Сварочные горелки: характеристика и особенности применения

При выполнении сварочных работ кроме непосредственно аппарата немаловажное значение имеет сварочная горелка. Именно от её функциональных характеристик во многом зависят скорость работ и качество выполняемой сварки, да и сама горелка представляет собой дорогостоящую и при этом часто изнашиваемую комплектующую — это оказывает непосредственное влияние на окупаемость конструкции.

Сварочная горелка требуется при выполнении сварки двух видов – MIG и MAG. Ее основное предназначение заключается в доставке металлической проволоки и газовой смеси к месту выполнения работы. Помимо этого, именно через эту горелку происходит поступление электротока.

• MIG — представляет собой сварку, выполняемую в атмосфере инертного газа, как правило, это гелий либо аргон. Горелки для сварки такого типа обычно используют эти газы вместе с углекислотой, ее концентрация составляет 3-20%.
• MAG — такая сварка производится с активными газами, в основном используется оксид углерода. Этот способ позволяет эффективно работать со сталью, но при этом имеет весьма существенный недостаток — сильное разбрызгивание.

Любая сварочная горелка состоит из целого ряда конструкционных элементов.

• Непосредственно горелка.
• Сварочный рукав, соединяющий горелку со сварочным аппаратом. Он поддерживает бесперебойную подачу газа, металлической проволоки, а также тока и основного охлаждающего реагента.
• Соединительный механизм. Бывает раздельным в виде штекеров для металлической проволоки или единым по типу евроразъема.
• Сопло. Самая расходная часть, как правило, её выполняют из сплавов меди.
• Втулка. Полый электропроводящий цилиндр с термостойкими характеристиками, размещенный внутри сопла.
• Контакт. По нему производится подача газов.
• Диффузор. Нередко называется газорассекателем, сквозь него в рабочий участок подаётся сварная проволока. Обычно имеет несколько сменных насадок, предназначенных для расходников разного размера.
• Горловина. Соединяет между собой все четыре перечисленных элемента посредством гусака (рукава). Отвечает за термическую, а также механическую защиту работника.
• Рукоять горелки. Незакрепленная эргономичная кнопка управления функциями аппарата. От её конфигурации и эргономичности во многом зависит степень физической утомляемости работника при продолжительной сварке и итоговое качество сварочного шва.
• Также конструкция включает блок охлаждения и держатель.

В любой горелке образование необходимой для выполнения работ смеси газов происходит в результате впрыскивания необходимого объема горючего газа под средним либо пониженным давлением. Таким же способом добавляется кислород — он передается из баллона в горелку под давлением, соответствующим примерно 0,5-4 кгс/кв. см.

Этот процесс выглядит следующим образом: проходя сквозь осевой канал, кислород перемещается на высокой скорости и поступает в смесительный резервуар. Как следствие, в наконечнике, через который перемещается жидкий газ либо его пары, происходит разрежение. Этот процесс создает необходимые условия для поступления горючего в смесительную камеру. Газовая смесь, образовавшаяся в камере сварочного инструмента, через мундштук подаётся наружу и загорается.

Видов сварочных горелок, представленных в продаже, достаточно много. Так, классификация предполагает:

• инжекторные и безинжекторные горелки — их различие заключается в способе подачи кислорода к месту горения;
• жидкостные или газовые — в первых для получения огня требуются пары керосина или бензина, вторым необходим специальный горючий газ;
• специализированные либо универсальные — причём последние можно использовать для выполнения любых работ, связанных со сваркой металла и его резкой;
• одно- и многопламенные — варьируются в зависимости от количества потоков подаваемого огня.
• автоматические или ручные модели.

Также газосварочные горелки различаются по рабочей мощности — она может быть малой, высокой или средней.

Горелки могут отличаться схемой охлаждения, наиболее распространены модели с водяным охлаждением, в продаже присутствуют плазменные модели.

Очень важно правильно выбрать производителя, предпочтение лучше отдавать продукции надежных поставщиков, завоевавших хорошую репутацию на рынке.

Особенности использования. При выборе аппарата в первую очередь необходимо исходить из параметров планируемых работ и их продолжительности. Если вы собираетесь выполнять мелкий ремонт и проводить разовую сварку в домашних условиях, то профессиональные и непрофессиональные модели не потребуются – неопытным пользователям будет неудобно с ними работать, да и окупаются они довольно долго.

Масса горелки. Этот параметр не критичен, если планируется работа в специализированном цеху либо мастерской. Но в случае, если сварка выполняется в стесненных или мобильных условиях, масса сварочной горелки должна быть наименьшей.

Стойкость к износу и прочность. Не секрет, что сама сварка и любые сопутствующие ей манипуляции с металлом зачастую приводят к механическому повреждению механизма горелки. В основном страдает гусак — это надо учитывать при подборе модели и конкретного производителя.

Если вы планируете проводить сварку в агрессивных условиях, тогда горелке понадобится дополнительная плотность. Помимо того, и сама конструкция должна брать на себя защиту работника от риска термического поражения и удара электротоком. В то же время и пластичность рукава не должна страдать, поскольку даже при выполнении работ в стационарных условиях горелка постоянно перемещается.

Эргономичность. Не стоит забывать, что любой сварщик работает с горелкой как минимум 3-4 часа в сутки, а порой и дольше, и всё это время он удерживает её в руках.

Оптимальными параметрами по всем перечисленным критериям отличается продукция западных и российских изготовителей:

• «Сварог»;
• «Ресанта»;
• «Форсаж»;
• Esab;
• Brima;
• EWM;
• Aurora;
• Kemppi;
• BlueWeld;
• Lincoln Electric.

Сварочные горелки перечисленных марок отличаются высоким качеством, хорошей эргономикой, практичностью, функциональностью и надежностью. Они имеют продолжительный срок использования, при этом сервисные центры этих компании представлены практически в каждом городе России.

А вот продукцию производителей из Китая и Тайваня лучше не приобретать. Как показывает практика, низкая цена в ней сочетается с таким же низким качеством — такие горелки служит недолго, быстро выходит из строя и зачастую создают опасные для сварщика условия работы.

Для максимально результативного применения сварочных горелок желательно выполнять предварительную настройку оборудования на пробных листах металла — в данном случае их толщина должна быть аналогична той, с которой планируется основная работа.

Порядок действий здесь простой.

• Участок будущего крепления зачищают угловой шлифовальной машиной и металлической щеткой, в случае необходимости формируют края элемента.
• После этого следует подобрать проволоку подходящей толщины, исходя из той пропорции, что для элементов толщиной 20-10 мм нужна проволока в диапазоне 1-1,5 мм.
• На сварочном аппарате выставляют необходимую силу тока (она может варьироваться в пределах 100-260 А) и регулируют скорость подачи проволоки. Оптимальное значение составляет примерно 140-150 м/ч, предельно допустимое — 650.
• Далее выполняется настройка скорости подачи смеси газов в место работы. Как правило, оптимальный параметр рассчитывают экспериментальным способом либо настройки даются при встроенных программах.
• Обращаем внимание на то, что если вы работаете с алюминиевой проволокой, то к регулированию скорости ее подачи следует подходить с особой тщательностью. Помимо этого, здесь необходимо заранее заменить типовые подающие рольки на специальные адаптированные для алюминия механизмы. Если этого не сделать, то в процессе сварки вы неизбежно столкнетесь с заторами и, как следствие, порчей сварочной горелки. Перед началом работы следует удостовериться в крепости и герметичности контактов всех швов и мест соединений, а также проконтролировать размещение сварочного рукава — важно, чтобы он не лежал кольцами и не сгибался.
• Чтобы сварить между собой утолщенные детали, не нужно задавать сразу большую скорость — лучше начать подачу с минимальных значений, а по мере перемещения по шву уже повышать. В данном случае место соединения будет более плотным и однородным.
• Формируя вертикально направленные швы, двигаться необходимо по направлению снизу вверх — это предупреждает деформацию металлических деталей от неоднородности при застывании. При контактной сварке объем газовой смеси должен быть примерно на 25-35% выше, чем при выполнении сварки деталей такого же размера по горизонтальному направлению.

Как узнать все о сварочних горелках, смотрите в следующем видео.