Горелка для дуговой и аргонной сварки Конструктивные особенности горелок для различных видов сварочного процесса

Основные характеристики горелок для сварки и более подробно. Дуговая сварка плавящимися и неплавящимися электродами, газовая сварка и резка металлов требуют наличия удобной, качественной, надёжной, эргономичной сварочной горелкиИнструмент для газовой сварки служит рабочим инструментом газосварщика и предназначена для смешения кислорода с горючим газом и подачи пламени, нагревающего и расплавляющего металл.

Сварочная газовая горелка должна соответствовать следующим требованиям:

  • обеспечивать устойчивое пламя необходимой формы и поддерживать установленный для него режим;
  • обладать точной регулировкой;
  • быть достаточно прочной, простой и удобной в эксплуатации, не требовать частого ремонта;
  • иметь самый малый допустимый вес;

Для удовлетворения этих требований необходимо, чтобы инструмент для газовой сварки имел точно продуманную конструкцию и был изготовлен из качественных металлов. Детали горелки изготавливают из медных сплавов – латуней, для мундштука используют красную медь. Иногда в целях облегчения конструкции инструмента для его производства применяют лёгкие алюминиевые сплавы.

Для различных видов газовой сварки – водородной, ацетиленовой, в парах бензина или керосина – предназначаются различные типы горелок. Отличаются горелки по мощности, они предназначаются для работы с металлами толщиной от 0,2 до 30 мм. Однако выпускаются специальные модели, обладающие повышенной мощностью, и модели для сварки особо тонкого металла.

При сварке медных изделий толщиной более 10 мм, требующих высокой температуры ядра пламени, используют одновременно две горелки. Одна служит для подогрева, а вторая используется непосредственно для сварочного процесса. Для сварки алюминия наиболее широко используют ацетилено-кислородные горелки.

Конструктивные особенности инжекторных газовых горелок

В промышленности свое место в применении, чаще всего, находят горелки инжекторного типа, предназначенные для работы с горючими газами, поступающими с низким давлением – менее 0,5 атм. При таких условиях требуется принудительная подача или подсос горючего газа, которые и обеспечивает устройство, называемое инжектором. Инжекторные горелки могут работать при подаче газа под давлением уже 0,005 атм. При необходимости их можно применять и при давлении, превышающем 0,5 атм.

Инжекторная горелка работает по следующему принципу:

Устройство инжекторной горелки, предназначенной для работы с горючими газами, поступающими с низким давлением – менее 0,5 атм

  • Через регулировочный вентиль и ниппель, кислород, имеющий давление 3-4 атм, поступает в горелку.
  • Далее кислород проходит в конус инжектора и с большой скоростью выходит из его узкого канала, поступая в расширяющуюся камеру смешения.
  • Из камеры смешения смесь горючего газа и кислорода продвигается по трубке наконечника.
  • Газовая смесь по каналу мундштука выходит из горелки.

Расход кислорода практически не зависит от степени нагрева мундштука инструмента. А вот на расход ацетилена значительное воздействие могут оказывать многие факторы, поэтому нормальный состав газовой смеси, поступающей в пламя, легко меняется и нарушает процесс сварки. Наиболее сильное влияние на количество поступающего в пламя ацетилена оказывает нагрев мундштука и наконечника. Для восстановления нормального соотношения газов в пламени сварщик должен по мере роста температуры мундштука и наконечника открывать ацетиленовый вентиль, увеличивая поступление этого газа в сварочное пламя. Такие изменения в составе газовой смеси при росте температуры горелки особенно заметны в условиях низкого давления ацетилена.

Основные характеристики безынжекторных горелок

Безынжекторная имеет более простую конструкцию, по сравнению с инжекторной. Кислород поступает по шлангу через ниппель и регулировочный вентиль в смеситель, в котором разбивается на тонкие струйки и затем проходит в сопло смешения. По аналогичному пути через второй регулировочный вентиль горючий газ попадает в смеситель, а потом в камеру смешения. Готовая газовая смесь поступает в канал наконечника и выходит через мундштук.

Важным параметром, обеспечивающим нормальное протекание процесса сварки, является скорость истечения газовой смеси из горелки, которая должна соответствовать скорости её горения. Если скорость протекания газовой смеси слишком высокая, то пламя отрывается от мундштука и потухает. При слишком низкой скорости пламя может проскочить внутрь мундштука и взорвать смесь в самой горелке. Нормальная скорость определяется составом смеси, конструкцией мундштука и диаметром выходного канала.

Сварочные горелки для использования в среде защитных газов

Сварочная горелка для дуговой аргонной сварки (или сварки в среде иного инертного газа) изготавливается для двух разновидностей этого процесса:

  • ручной дуговой сварки с применением неплавящегося электрода (TIG), который, как правило, изготавливается из вольфрама, такой вид сварки наиболее подходит для медных изделий толщиной до 10 мм;
  • полуавтоматической сварки плавящимся электродом (MIG/MAG), роль электрода выполняет металлическая проволока, такой вид процесса применим для сварки медных деталей со стальными, а также для стыковых соединений алюминия толщиной более 4 мм.

При сварке плавящимся электродом биметаллических изделий, состоящих из медных и стальных деталей, процесс необходимо осуществлять со стороны стали.

Инструмент может перегреваться из-за сварочной дуги и потерь напряжения. Поэтому для эффективной бесперебойной работы этого инструмента необходимо предусмотреть подходящий способ охлаждения, выбор которого зависит от мощности сварочного аппарата и температуры дуги.

Для аргонно-дуговой сварки низкой мощности достаточно воздушного охлаждения, при котором часть тепла от горелки уходит в окружающее пространство. Защитный газ также частично выполняет охлаждающую функцию.

Для сварочного процесса высокой мощности используется горелка с жидкостным охлаждением. С этой целью оборудование оснащают специальным блоком, нагнетающим охлаждающую жидкость в горелку с помощью многофункционального кабеля. В качестве охлаждающей жидкости применяют этаноловые смеси.

Конструкция горелки для аргонно-дуговой сварки MIG/MAG

Основные функции сварочной горелки MIG:

  • Образование электрической дуги между деталью и сварочной проволокой путём передачи сварочного тока на проволоку через контактный наконечник.
  • Подачу проволоки различного сечения и химического состава.
  • Обеспечение постоянного потока защитного газа в зону дуговой сварки, что создаёт надёжную защиту свариваемого металла. Для медных деталей наиболее целесообразно использовать в качестве защитных газов аргон высшего сорта, а также гелий и азот особой чистоты. При сварке медных изделий в труднодоступных местах предпочтение необходимо отдавать аргоновой среде.
  • Горелка для полуавтоматической аргонодуговой сварки MIG служит для запуска и остановки сварочного процесса. С её помощью можно регулировать величину сварочного тока с целью управления скоростью подачи проволоки.

Основные детали горелки для полуавтоматической дуговой сварки MIG:

  • Направляющий канал – трубка, изготовленная из стальной спирали или пластмасс, находится внутри многофункционального кабеля.
  • Газовое сопло предназначено для равномерного распределения защитного газа в свариваемой зоне.
  • Газовый распределитель служит для направления защитного газа в газовое сопло. Благодаря этой детали конструкции газ подаётся без завихрений, плавно, надёжно защищая сварочную ванну.
  • Контактный наконечник – токоведущий элемент, который изготавливается из медных заготовок, находится внутри сопла и служит для передачи тока на сварочную проволоку и подачи присадочной проволоки в зону сварки.
  • Адаптер контактного наконечника предназначен для соединения контактного наконечника с элементом шейки горелки.

Горелка для полуавтоматической аргонодуговой сварки в своей конструкции содержат изолирующие элементы: кольцо и втулку.

Сварочные горелки для аргоновой дуговой сварки TIG

По своим функциям и конструктивным особенностям горелки для ручной аргоновой сварки TIG отличаются от горелок для сварки MIG. Они служат держателем сварочного электрода, а также передают защитный газ в зону сварки. При сварке TIG, как правило, устройство для подачи присадочной проволоки не применяется. Проволока подается вручную, поэтому направляющий канал в горелке такого типа и кабеле не предусмотрен.

Конструктивные элементы горелки TIG:

Конструктивные элементы горелки TIG,  служат держателем сварочного электрода, а также передают защитный газ в зону сварки.

  • корпус – главная деталь горелки,
  • уплотнительная втулка, через которую сварочный электрод вставляют в электродный шток, для различных сварочных процессов используют штоки различной длины;
  • в наконечнике горелки находится газовое сопло, через которое в зону сварки поступает защитный газ;
  • между газовым соплом и корпусом горелки установлено изолирующее кольцо, препятствующее передаче тока от деталей под напряжением к элементам, на которые напряжение не подается.

Правильный выбор сварочной горелки напрямую влияет на удобство и производительность сварочного процесса, а также качество получаемых сварочных швов.

Похожие статьи