Горелка для дуговой сварки в защитных газах

 

Изобретение относится к сварке, а именно к конструкциям сварочных горелок для дуговой сварки в среде защитных газов. Цель изобретения - повышение технологичности изготовления горелки. Горелка содержит корпус 3, навитый из токопроводящей трубки 7, конусообразное сопло 1 с демпфирующей камерой 11 и электрододержатель или мундштук, рабочий торец которого выполнен с криволинейной поверхностью вращения 12, образованной дугой окружности диаметром 4,4 Д, где Д - диаметр электрода 5, и центральным углом 1,05-1,2 рад. Центр окружности отстоит от оси горелки на 2,7 Д. При этом увеличиваются путь и площадь контакта газового потока с поверхностями сопла 1 и каналами 8 корпуса 3. Конструкция горелки обеспечивает снижение трудоемкости ее изготовления за счет повышения технологичности обработки рабочей поверхности торца электрододержателя. Снижается количество специальной сложной оснастки и средств контроля профиля электрододержателя. 2 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<5114 В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4240297/25-27 (22) 07.05.87 (46) 15.05.89. Бюл. № 18 (72) А. Ф. Лысенко, М. А. Смирнов, В. П. Дергачев и Ю. А. Родионов (53) 621.791.753.9.034 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 912433, кл. В 23 К 9/16, 14.01.80.

Авторское свидетельство СССР № 78938, кл. В 23 К 9/16, 04.12.48. (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОИ СВАРКИ

В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ (57) Изобретение относится к сварке, а именно к конструкциям сварочных горелок для дуговой сварки в среде защитных газов. Цель изобретения — повышение технологичности изготовления горелки. Горелка содержит корпус 3, навитый из токопроводя„„SU„„1479228 А 1 щей трубки 7, конусообразное сопло 1 с демпфирующей камерой 11 и электрододсржатель или мундштук, рабочий торец которого выполнен с криволинейной поверхностью вращения 12, образованной дугой окружности диаметром 4,4Р, где D — диаметр электрода

5, и центральным углом 1,05 — 1,2 рад. Центр окружности отстоит от оси горелки на 2,70.

При этом увеличиваются путь и площадь контакта газового потока с поверхностямп сопла 1 и каналами 8 корпуса 3. Конструкция горелки обеспечивает снижение трудоемкости ее изготовления за счет повышения технологичности обработки рабочей поверхности торца э,lcктрододержателя. Снижается количество специальной сложной оснастки и средств контроля профиля электрододсржателя. 2 ил.

l!.(>бр(гс ние отняв>ггся > (I>,>! :.,;. »м,: н() к (>)>(. l!« >м дпя луговои (!>>»,:>> >> > !.! I! >

Ii с пла1>(>1, В (. peë(за гци гllhl. (!:!3(>", Цель изобретения - — повыпк > и, »,:логичности изготовления горелки.

На фиг. изображена горелка, прод(>льный разрез, вариант >1с»олнсния электролног(> узла с цангой лля неплавящегося электрола, стрелками показан путь газового по>ока в плоскости разреза; на фиг. 2 — построение криволинейной поверхности торца

>>>сктролодержателя или мундштука.

Горелка состоит из установленных соосш> сопла 1. изоляционной втулки 2, корпуса

3 и электродного узла, содержашего в данном случае цангу 4 и неплавяшийся электрод 5. Корпус 3 выполнен из навитой на цили ндрическую втулку 6 токопроводяшей трубки 7, полый канал 8 которой служит для подачи защитного газа и выходит на торец корпуса 3.

Нижний виток токопроводяшей трубки

7 срезан плоскостью перпендикулярной оси горелки и соединен с полостью сопла 1.

Пространство между витками токопроводягцей трубки 7 и цилиндрической втулкой 6 залито электроизоляционным составом для повышения прочности и жесткости корпуса

3 горелки. На нижнем и смежном с ним витках токопроводящей трубки 7 выполнен ряд аксиа lbHblx отверстий 9, которые расположены по окружности, диаметр которой определяется с учетом исключения нарушений в формировании потока защитного газа в лемпфируюшей полости. Диаметры аксиальных отверстий 9 возрастают в направлении навивки токопроводящей трубки 7 для выравнивания аэролинамических характеристик аксиальных струй.

Внутри сопла 1 концентрично ему установлена цилиндрическая втулка 10, герметично соединенная соплом по его рабочему торцу. Наружная поверхность втулки 10 и внутренняя поверхность сопла 1 образует лемпфирующую камеру 11. Между цилиндрическим корпусом сопла 1 и корпусом 3 установлена изоляционная втулка 2. обеспечивающая изоляцию токоведуll>Hx частей горелки. Электродный узел, включающий цангу 4 и неплавяшийся электрод 5, установлен во втулку 6.

Полвол тока к электроду 5 осушествляется через топопроводяшую трубку 7, втулку 6 корпуса и зажимную цангу 4. Рабочий торец цанги 4 имеет криволинейную поверхность 12 врашения, описанную дугой окружности диаметром 4 4D, где D-диаметр электрода, с центральным углом 1,05—

1,2 рал, при этом центр окружности отстоит от оси горелки на 2,7D.

Диаметр окружности, равный 4,4, является оптимальным, он был определен в результате длительных экспериментов. При ли;>метра окружности более жс, как и его уменьшении менее .,4 >.У ух ул.па к>тся аэродинамические харакгс ристики газового потока, огибаюшего и скользяшего по криволинейной поверхности 12.

Расстояние центра окружности до оси электрода 5 определяется условием, при котором окружность должна касаться по 0 верхности электрода 5. Так как диаметр окружности равен 44D, то ее радиус — 22D и диаметр электрода D (радиус равен 0,5D) .

Сумма радиусов составит 2,7D.

Длина дуги, являющейся образующей криволинейной поверхности 12, определяет15 ся центральным углом окружности, равным

60 — 70 (или 1,05 — 1,2 рад), и обеспечивает исключение резких переходов от корпуса 3 к электроду 5, которые могут нарушить аэродинамические характеристики газового

20 потока.

При увеличении угла, ограничивающего длину дуги более 1,2 рад, происходит увеличение габаритов горелки по ее диаметру и высоте, а в верхней части дуги окружности образуется впадина, нарушающая лами2 нарность газового потока, при уменьшении угла менее 1,05 рад. происходит сокращение длины криволинейного участка электрододержателя, что приводит к нарушению ламинарности истечения защитного газа.

Горелка работает слелуюшим образом.

Загцитный газ, подводимый через полый канал 8 трубки 7 корпуса 3 горелки, выходит через последний виток, сообщающийся с полостью сопла 1 и ряд аксиальных отверстий 9, интенсивно перемен1ивается и, вра35 шаясь в лемпфируюшей камере 11, совершает сложное винтовое перемещение. Внешние слои газового потока, вращающиеся в лемпфируюшей камере 11, перемещаются от торца корпуса 3 по периферии камеры 11 и вершине конуса, образованного втулкой 10 и конусообразным соплом 1, где вытесняются в середину вращающегося потока и изменяют направление движения, перемешаясь вдоль втулки !О к цанге 4 и, огибая криволинейную поверхность 12 торца цанги 4, 45 истекают в выходной канал сопла и в зону сварки. Интенсивное смешивание струй газового потока при выходе из канала 8 и аксиальных отверстий 9 корпуса 3 горелки в лемпфируюшей камере 11, трение слоев потока о внутренние поверхности камеры !1 и между сооой >1рН встречном oceBQM перемешении, о-ражение потока на криволинейной поверхности 12 цанги 4 и его последуюшее винтовое движение во втулке 10 обеспечивает резкое снижение скорости истечения и м ас штаба турбулентности за шит ного потока газа.

Увеличение пути и площади контакта газового потока с поверхностями сопла 1 и ка1479228

Puz 2

Составитель П. Пенч к

Резактор О. С.песивых Текред И. Верес Корректор С. .Черни

Заказ 2481! I Тираж 895 Полни:нос

ВНИИП1! Гос<аарственного комитета ио «зобрстсииим и о <крь < нн< ири I КН 1 <.<.<.I

113П35, Москва, Ж- 35, Ра< и<ск <н н;15, l. 4 5

Производств< нно-из.<

Конструкция горелки обеспечивает снижение трудоемкости ее изготовления за счет повышения технологичности обработки рабочей поверхности торца электрододержателя по сравнению с известной горелкой, не снижая ее положительных характеристик.

В процессе изготовления данной горелки сокращается количество специальной технологической оснастки и средств контроля профиля криволинейной поверхности электрододержател я.

Формула изобретения

Горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая корпус, навитый из токопроводящей трубки, конусообразное сопло, выполненное 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, срезанный плоскостью, перпендикулярной оси горелки, и ! О соединенный с полостью сопла, электрододержатель или мундштук с рабочим торцом. выполненным с наружной криволинейной поверхностью вращения, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления, образующей криволинейной поверхностью электрододержателя или мундштука является дуга окружности с диаметром 4 4D, где D — диаметр электрода, и центральным углом 1,05 — 1,2 рад, при этом центр окружности расположен от оси го20 релки на 2 7D.