Горелка для сварки в среде защитных газов
Использование: при аргоно(гелиево)дуговой сварке неплавящимся электродом. Сущность изобретения: горелка содержит корпус, сопло, неплавящийся электрод, впаяный в охлаждаемую медную трубку. На наружной поверхности медной трубки выполнена коническая резьба. Радиальные отверстия в трубке выполнены перпендикулярно продольной оси тугоплавкого стержня и расположены над дополнительным промежуточным элементом, вьюолненным-в виде кольца с внутренней конической резьбой , соответствующей конической резьбе медной трубки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОК)З СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4810603/08 (22) 04.04.90 (46) 07,07.92. Бюл. N 25 (71) П роизводствен нов объединение иЛенингродский Северный завод" (72) В.Н. Бобер и А.К. Редкач (53) 621.791,75 (088.8) (56) 1. Балицкий А.В. Технология изготовления вакуумной аппаратуры. М.;,Энергия, 1974, с, 39. 2, Авторское свидетельство СССР ¹ 1057216, кл. В 23 К 9/16, 1982. (54) ГОРЕЛКА.ДЛЯ СВАРКИ В СРЕДЕ 3АЩИТНЫХ ГАЗОВ Изобретение относится к сварке, в частности к точечной дуговой сварке в среде защитных газов, и может быть использовано в машиностроении, в химическом и нефтехимическом машиностроении, а также в других отраслях народного хозяйства. Известна г релка, в которой неплавящийся электрод, устанавливаемый в узел крепления, выполненный в виде ленточной спирали, взаимодействующей с электродом, и двух поворотных втулок, расположенных в корпусе соосно, причем концы спирали жестко закреплены во втулках (1). В известной горелке электрод сложен по конструкции и не предусматривает водяного охлаждения тугоплавкого стержня, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является горелка для сварки в среде защитных газов (2), принятая за прототип. Неплавящийся электрод в данной горелке содержит установленный в ох„„5U „„1745474 А1. (57) Использование: при аргоно(гелиево)дуговой сварке неплавящимся электродом. Сущность изобретения: горелка содержит корпус, сопло, неплавящийся электрод, впаяный в охлаждаемую медную трубку. На наружной поверхности медной трубки выполнена коническая резьба. Радиальные отверстия в трубке выполнены перпендикулярно продольной оси тугоплавкого стержня и расположены над дополнительным . промежуточным элементом, выполненным.в виде кольца с внутренней конической резьбой, соответствующей конической резьбе медной трубки. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. лаждаемой медной трубке тугоплавкий стержень и промежуточный элемент, имею щий более высокие термические свойства к нагреву, чем материал трубки. Для улучшения охлаждения стержня в трубке выполнены радиальные отверстия, поочередно расположенные под острым и тупым углами к оси туго- фЪ плавкого стержня. Трубка, промежуточный (Я элемент и электрод соединены с помощью Д сварки и пайки. Наличие промежуточного элемента позволяет эксплуатировать тугоплавкий р стержень до полного износа. Известная горелка имеет следующие недостатки: 1) ненадежность работы электрода, так как его конструкция не обеспечивает интенсивного охлаждения; 2) низкая работоспособность: 3) газовое охлаждение позволяет ис. пользовать электрод при работе только на малых таках (до 150 А). 1745474 35 электродержателем 6, в котором установлен трубопровод 7 с радиальными отверстиями 8 40 для воды, причем снаружи электродержателя 50 Целью изобретения является повышение надежности, работоспособности и расширение технологических возможностей неплавящегося электрода. Для достижения поставленной цели в неплавящемся электроде, содержащем тугоплавкий стержень и промежуточный элемент, установленные в охлаждаемую медную трубку, на наружной поверхности медной трубки выполнена коническая резьба, радиальные отверстия в трубке выполнены перпендикулярно продольной оси тугоплавкого стержня и расположены над дополнительным промежуточным элементом, выполненным в виде кольца с внутренней конической резьбой, соответствующей конической резьбе медной трубки, При этом резьбовое соединение выполнено с натягом. Дополнительный промежуточный элемент выполнен из материала с коэффициентом линейного термического расширения меньшим, чем коэффициент линейного термического расширения меди. Кроме того, дополнительный промежуточный элемент ь выполнен за одно целое с электродержателем и впаян в его торец, а оба промежуточные элементы выполнены из ковара. На чертеже изображена предлагаемая горелка. Горелка содержит тугоплавкий стержень 1 с промежуточным элементом 2, медную трубку 3 с радиальными отверстиями 4. рас положенными в плоскости; перпендикулярной оси стержня, выше торца охлаждаемого водой стержня 1. Промежуточный элемент 2 имеет снаружи лыски для установки трубки 3 в дополнительный промежуточный элемент 5, выполненный конструктивно за одно целое с 6 установлено сопло 9 для подачи защитного газа, Предлагаемая горелка работает следующим образом. В сопло 9 подается защитный гаэ (аргон). Между тугоплавким стержнем 1 и иаделием с помощью осциллятора зажигается .сварочная дуга прямого действия. Для отвода тепла тугоплавкого стержня в трубопровод 7 подается вода, разделяющаяся на торце трубки 3 на два потока, Один поток обтекает наружную поверхность трубки и выходит из трубопровода 7 через отверстия 8 в электродержатель 6, другой поток проходит внутрь трубки 3 до торца тугоплавкого стержня 1 и через отверстия 4 и 8 выходит в электродержатель 6. Непосредственное охлаждение водой торца тугоплавкого стержня 1 обеспечивает 30 надежный его контакт с трубкой 3, развитая (резьбовая) наружная поверхность 3, зазор переменного сечения между трубкой 3 и трубопровод 7 создают надежные благоприятные условия для интенсивного охлаждения стержня. Изготовление дополнительного промежуточного элемента из материала, обладающего по сравнению с медью не только более высокими термическими свойствами к нагреву, но и существенно меньшим коэффициентом линейного термического расширения (КЛТР), например ковара-141, позволяет увеличить рабочую температуру конического соединения. сохранив его герметичность за счет разницы КЛТР меди и ковара и, следовательно, резко сократить количество охлаждающей воды, В тех случаях, когда количество охлаждающей воды не лимитируется, дополнительный промежуточный элемент можно изготавливать из меди или выполнять отверстие с конической резьбой непосредственно в электродержатель, В.предложенной конструкции наплавящегося, электрода трубка 3 и промежуточные элементы 2 и 5 являются деталями многоразового использования: огарок тугоплавкого стержня 1 распаивают с трубкой 3 и элементом 2 и впаивают в них новый стержень t. Пример 1. Изготовлен неплавящийся электрод для аргонодуговой точечной сварки, содержащий стержень из лантанированного вольфрама диаметром 4 мм и длиной 40 мм. спаянный медногерманиевым припоем (ПМГР об) с медной (М!) трубкой и коваровым (29НК) кольцом. На наружной поверхности трубки и внутри кольца выполнена резьба К 1/8. Дополнительный промежуточный элемент изготовлен из ковара и впаян медногерманиевым припоем в медный электродержатель. Электрод установлен в пистолете для аргонодуговой точечной сварки с возможностью продольного перемещения вместе с электродержателем, Процесс сварки осуществляют по двухимпульсной схеме: первый импульс, пауза. второй импульс. При сварке на токе первого импульса, равного 300 А, второго импульса, равного 45 А, с продолжительностью импульсов 0,68 с и 0.1 с соответственно, и паузой, равной 1 с, электрод, выполняя 10000.сварных точек в смену, работает беэ регулировки длины дуги в течении 5 смен. Охлаждение 12 пистолетов осуществлялось водой из водопровода по трубке 1/2". П ри расходе воды Go = 0,9 м /ч через трубку 1/2", расход воды на один пистолет составил 61 = 60, 12 = 0,075 м /ч. 1745474 При проведении сварки указанным электродом расход воды через каждый пистолет уменьшали в 5 раз до величины G = 0,015 м /ч. что не снизило надежз ность и работоспособность электрода. Таким образом, техническими преимуществами горелки являются выполнение на медной трубе наружной конической резьбы, соединяющей ее с дополнительным промежуточным элементом из материала с меньшим по отношению к меди КЛТР, выполненным за одно целое с электродержателем, внутри которого установлен трубопровод, подводящий воду для охлаждения стержня через радиальные отверстия в медной трубке и трубопроводе, выполненные в плоскости, перпендикулярной оси стержня, выше уровня торца охлаждаемого стержня. Применение изобретения позволяет; 1. Повысить надежность за счет интенсификации процесса его охлаждения, 2. Повысить работоспособность электрода в 3-4 раза, 3. Расширить технологические возможности применения электрода в процессах сварки токами в 2-2,6 раза больше, чем в прототипе. 4. Обеспечить экономию энергоресурсов за счет снижения расхода количества воды. требуемого на охлаждение электрода, и уменьшения тепловых потерь в надежном электрическом контакте между элементами электрода и электродержателя. 5. Повысить качество сварного шва, защищаемого ламинарным газовым потоком, вытекающим из сопла, поскольку в конструкции электрода нет элементов, турбулизирующих газовый поток. 5 Формула изобретения 1. Горелка для сварки в среде защитных газов, содержащая корпус, сопло, электрод из тугоплавкого стержня, впаянного в охлаждаемую медную трубку с радиальными 10 отверстиями для выхода охлаждающей среды, и промежуточный элемент, установленный на торце медной втулки со стороны. тугоплавкого стержня. причем и роме. жуточный элемент выполнен из мате-. 15 риала с более высокими термическими свойствами, чем материал трубки, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, она снабжена дополнительным промежуточным элементом, выпол20 .ненным в виде кольца с внутренней конической резьбой, и установленным на медной трубке, а радиальные отверстия в трубке выполнены перпендикулярно продольной оси тугоплавкой оси стержня и расположены над 25 дополнительным промежуточным элементом. 2, Горелка по и 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности герметизации резьбового соединения медной трубки с дополнительным промежуточ30 ным элементом при повышении рабочей температуры соединения, дополнительный промежуточный элемент выполнен из материала с коэффициентом линейного расширения меньшим, чем коэффициент 35 линейного расширения меди.
