Горелка для защиты сварочной ванны

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при наплавке и сварке стальных и чугунных деталей, в частности , в ремонтном производстве при восстановлении изношенных деталей наплавкой.Цель изобретения повьппение (Л

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

nucnopod газ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3976822/30-27 (22) 19. 11.85 (46) 23.06.87. Бюл. и"- 23 (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт восстановления изношенных деталей машин

"Ремдеталь" (72) П.А. Тывончук, В.Н, Науменко, М.А. Василенко и А,Н. Бовсуновский (53) 621.791.753 ° 9.034(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 448096, кл. В 23 К 9/16,14.04.79.

Патент ГДР М 153595, кл. В 23 К 9/16, 1982.

Горелка для наплавки в среде природного газа и кислорода. Информационный листок Львовского ЦНТИ У 14877, сер. 9, Технология и оборудование сварочного производства. (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ЗАЩИТЫ СВАРОЧНОЙ

ВАННЫ (57) Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при наплавке и сварке стальных и чугунных деталей, в частности, в ремонтном производстве при восстановлении изношенных деталей наплавкой.Цель изобретения повьппение

131 качества наплавки и уменьшение расхода защитных газов. По выходе потоков из наружного сопла 4 формируется конусообразное пламя. Факел пламени защищает сварочную ванну и дугу, образующуюся между плавящимся электродом

14 и наплавляемой деталью 15, от воздействия внешней среды, При работе горелки в режиме подогрева в наружное сопло 4 вставляется вставка 11 и фиксируется винтом 12. Проходя через

8359 каналы вставки 11, смесь со скоростью, превышающей скорость воспламенения, выходит из горелки, эффективно сгорает, образуя максимальное количество тепла, используемого для подогрева детали. Применение горелки позволяет восстанавливать широкую номенклатуру стальных и чугунных деталей в условиях ремонтных мастерских, особенно в районах, отдаленных от промышленных центров. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл, Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при наплавке и сварке стальных и чугунных деталей, в частности, в ремонтном производстве При восстановлении изношенных деталей наплавкой.

Цель изобретения — повышение качества наплавки и уменьшения расхода защитных газов.

На фиг. 1 показана горелка с мундштуком, общий вид; на фиг. 2 — вставка,.общий вид; на фиг. 3 — вид А на фиг. 1; на фиг. 4 — схема подвода газов и охлаждающей воды к горелке.

В горелку для наплавки в защитной среде, в качестве которой используют природный газ, входит мундштук 1. Горелка имеет корпус 2, штуцеры 3 для подвода горючего газа к наружному соплу 4, штуцер 5 для подвода горючего газа к инжектору 6, штуцер 7 для подвода кислорода через . инжектор 6 в осевой канал 8 (он же смесительная камера при работе горел- ки в режиме подогрева детали), штуцеры 9 для подвода в водяную рубашку воды с целью охлаждения наружного сопла 4 горелки, внутренее сопло 10 для подачи кислорода при работе горелки в режиме наплавки и для подачи смеси горючего газа и кислорода при работе в режиме подогрева, а также вставку 11, которая устанавливается в наружное сопло 4 и фиксируется винтом 12 при работе горелки в режиме подогрева. При работе в режиме наплавки вставка вынимается. Вставка имеет цилиндрическую форму, На боковой поверхности параллельно оси вставки расположены канавки, образующие каналы с внутренней поверхностью сопла, по которым в режиме подогрева со скоростью, превышающей скорость

5 воспламенения, движется смесь. горючего газа и кислорода. Горелка крепится при помощи хомута 13 к мундштуку 1, Горелка содержит также плавящийся электрод 14, наплавляемую деталь

15, вентили 16 и 17, ротаметры 18 и

19 тумблеры 20-21, отсекатели 22-23, вентили 24-25.

Диаметр выходного канала d внутреннего сопла 10, диаметр выходного канала D наружного сопла 4 и расстояния между срезами сопел 6 выполнены в соотношении 1;(2,0-2,7):(2,7-4,3), которое определено экспериментально (табл. 1-3).

При работе горелки в режиме наплавки газ подается в штуцеры 3, а кислород в штуцер 7. Кислород проходит через инжектор 6, осевой канал

8, внутреннее сопло 10. Газ проходит

25 по каналу в наружное сопло 4 и выходит из него кольцевым потоком. Таким образом, в наружном сопле 4 движутся два концентричных потока — внутренний поток кислорода и наружный поток газа. На пути движения в наружном сопле 4 происходит частичное перемешивание газа и кислорода в пограничных слоях и сгорание, По выходе потоков из наружного сопла формируется

35 конусообразное пламя. Факел пламени защищает сварочную ванну и дугу, образующуюся между плавящимся электродом 14 и наплавляемой деталью 15, от воздействия внешней среды. Изменяя

40 расход кислорода, можно регулировать

1318359

Его содержание в смеси и тем самым изменить окислительный потенциал защитного факела.

При работе горелки в режиме подогрева в наружное сопло 4 вставляет5 ся вставка 11, фиксируется винтом 12.

Горючий газ подается в штуцер 5, кислород — в штуцер 7. Инжектор 6 и осевой канал 8 (он же и смесительная камера) позволяют качественно подготовить смесь горючего газа и кислорода. Проходя через каналы вставки 11, смесь со скоростью, превышающей скорость воспламенения, выходит иэ горелки и здесь эффективно сгорает, об- 15 разуя максимальное количество тепла, которое может дать горючий гаэ при полном сгорании. Это тепло используется для подогрева детали. На фиг. 4 представлена схема подвода газов к 20 газовой горелке. При работе в режиме наплавки вентилями 16 и 17 по ротаметрах 18 и 19 устанавливаются необходимые расходы горючего газа, например природного газа и кислорода. При 25 помощи тумблером 20 и 21 включаются отсекатели 22 и 23 и горючий газ и кислород подаются в горелку. Газы в этом случае частично смешиваются в наружном сопле и на выходе из него. 30

При горении образуется защитный факел, I

При работе в режиме подогрева тумблерами 20 и 21 выключаются отсекатели 22 и 23, доступ газо% s горелку прекращается. В наружное сопло вставляется вставка. Затем открываются поочередно вентили 24 и 25. Горючий газ и кислород через осевой канал подаются в горелку, смешиваются и на выходе иэ каналов вставки в смесь сгорают, образуя мощный однородный факел. Наплавляемая деталь при этом получает максимальное количество тепла, выделяемого факелом.

Применение горелки позволяет восстанавливать широкую номенклатуру стальных и чугунных деталей.

В условиях ремонтньгх мастерских, особенно в районах, отдаленных от промышленных центров, горелка позволяет не только высокопроизводительно наплавлять детали с использованием дешевых и доступных материалов, но и производить подогрев деталей. При этом не требуется специальное термическое оборудование.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Горелка для защиты сварочной ванны при дуговой наплавке, содержащая корпус с осевым каналом для подачи кислорода, а также соединенные с осевым каналом концентричные внутреннее сопло и наружное сопло, соединенное со штуцером для подачи природного газа, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества наплавки и уменьшения расхода защитных газов, диаметр выходйого канала внутреннего сопла, диаметр, выходного канала наружного сопла и расстояние между срезами сопел выполнены в соотношении 1:(2,0-2,7):

;(2,7-4,3).

2. Горелка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения расхода защитного газа и времени предварительного подогрева деталей перед наплавкой, она снабжена дополнительным штуцером для подачи природного газа, соединенным с центральным каналом, и установленной в наружном сопле вставкой с продольными канавками на наружной поверхности, образующими каналы .с внутренней поверхностью сопла.

1 318359

Таблица 1

Опы

Расстоя Колиние меж- честДиаметр внутрен него

Соотношение размеду соплами (t), мм во пор на 1 см ров сопловой части ь н сопла (ь) мм

4 1:1,5:3,7

2 1:1,7:3,7

То же 7, 8

То же

0.12037+

1 .2,3:3,7 +

10

7 11

13

1:3,5:3,7

10

1:3,7:3,7

i:2,5:1,7

1:2,5:2,3

То же То же 9

1:2,5:2,7

14

1:2,5:3,0

1:2,5:3,7

15

1:2,5:4,3

1:2,5:4,7

17

19

1:2,5:5,2

П р и м е ч а н и е. Сварочный ток 100-140 А. Расход природного газа 100-140 л/ч, кислорода — 240280 л/ч.

Диамет наружного сопла (а„), длины валика (среднее при трехкратно" повтор ности) 1:2,5:3,7

1:2,7:3,7

1:3 0;3 7

1:3,3:3,7

Варианты соотношений, при которых поры отсутствуют

Таблица 2

1318359

Расстояние межКоличестСоотношеДиаметр наружного сопла (d„), Варианты соотношений, при которых поры отсутствуют

Диаметр внутрен него сопла ь) мм

Опыт ние размеров сопловой часду соплами (f,), во пор на 1 см ти

d 1 \ f1 длины валика (среднее при

3-крат ной пов торнос ти)

2 1:1,3:3,7

1:1,7:3,7

0 1;2,0:3 3

0 1:2,3:3,7

0 1:2,7:3,7

1 1:3,0:3,7

1 1:3,3:3,7

1 1:2,7;1,7

1 3

То же 5

То же

8

8 5

1:2,7:2,3

То же То же 7

II

0 1:2,7:2,7

0 1:2,7:3,0

0 1:2,7:3,7

0 1:2,7:4,3

1 1:2,7:5,0

2 1;2,7:5,7

13

15

П р и м е ч а н и е, Сварочный ток 150-250 А; расход природного газа 80-100 л/ч, кчслорода — 200-240 л/ч.

Таблиц,а 3 1318359

РасстояКоличество оотношеОпыт ние между соплами (f,), ие раэмеов сопло ой части

:d„:1 пор на

1 см торности) 1 5

2 То же 9

3 10

То же

5

12

1:2,6:3,6

11

1:2,8;3,6

1:3,0:3,6

11

15

9 . 5

То же То же

13

1:2,4:3,4

13

15

16

17

П р и м е ч а н и е. Сварочный ток 250-400 А, расход при. родного газа 140"180 л/ч, кислорода

280-320 л/ч.

Диаметр внутрен него сопла (d„) э

Диаметр наружного сопла (м) длины валика (среднее при

3-кратной пов1:1,6:3,6

1:1,8:3,6

1:2,0:3,6

1:2,2:3,6

1:2,4:3,6

1:2,4:1,8

1:2,4:2,2

1:2,4:2,6

1:2,4:3,4

1:2,4:3,8

1:2,4:4,2

1:2,4:4,6

1:2,4:5io

Варианты соотноше ний, при которых поры отсутствуют

1318359

Составитель Г. Квартальнова

Редактор С. Патрушева Техред В.Кадар Корректор В, Бутяга

Заказ 2458/10 Тираж 975

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4