Кислород через ниппель, регулировочный вентиль и специальные дозирующие каналы поступает в смесительную камеру горелки. Аналогично через ниппель и вентиль подается ацетилен. Из смесительной камеры горючая смесь проходит через наконечник и выходит из мундштука, образуя сварочное пламя.
Мощность пламени выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла и его теплофизических свойств. Регулируют пламя подбором наконечника горелки. Правила выбора сварочной горелки и наконечников к ней приведены в табл. 22 и 23.
Правила безопасной работы с газовыми горелками
До сварки:
– после осмотра горелки устанавливают наконечник того номера, который соответствует толщине свариваемого металла;
– проверяют надежность резьбовых соединений и при необходимости подтягивают накидные гайки наконечника и ниппелей рукавов;
– проверяют герметичность сальников вентилей и при необходимости подтягивают сальниковую гайку;
– проверяют наличие разрежения (подсоса) во входном ацетиленовом ниппеле при пуске кислорода. Для этого нужно присоединить кислородный шланг к ниппелю и установить давление кислорода по манометру редуктора (например, для наконечника № 4 давление выставляют 200–400 кПа). Затем полностью открыть вентиль ацетилена, а затем кислорода и убедиться в наличии разрежения, поднеся большой палец к ниппелю ацетилена (палец должен присасываться). При слабом разрежении должна быть проверена величина зазора между концом инжектора и входом в смесительную камеру. В случае необходимости нужно вывернуть инжектор на 1/2—1 оборота из смесительной камеры;
– если разрежение отсутствует (нет подсоса), следует проверить, не засорено ли отверстие инжектора или мундштука, плотно ли прижат инжектор к седлу горелки.
Вовремя сварки:
– устанавливают необходимые рабочие давления на редукторах: 100 кПа (1 кгс/см2) – на ацетиленовом, 400–500 кПа (4–5 кгс/см2) – на кислородном;
– для создания разрежения в канале горючего газа на четверть оборота открывают кислородный вентиль горелки;
– открывают вентиль горючего газа на 1 оборот и поджигают горючую смесь, истекающую из мундштука;
– с помощью вентилей горелки регулируют мощность и состав пламени в зависимости от марки свариваемого металла и его толщины;
– при хлопках следует перекрыть ацетиленовый, а затем кислородный вентили горелки;
– в случае интенсивного нагрева мундштука горелки необходимо погасить пламя и охладить горелку в воде.
После сварки:
– перекрывают вентили горелки: сначала вентиль горючего газа, а затем кислорода;
– вывертывают нажимные регулировочные винты редукторов;
– открывают вентили на горелке и выпускают остатки газов, находящихся в рукавах;
– проверяют состояние мундштуков и при необходимости очищают их наружную поверхность от брызг расплавленного металла протиркой о пластину свинца или брусок дерева;
– шестигранной иглой из латуни или другого металла, более мягкого, чем медь, прочищают внутренний канал мундштука;
– при чрезмерной разработке и обгорании мундштука его следует заменить.
Запрещается:
– проводить газосварочные работы при разгерметизации соединений;
– перемещаться с зажженной горелкой вне места сварки, подниматься по трапам, лесам, переходить с этажа на этаж;
– продолжать работу после обратного удара пламени или выявления неисправности аппаратуры;
– оставлять без присмотра горелку с открытыми вентилями или зажженным пламенем;
– проводить сварку при отсутствии на рабочем месте ведра с чистой водой;
– выполнять газосварочные работы в помещении без вентиляции.
Предохранительные устройства
При работе с газовым оборудованием серьезную опасность представляет возможность попадания в него взрывной волны при обратных ударах пламени из сварочной горелки или резака. Обратным ударом называется воспламенение смеси газов в каналах горелки или резака и распространение пламени навстречу потоку горючей смеси. Дело в том, что горючая смесь сгорает с определенной скоростью. Из отверстия мундштука горелки или резака она вытекает также с определенной скоростью, которая должна быть больше скорости сгорания. В противном случае пламя проникнет в канал мундштука и воспламенит смесь в каналах горелки или резака, что вызовет обратный удар пламени. Обратный удар может произойти также от перегрева и засорения канала мундштука горелки.
Обратный удар характеризуется резким хлопком и гашением пламени. Горящая смесь газов устремляется по ацетиленовому каналу горелки или резака в шланг, а при отсутствии предохранительного затвора – в источник горючего газа, что может привести к его взрыву и вызвать серьезные разрушения и травмы.
Безопасность работ при газовой сварке обеспечивает группа предохранительных устройств, устанавливаемых между баллоном и горелкой (рис. 31, г, поз. 12). К ним относятся обратный клапан, пламегаситель, предохранительный и отсечный клапаны.
Обратный клапан – предохранительное устройство, предотвращающее обратный ток газа. Его устанавливают на редуктор. Клапан открывается под действием газовой струи, а закрывается под действием пружины, когда давление газа на выходе из клапана превышает давление при нормальном потоке газа.
Обратный клапан, срабатывающий при определенном давлении, присоединяют к горелке для предотвращения обратного тока газа и снижения вероятности обратного удара пламени, когда давление газа на выходе превышает нормальное.
Пламегаситель подключают к горелке. Это предохранительное устройство, предотвращающее прохождение в защищаемое оборудование, аппаратуру и коммуникации пламени при его обратном ударе. Пламегасители подразделяют на два класса: класс I (тяжелый тип) и класс II (легкий тип). В зависимости от конструкции различают пламегасители одно– и двустороннего действия.
Предохранительный клапан – устройство, автоматически сбрасывающее газ в атмосферу при превышении заданного уровня давления и прекращающее истечение газа при снижении давления до этого уровня.
Предохранительные затворы бывают водяные и сухие. Первые предназначены для защиты ацетиленовых генераторов и трубопроводов для горючих газов от проникновения в них пламени при обратном ударе, а также кислорода из горелки или резака и воздуха из атмосферы. Для работы с баллонными редукторами применяют сухие затворы. Это комбинированные предохранительные устройства на основе пористой вставки из металлокерамики в сборе с обратными клапанами.
Отсечный клапан – предохранительное устройство, прекращающее подачу газа при критическом значении температуры, наличии противодавления на выходе из клапана либо превышении заданного значения расхода газа.
Техника выполнения сварных швов
Подготовка кромок
Вид подготовки кромок зависит от толщины свариваемых деталей. При толщине листового металла 0,5–2 мм подготовка сводится к торцеванию или отбортовке кромок. Сварку осуществляют встык без присадочного материала – только за счет расплавления кромок.
При толщине 1–5 мм отторцованные без скоса кромки собирают с зазором 0,5–2 мм и сварку проводят с использованием присадки. При толщине металла 4–8 мм можно проводить сварку без скоса кромок, но при этом зазор увеличивается до 1–2 мм и шов должен быть двусторонним.
При толщине металла 5—10 мм выполняют V-образную разделку кромок (70–90°). Зазор под заполнение присадочным материалом составляет от 2 до 4 мм, притупление кромок 1,5–3 мм.
Для металла толщиной свыше 10 мм применяют двустороннюю (Х-образную) разделку со скосом кромок под углом 35–45°. Зазор может быть в пределах 2–4 мм, таким же по величине делают и притупление.
Перед сборкой область шириной 20–30 мм, расположенная вблизи свариваемых кромок, должна быть очищена от ржавчины, грязи, краски и окалины.