Горелка для дуговой сварки в защитных газах

 

ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ, содержащая сопло и расположенные соосно внутри него мундштук, накопительную и успокоительную камеры, сообщающиеся между собой, отличающаяся тем, что, с целью повыщения качества сварных щвов путем повышения однородности по всему сечению кольцевого потока защитного газа и ламинарности истечения защитного газа и уменьшения габаритов горелки, она снабжена диафрагмой с отверстиями и двумя концентричными цилиндрическими втулками, установленными с зазором одна относительно другой, внутренняя - с зазором относительно наружной поверхности мундштука, а наружная - с зазором относительно внутренней поверхности сопла, и образующими с ними сифонную камеру, сообщающуюся с упокоительной камерой через отверстия диафрагмы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д(1) В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ"

Н- ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3541579/25-27 (22) 18.01.83 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 (72) И. Г. Пещерин, Е. Н. Чилибин, А. В. Цыплюхин и А. Г. Хасарджи (71) Производственное объединение «Ждановтяжмаш» (53) 621.791.753.034(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 912433, кл. В 23 К 9/16, 14.01.80.

2. Безбах .Д. К. Сварочная горелка с двухкамерным уширителем газовой струи.—

«Сварочное производство», 1974, № 9, с. 50.

3. Авторское свидетельство СССР № 889333, кл. В 23 К 9/16, 17.01.80 (прототип). (54) (57) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ, содержащая

ÄÄSUÄÄ 1074680 A сопло и расположенные соосно внутри него мундштук, накопительную и успокоительную камеры, сообщающиеся между собой, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сварных швов путем повышения однородности по всему сечению кольцевого потока защитного газа и ламинарности истечения защитного газа и уменьшения габаритов горелки, она снабжена диафрагмой с отверстиями и двумя концентричными цилиндрическими втулками, установленными с зазором одна относительно другой, внутренняя — с зазором относительно наружной поверхности мундштука, а наружная — с зазором относительно внутренней поверхности сопла, и образующими с ними сифонную камеру, сообщающуюся с упокоительной камерой через отверстия диафрагмы. Fg

1074680

Зо

55

Изобретение относится к сварке, в частности к горелкам для сварки металлов плавящимся электродом в среде защитных газов, и может быть использовано в автоматах и полуавтоматах для сварки.

Известна горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая корпус, навитый из токопроводящей трубки, конусообразное сопло и -мундштук. В горелке для повышения ламинарности истечения газового потока сопло выполнено с демпфирующей камерой, образованной наружной поверхностью цилиндрической втулки, установленной концентрично внутри сопла и герметично соединенной с соплом по его рабочему торцу и внутренней поверхностью самого сопла. Нижний в направлении подачи защитного газа виток токопроводящей трубки срезан плоскостью, перпендикулярной оси горелки, и соединен с полостью сопла, при этом на нижнем и смежных с ним витках токопроводящей трубки выполнен ряд аксиальных отверстий, соединяющих полости этих витков, а цанга мундштука выполнена с наружной криволинейной поверхностью (1).

Однако в такой горелке из-за интенсивного смешивания струй газового потока при выходе из канала и аксиальных отверстий корпуса горелки в демпфирующую полость, из-за трения слоев потока между собой при встречном осевом перемещении и отражения потока на криволинейной поверхности цанги и его последующего движения во втулке не обеспечивается однородность и ламинарность по всему сечению кольцевого потока защитного газа. Кроме того, конусообразное сопло и установленная внутри него цилиндрическая втулка уменьшают диаметр выходного отверстия сопла, что ведет к уменьшению зоны защитного свариваемого изделия.

Известна сварочная горелка с двухкамерным уширителем газовой струи, которая имеет накопительную и успокоительную камеры с плавным поджатием струи соплом с небольшой конусностью, что уменьшает коэффициент турбулентной структуры струи на 17 — 18О/о (2) .

Однако в такой горелке из-за интенсивного смешивания газового потока при выходе из подводящего канала в накопительную камеру, из-за трения слоев потока между собой при встречном осевом перемещении и при наталкивании на донышко этой камеры . и, кроме того, при последующем поступлении газа из накопительной камеры в успокоительную из отдельных крупных отверстий образуется дополнительная турбулизация струи в успокоительной камере и уменьшается роль накопительной.

Кроме того, конусная форма сопла уменьшает диаметр выходного отверстия сопла, что ведет к уменьшению зоны защиты свариваемого изделия и расстояния от среза сопла до изделия.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая сопло и расположенные соосно внутри него мундштук, накопительную и успокоительную камеры, сообщающиеся .между собой через коническую демпферную камеру (3).

Недостатком известной горелки является то, что из-за большой разницы между площадями проходного сечения демпферной камеры и входного канала в накопительную камеру происходит одностороннее (со стороны входного канала) истечение газа, что приводит к неоднородности по сечению кольцевого потока защитного газа и к снижению ламинарности истечения защитного газа (со стороны, противоположной входному каналу) в успокоительной камере.

Конусная часть сопла с цилиндрическим пояском уменьшает диаметр выходного отверстия сопла приблизительно в 2 раза, что уменьшает зону защиты свариваемого изделия, а именно не обеспечивает защиту зоны термического влияния, прилегающей к сварочной ванне, а при сварке цветных металлов (алюминия и его сплавов), у которых сварочная ванна имеет большие размеры, не обеспечивается защита всей сварочной ванны.

Кроме того, расположение накопительной камеры снаружи на корпусе горелки увеличивает габариты горелки, что ограничивает зону наблюдения сварщику за процессы сварки.

Цель изобретения — повышение качества сварных швов путем повышения однородности по всему сечению кольцевого потока защитного газа и ламинарности истечения защитного газа и уменьшения габаритов горелки.

Цель достигается тем, что горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая сопло и расположенные соосно внутри него мундштук, накопительную и успокоительную камеры, сообщающиеся между собой, снабжена диафрагмой с отверстиями и двумя концентричными цилиндрическими втулками, установленными с зазором одна относительно другой, внутренняя — с зазором относительно наружной поверхности мундштука, а наружная — с зазором относительно внутренней поверхности сопла, и образующими с ними сифонную камеру, сообщающуюся с успокоительной камерой через отверстия диафрагмы.

На чертеже изображена предлагаемая горелка, продольный разрез.

Горелка содержит водоохлаждаемое сопло 1 и расположенные соосно внутри него водоохлаждаемый токоподводящий мунд1074680,штук 2, накопительную 3, успокоительную

4 и сифонную камеры. Накопительная каме- ра 3 соединена радиальными отверстиями 6, выполненными по периметру цилиндрической изоляционной втулки 7, с успокоительной камерой 4. Сифонная камера 5 образована двумя концентричными цилиндрическими.втулками 8 и 9, установленными с зазором одна относительно другой. Внутренняя втулка 8 выполнена с наружным буртом 10, которым она закреплена на уступе 11 сопла 1. Внутрення втулка 8 установлена с зазором относительно наружной поверхности мундштука 2. Наружная втулка 9 выполнена с внутренним буртом 12, которым закреплена на конце переходника

13 мундштука 2 посредством наконечника

-14. Наружная втулка 9 установлена с зазором по отношению к внутренней поверхности сопла 1. Колена сифонной камеры 5 расположены коаксиально внутри сопла 1 и размещены под накопительной 3 и успокоительной 4 камерами.

Успокоительная камера 4 соединена осевыми отверстиями 15, выполненными в диафрагме 16 с впускной частью 17 колена сифонной камеры 5. Впускная часть 17 колена образована наружной цилиндрической поверхностью мундштука 2 и внутренней поверхностью цилиндрической втулки 8. Выпускная часть 18 колена сифонной камеры

5 образована внутренней цилиндрической поверхностью сопла 1 и наружной поверхностью другой цилиндрической втулки 9. Сопло 1 закреплено на изоляционной втулке 7 накидной гайкой 19.

Газовый защитный поток формируется следующим образом.

Защитный газ по трубке поступает в накопительную камеру 3, где погашается первоначальная скорость газа, затем через радиальные отверстия 6, размер которых не вызывает турбулизации струи, газ попадает в успокоительную камеру 4, где усредняется его давление, а затем через осевые отверстия 15, размер которых также не вызывает турбулизации струи, газ попадает в виде отдельных струй во впускную часть

17 колена сифонной камеры 5. В коленах сифонной камеры 5 происходит слияние отдельных струй в сплошной однородный кольцевой поток газа, который окончательно успокаивается и становится ламинарным на выходе из выпускной части 18 колена.

На срезе сопла 1 газ выходит в виде

10 сплошного однородного ламинарного, жесткого кольцевого потока, диаметр которого перекрывает полностью сварочную ванну и прилегающий к ней участок околошовной зоны.

Наличие трех камер, их взаимосвязь и особенности конструкции сифонной камеры увеличивает жесткость газового кольцевого потока, уменьшают вероятность образования турбулентности, что позволяет вести сварку в условиях открытых монтажных площадок без увеличения расхода защитного газа, а в закрытых помещениях ламинарный участок защитного кольцевого потока позволяет вести сварку на больших вылетах электрода, улучшает обзорность, повышает маневренность сварки и умень25 шает напряженность сварщика в работе..

Таким образом, достигается качественная защита зоны сварки при минимальном и постоянном расходе газа, удобство в эксплуатации горелки и улучшение ее работоспособности.

По сравнению с базовым объектом, в качестве которого принята горелка А — 1002 к сварочному трактору,ТС вЂ” 56, предлагаемая горелка позволяет снизить расход защитного газа в 2 раза, кроме того, повысить удобство выполнения сварочных работ из-за возможности увеличения расстояния от среза сопла до свариваемого изделия при том же расходе защитного газа, и уменьшения габаритов горелки (длины в 3 раза, 40 а наружного диаметра в 1,5 раза) 1074680

Уа@ылнЫ

Мд дОЙ

Редактор А. Козориз

Заказ 204/13

Составитель Г. Квартальнова

Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Тираж 10И Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4