлением 0,63 МПа (6,3 кгс/см2); для подачи кислорода под давлением
2 МПа (20 кгс/см2) и 4 МПа (40 кгс/см2). Основные размеры и минимальный радиус изгиба рукавов указаны в табл. 55.
Таблица 55
Основные размеры и минимальный радиус изгиба рукавов
Пример условного обозначения: Рукав 1-16-0,63 ГОСТ 9356—75 (I
– класс; 16 – диаметр внутренний в мм; 0,63 МПа – рабочее давление; для работы в умеренном климате). Если перед словом ГОСТ стоит буква
Т, то такие рукава применяют для работы в районах с тропическим климатом, если буквы ХЛ – для работы в районах с холодным климатом.
В зависимости от назначения рукава его наружный слой должен быть

подкрашен около места маркировки в соответствующий цвет: красный цвет – рукав класса I для ацетилена, городского газа, пропана и бутана; желтый цвет – рукав класса II для жидкого топлива; синий цвет – рукав класса III для кислорода. Допускается наружный слой черного цвета для рукавов всех классов, работающих в районах с тропическим, умеренным и холодным климатом, а также обозначение класса рукава двумя резиновыми цветными полосами на наружном слое для всех климатических районов или двумя рисками. На кислородные рукава с наружным слоем черного цвета обозначение класса рукавов не наносится. На каждый рукав по всей длине с интервалами наносится маркировка методом тиснения и цветной краской. Трубопроводы для подачи ацетилена прокладывают из стальных бесшовных труб соединяемых сваркой. Ацетиленовый трубопровод окрашивают в белый цвет. Размеры труб для ацетилена низкого давления приведены в табл.
56.
Таблица 56
Размеры труб для трубопровода ацетилена низкого давления, подводимого к сварочным постам
Внутренний диаметр ацетиленопровода среднего давления 0,01–
0,15 МПа (0,1—1,5 кгс/см2) не должен превышать 50 мм; ацетиленопровода высокого давления свыше 0,15 МПа (1,5 кгс/см2) – не более 20 мм. При большом расходе газа прокладывают два и более параллельных трубопровода. 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 1,50 МПа (15 кгс/см2) изготавливают из стальных газовых шовных (усиленных), бесшовных или электросварных труб. При давлении 1,5—6,4 МПа (15—64 кгс/см2) применяют только стальные бесшовные трубы. При давлении свыше 6,4 МПа (64 кгс/см2) применяют медные или латунные цельнотянутые трубы, так как при высоком давлении может произойти загорание стальной трубы в кислороде от искры при трении частиц окалины о стенки трубы, случайного попадания и самовоспламенения масла, загорания прокладок и других явлений, связанных с местным выделением тепла. 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 пайку стыков твердым медно-цинковым припоем враструб или на муфтах. Все трубы для подачи кислорода после монтажа, перед сдачей в эксплуатацию, обязательно 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 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 0,5—
1,0 МПа (5— 10 кгс/см2) диаметр кислородопровода выбирают по табл.
57.
Таблица 57
Размеры труб для кислородопровода низкого давления, подводимого к сварочным постам

Контрольные вопросы:
1. Каково назначение редукторов и принципы работы постового однокамерного редуктора?
2. Чем отличается двухкамерный редуктор от однокамерного?
3. Как расшифровываются марки редукторов?
4.
Какие требования предъявляются к редукторам по климатическим условиям?
5. В какие цвета окрашивают редукторы и почему?
6. Расскажите правила обращения с редукторами.
7. Расскажите о рампах кислородных баллонов.
8. Чем отличаются рампы ацетиленовых баллонов от кислородных?
9. Расскажите о рукавах (шлангах).
10. Что вы знаете о кислородных и ацетиленовых трубопроводах?
4. 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 кислорода, горючего газа и конструкции узла их смешения применяют два типа горелок: инжекторные и безынжекторные
(рис. 94). В инжекторной горелке смесительная камера начинается небольшим участком цилиндрической формы, плавно переходящим в более удлиненный конусный участок. Инжекторные горелки работают на ацетилене низкого и среднего давлений. Подачи ацетилена в смесительную часть инжекторной горелки осуществляется за счет подсоса его струей кислорода выходящего с большой скоростью из отверстия сопла называемого инжектором. Процесс подсоса газа более низкого давления струей газа подводимого под более высоким давлением, называется инжекцией.

Рис. 94. Устройство узла смешения газов в горелках: а – инжекторной; б – безынжекторной; 1 – кислородный канал; 2 – ацетиленовый канал; 3 – сопло инжектора; 4 – смесительная камера; 5
– трубка горючей смеси
Схема узла или камеры смешения инжекторной горелки показана на рис. 94, а. Кислород под давлением поступает по каналу (1) в сопло инжектора (3). При истечении кислорода с большой скоростью из сопла создается разряжение в канале (2), по которому подсасывается ацетилен. Кислород и ацетилен поступают в смесительную камеру (4), имеющую конически расширяющийся канал
(диффузор), где смешиваются и образуют горючую смесь, которая по трубке (5) идет в мундштук горелки, образуя на выходе из него при сгорании сварочное пламя. Схема узла смешения безинжекторной горелки изображена на рис. 94, б. В этой горелке кислород по каналу (1) и горючий газ
(ацетилен) по каналу (2) поступают под одинаковым давлением в цилиндрический канал смесителя (4), соединяются в нем в горючую смесь, которая по трубке (5) направляется в мундштук горелки, образуя на выходе пламя. Для нормальной работы инжекторной горелки давление поступающего в нее кислорода должно быть 0,2—0,4 МПа (2—
4 кгс/см2), а ацетилена – от 0,001 до 0,01 МПа (0,01—0,1 кгс/см2). Для создания необходимого разрежения в горелке существенное значение имеет расстояние между концом сопла инжектора и входом в смесительную камеру.
При увеличении этого расстояния до инжекторного предела подсос возрастает, а при уменьшении – снижается. Устойчивое горение пламени при нормальном составе смеси

для ацетилено-кислородных горелок и мундштуков обеспечивается при скорости истечения смеси из сопла мундштука в пределах 50—170 м/с
(для мундштуков с диаметром выходного канала 0,6—3,5 мм). При этом избыточное давление смеси в трубке перед мундштуком должно быть в пределах 0,003—0,027 МПа (0,03—0,27 кгс/см2). При скорости истечения смеси 20—40 м/с возникают хлопки и обратные удары пламени, а при скорости до 140– 240 м/с возможен отрыв пламени от мундштука горелки. Инжекторные горелки могут работать при среднем давлении ацетилена до 0,15 МПа (1,5 кгс/см2). Однако при работе от ацетиленового баллона инжекторной горелкой давление ацетилена перед ней должно поддерживаться в пределах 0,02—0,05 МПа (0,2—0,5 кгс/см2), что снижает возможность возникновения хлопков и обратных ударов пламени. Для лучшего отвода тепла мундштуки изготавливают из высокотеплопроводных материалов – меди марки МЗ или хромистой бронзы Бр.ХО,5. К этим материалам в меньшей степени прилипают брызги расплавленного металла. Мундштуки горелок малой мощности, имеющие водяное охлаждение, изготавливают из свинцовистой латуни
ЛС59-1.
Для устойчивого горения и правильной формы пламени требуется тщательная обработка поверхности выходного канала мундштука.
Заусенцы, вмятины и другие повреждения могут вызывать отрыв пламени, хлопок или обратный удар. Снаружи мундштуки полируют до зеркального блеска для предупреждения налипания брызг металла.
Инжекторное устройство горелки обеспечивает некоторый «запас ацетилена», т. е. увеличение его расхода при полном открытии ацетиленового вентиля горелки по сравнению с паспортным расходом газа для данного номера мундштука. Горелки обеспечивают запас ацетилена до 15 %, а резаки – до 10 % от максимального расхода газа.
На производстве применяют различные горелки, отличающиеся конструктивным исполнением, мощностью и назначением. Наибольшее распространение имеют сварочные универсальные горелки средней мощности, а для ремонтных кузовных работ – малой мощности. Горелки снабжают набором сменных наконечников различных размеров,

различающихся расходом газов и предназначенных для сварки металла различной толщины. Номер наконечника выбирается в соответствии с толщиной свариваемого металла и требуемым удельным расходом ацетилена в дм3/ч на 1 мм толщины. В табл. 58—62 приведены технические характеристики наиболее распространенных горелок малой и средней мощности.
Таблица 58
Технические характеристики инжекторных горелок
Таблица 59
Горелки сварочные для газов – заменителей ацетилена
* Горелка ГЗУ-3 – универсальная; ГЗУ-4 – для сварки чугуна и цвет металлов (кроме меди), а также наплавки, пайки, нагрева.

Таблица 60
Таблица 61
Универсальные ацетилено-кислородные горелки
* Горелка типа Г1 – безынжекторная, остальных типов – инжекторные. ** Горелка ГС-4 предназначена для подогрева, горелка
Г2-04 по конструкции подобна ранее выпускавшимся горелкам Г2-02,
«Звездочка», «Малютка»; горелка ГЗ-03 заменила выпускавшиеся горелки «Звезда», «Москва», ГС-3, ГС-3А.
Таблица 62
Техническая характеристика безинжекторных горелок типа Г1

Горелки однопламенные универсальные для ацетилено- кислородной сварки, пайки и подогрева изготавливаются в соответствии с существующими нормативными документами, которыми предусматривается четыре типа горелок: Г1 – горелки микромощности, безинжекторные; Г2 – горелки малой мощности, инжекторные; Г3 – горелки средней мощности, инжекторные; Г4 – горелки большой мощности, инжекторные. Горелка малой мощности Г2 поставляется с наконечниками № 0; 1; 2; 3; 4. В комплект горелок средней мощности
Г3 входит ствол и семь наконечников, присоединяемых к стволу горелки накидной гайкой. Горелка малой мощности предназначена для сварки тонких металлов и работает с рукавом диаметром 6 мм. Сварщику приходится, как правило, работать с горелками разной мощности, поэтому необходимо предусмотреть разъем шланга для перехода с горелки малой мощности на горелку средней мощности. Рукава имеют внутренний диаметр под штуцер горелки 6 и 9 мм. При смене горелок производится смена шлангов, для этого применяют переходники – ниппели 6 и 9 мм. Для пропан-бутан-кислородной смеси выпускают горелки типов ГЗУ-3 и ГЗМ-4. Первая предназначена для сварки стали
0,5—7 мм, вторая – для подогрева металла. Для газопламенной очистки поверхности металла от ржавчины, старой краски и т. д. выпускаются ацетилено-кислородные горелки
ГАО-2.
Ширина поверхности, обрабатываемой горелкой за один проход, составляет 100 мм. На производстве широко применяют горелки различных типов: ацетиленовые «Искра —бМ», ацетиленовые Г-3 «Донмет», пропановые
«Искра-6ВП», ГВ «Термика-10» и др. Исправная, правильно собранная и отрегулированная горелка должна давать нормальное устойчивое сварочное пламя. Если горение неровное, пламя отрывается от