Техническая характеристика горелки средней мощности

Ствол горелки состоит из двух трубок: кислородной 3 и ацетиленовой 12, которые заключены в кожух 4, С помощью гаек 2 и 13 к ним крепятся ниппели 1 и 14, на которые на­деваются шланги для подвода кислорода и ацетилена. На стволе горелки находятся два вентиля: кислородный и аце­тиленовый 5,5а. К стволу накидной гайкой 8 крепится сменный наконечник 10, оканчивающийся мундштуком 11.

В корпус наконечника вставляется инжектор 6, имеющий центральное калиброванное отверстие. Между инжектором и стенками наконечника образуется инжекторная камера 7.

Для зажигания горелки сначала открывают кислородный вентиль, и кислород под давлением 0,5-4 кгс/см², проходя через калиброванное отверстие инжектора с большой скоростью, создает в инжекторной камере 7 разряжение. После этого открывают ацетиленовый вентиль.

Ацетилен, имеющий избыточное давление всего 0,01-0,02 кгс/мм², засасывается кислородом и поступает в инжекторную камеру, а оттуда в расширяющуюся смесительную камеру 9, где движение сме­си газов замедляется, и они хорошо перемешиваются.

Полу­ченная смесь при выходе из мундштука поджигается и, сго­рая, образует сварочное пламя. Для гашения горелки закры­вают сначала ацетиленовый вентиль, а затем кислородный. Такой порядок необходим для того, чтобы избежать обрат­ного удара пламени.

Для работы с заменителями ацетилена применяются спе­циальные горелки.

Сварочное пламя образуется в результате сгорания го­рючего газа в смеси с кислородом. В пламени различают три зоны: ядро, восстановительную зону и факел. Ядро представляет собой механическую смесь кислорода и диссоциированного (разложенного) ацетилена

2С + Н₂ + О₂. (29)

Ядро выделяется резкими очертаниями и ярким свечением оболочки, состоящей из раскаленных частиц углерода.

Восстановительная зона имеет протяженность до 20 мм. В ней происходит сгорание газа по реакции

2С + Н₂ + О₂ = 2СО + Н₂. (30)

Эта зона имеет наиболее высокую температуру (до 3200 °С) на расстоянии 2-6 мм от конца ядра. Нагрев металла про­изводится этой зоной.

В факеле происходит догорание углерода и сгорание водорода за счет кислорода воздуха по реакции

2СО + Н₂ + 1,5О₂ = 2СО₂ + Н₂О (31)

Факел называют еще окислительной зоной, так как продук­ты сгорания СО₂ и Н₂О при соприкосновении с расплавлен­ным металлом окисляют его.

В зависимости от соотношения объемов подаваемых в горелку газов пламя может быть науглероживающим (О₂ / С₂Н₂ 1), окис­лительным (О₂ / С₂Н₂ 1,2) и нормальным: (О₂ / С₂Н₂ = 1,1-1,2).

Для сварки низкоуглеродистой стали применяют нормальное пламя, при сварке чугунов – науглероживающее, а при сварке латуни - окислительное. Сварочное пламя должно иметь значительную тепловую мощность, которая зависит от расхода горючего газа и соотношения в нем горючего газа и кислорода.

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ

1. Сварочная горелка.

2. Кислородный баллон с редуктором.

3. Ацетиленовый генератор.

4. Сварочная горелка в разрезе.

5. Ацетиленовый генератор в разрезе.

6. Плакаты: схема, поясняющая работу генератора; схема горелки; строение ацетилено-кислородного пламени.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Составить описание оборудования для газовой сварки, приведенного в тетради лабораторных работ.

2. Пo натурным образцам в разрезе и плакатам изучить устройство и работу ацетиленового генератора, водяного затвора и сварочной горелки.

3. Изучить строение и свойства ацетилено-кислородного пламени: зажечь и отрегулировать пламя с избытком ацетилена; схему пламени зарисовать в тетради; отрегулировать окислительное пламя; схему пламени зарисовать в тетради; отрегулировать нормальное пламя; схему его зарисовать в тетради и указать зоны.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Описание устройства и работы оборудования для газо­вой сварки (выполняется дома в порядке подготовки к ла­бораторной работе).

2. Описание строения и свойства ацетилено-кислородного пламени.

РАБОТА № 6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РОДА МАТЕРИАЛА
НА КАЧЕСТВО КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ

Цель - по эскизам и натурным образцам изучить устрой­ство и работу оборудования для кислородной резки и опре­делить влияние рода материала на качество поверхности реза.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Ацетилено-кислородный резак

Кислородная резка основана на способности металлов сгорать в струе чистого кислорода и твердом состоянии с выделением значительного количества тепла.

Рис. 16. Ацетилено-кислородный резак

Для начала процесса горения металла его необходимо подогреть до температуры горения (воспламенения) в кисло­роде, поэтому мундштук 11 резака делается составным (рис. 16). Внутренний мундштук 14 имеет центральное отверстие 15, по которому подается чистый кислород для резки.

Между наружным мундштуком 10 и внутренним 14 образуется коль­цевой канал, в который по трубке 8 поступает смесь кислорода и ацетилена. Эта смесь, сгорая, образует пламя, ис­пользуемое для нагрева металла до температуры горения. К мундштуку резака подходят две трубки. По верхней трубке 2 через вентиль 6 подается кислород для резки, по нижней трубке подается горючая смесь. Позиции 8, 3, 4, 5 входят в состав обычной инжекторной горелки, устройство которой было рассмотрено выше.

Кисло­родный и ацетиленовый шланги подсоединяются соответст­венно к ниппелям 1 и 12.

Для начала работы резака открывают вентиль 5, затем вентиль 3. Образовавшуюся смесь газов, которая выходит из кольцевой щели мундштука, поджигают. Поверхность метал­ла нагревают до температуры горения. После чего открыва­ют вентиль 6, чистый кислород попадает на нагретый ме­талл, и начинается процесс резки. Образующиеся окислы выдуваются из щели реза той же струей кислорода.

Техническая характеристика ручного ре­зака приведена в табл. 3.

Таблица 3