Горелка для сварки в защитных газах

Изобретение относится к горелкам для сварки в защитных газах и может быть использовано в машиностроении при изготовлении сварных конструкций, ремонтно-восстановительных работах и исправлении дефектов в металле. Горелка снабжена регулируемым коллектором для подачи атмосферного воздуха в пристеночную зону сопла. Одновременно в зону пористого вкладыша горелки подается природный газ (пропан). Форма вкладыша горелки приближена к оживальной, обеспечивающей ламинарный поток, как одно из условий надежной защиты сопла горелки и дуги. Технический результат заключается в обеспечении авторегулирования предварительно настроенного процесса горения защитного газа, обеспечении стабильных оптимальных температурных условий в зоне сопла и для дуги за счет использования в качестве защитного газа продуктов диффузионного горения природного газа при атмосферном давлении в сварочной горелке с неплавящимся электродом, кроме того, от продуктов сгорания горючего газа возможен прогрев металла перед сваркой или отпуск сварного соединения после нее. 3 ил.

 

Изобретение относится к горелкам для сварки в защитных газах и может найти применение в машиностроении при изготовлении сварных конструкций, а также при ремонтно-восстановительных работах и исправлении дефектов в металле.

Известны горелки, включающие охлаждаемый корпус, неплавящийся электрод, цангу для его крепления, системы газоподвода, охлаждения и керамическое сопло:

1. Патент на изобретение RU 1760701 С, МПК В23К 9/167. Горелка для сварки в среде защитных газов / Агеев А.А., Корнеев Ю.Н., Серьезнов В.А. - 20.01.1995.

2. Патент на изобретение RU 2069612 С1, МПК В23К 9/167. Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов / Карпов В.И. - 27.11.1996.

3. Патент на изобретение RU 2047440 С1, МПК В23К 9/167. Горелка для электродуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов / Домрин А.Ф., Рогожников В.В. - 10.11.1995.

4. Патент на изобретение RU 2304496 С1, МПК В23К 9/167. Головка горелки для дуговой сварки в среде защитных газов / Евпятьев О.П., Гилилов И.С. - 20.08.2007.

5. Патент на изобретение RU 1760702 С, МПК В23К 9/167. Способ аргонодуговой сварки неплавящимся электродом / Букаров В.А., Ищенко Ю.С., Корнеев Ю.Н. - 30.03.1994.

6. Патент на изобретение RU 2280545 С2, МПК В23К 9/167. Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах / Орехов В.Е. - 27.07.2006.

7. Патент на изобретение RU 1633626 С, МПК В23К 9/167. Горелка для дуговой сварки в защитных газах / Афанасьев В.П., Славин Г.А., Волобуев СВ., Воронин Ф.В., Антонов А.П., Четвергов Н.П. - 15.07.1994.

8. Патент на изобретение RU 2358847 С1, МПК В23К 9/167. Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов / Астафьев А.Г. - 20.06.2009.

Широкое применение указанных горелок выявило ряд недостатков, одним из которых является нестабильная защита сопла горелки от перегрева и ограниченный диапазон применения при дуговой сварке неплавящимся электродом в среде защитных газов. Например, невозможен подогрев свариваемых материалов до сварки или отпуск после сварки, если это требуется по техпроцессу, без перенастройки оборудования и замены горелки.

Известно изобретение:

- горелка по а.с. [15. SU 1318359 Al, В23К 9/16. Горелка для защиты сварочной ванны / Тывончук П.А., Науменко В.Н., Василенко М.А., Бовсуновский А.Н. - 23.06.1987.] применяется для наплавки в среде природного газа и кислорода и не может быть использована как горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитного газа. Очевидно, что горелку для защиты сварочной ванны возможно применять только в стационарных условиях ремонтных мастерских, учитывая чрезвычайную сложность и насыщенность необходимого для ее работы комплектующего оборудования для воды на слив, кислорода, природного газа, отсекателей, ротаметров и пр.

Известно изобретение:

- горелка по патенту [16. RU 2023555 C1, В23К 9/173. Горелка для дуговой сварки в среде защитного газа / Елагин В.П., Снисарь В.В., Липодаев В.Н., Елагин П.П., Артюшенко Б.Н., Киричков СВ. -30.11.1994.] используется только для сварки плавящимся электродом в смеси защитного газа с воздухом, поэтому имеет узкий диапазон применения, сложна конструктивно и особенно тяжело обеспечивать регулировочные значения и образование смеси.

Ближайшим техническим устройством, выбранным в качестве прототипа, является патент на изобретение [9. RU 2145273 С1 МПК В23К 9/167. Горелка для сварки в защитных газах / Киселев О.С., Жонин В.В. - 10.02.2000], в котором горелка для сварки в защитных газах содержит электрододержатель, сопло, газопроницаемый пористый конический вкладыш, диаметр верхней части которого равен диаметру сопла, нижняя часть выполнена в виде опорной части для цанги электрододержателя, а газоподвод совмещен с токоподводом. Прототип так же, как и аналоги, имеет ограниченное применение - сварка в среде защитного газа. А применение указанного устройства с другими газами, кроме нейтрального, не предусматривается, так как это приведет к значительному перегреву сопла, нестабильности дуги (процесса сварки), снижению качества и надежности сварного шва.

Целью изобретения является создание простой надежной горелки для сварки в защитных газах с широким диапазоном применения и для авторегулирования предварительно настроенного процесса горения защитного газа и обеспечения стабильных оптимальных температурных условий в зоне сопла и для дуги.

Предлагаемая горелка для сварки в защитных газах содержит электрод, закрепленный в электрододержателе, сопло, пористый вкладыш, зажатый между цангой электрододержателя и газоподводом, соединенным с соплом, токоподвод и гибкий шланг, закрепленные на газоподводе. Осуществление поставленной цели достигается применением в качестве защитного газа продуктов сгорания природного газа (пропана) при атмосферном давлении в сварочной горелке с неплавящимся электродом, для чего горелка снабжена регулируемым коллектором с заслонкой для подачи атмосферного воздуха в пристеночную зону сопла. Пористый вкладыш выполнен оживальной формы, обеспечивающей ламинарный поток, как одно из условий надежной защиты дуги. В газоподводе выполнены каналы для подачи горючего газа и каналы для подачи атмосферного воздуха, а коллектор имеет каналы, соединенные с каналами для подачи атмосферного воздуха, при этом заслонка выполнена с окнами и с возможностью поворота относительно коллектора с обеспечением смещения окон относительно каналов коллектора.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1, 2, 3 представлена горелка для сварки в защитных газах, содержащая электрод 1, закрепленный в электрододержателе 2, сопло 3, пористый вкладыш-втулку 4, зажатый между цангой электрододержателя и газоподводом 5, соединенным с соплом. Газоподвод 5 содержит коллектор 6 с заслонкой 7; через каналы 8 в газоподводе 5 из коллектора 6 в полость горелки подводится атмосферный воздух, а через каналы 9 - защитный газ; токоподвод 10 и гибкий шланг 11 закреплены на газоподводе 5; заслонка 7 содержит окна 12, а коллектор 6 - каналы 13, соединенные с каналами 8.

Предлагаемая горелка, исключая недостатки существующих устройств, сохраняя лучшее от аналогов и прототипа, обеспечивает без переналадки широкий диапазон применения, например, для прогрева свариваемой зоны или отпуска после сварки. Горелка обеспечивает стабильность защиты сопла от перегрева за счет подачи воздуха в пристеночную зону сопла. Горелка может быть выполнена с использованием стандартного оборудования и материалов отечественного производства. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию «промышленная применимость».

В режиме использования в качестве защитного газа продуктов диффузионного горения газа при атмосферном давлении сварочная горелка с неплавящимся электродом работает следующим образом. Отрегулированный по длине вылета электрод 1 и пористый вкладыш 4 зажимаются электрододержателем 2, после чего на газоподвод 5 наворачивают сопло 3. Заслонку 7, содержащую окна 12, устанавливают на коллектор 6, совмещая окна 12 с каналами 13. Токоподвод 10 и гибкий шланг 11 закреплены на газоподводе 5.

Горючий газ (пропан) подают в полость горелки через каналы 9 при задействовании сварочной дуги; воздух через окна 12, каналы 13 и 8 за счет эжекции и температурного перепада давления поступает в пристеночную зону сопла 3, смешиваясь с горючим газом, поступает в виде продуктов сгорания как защитный газ. Смесь горючего газа и воздуха регулируется до стехиометрического соотношения (определяется визуально по зелено-голубому цвету пламени продуктов горения) заслонкой 7, которую поворачивают для смещения окон 12 относительно каналов 13. Далее стехиометрическое соотношение поддерживается в авторегулируемом режиме атмосферной диффузионной горелки. При отключении дуги одновременно прекращается и подача горючего газа (универсальными средствами: на фиг. 1, 2, 3 не показано).

Если по техпроцессу требуется прогрев зоны сварного шва или отпуск после сварки, горелка используется в режиме диффузионного горения при атмосферном давлении с отключением сварочной дуги.

Возможно использование горелки с горючим газом и организацией подачи воздуха в сопло 3 через коллектор 6 от источника низкого давления, а также при сварке с нейтральным защитным газом (аргоном) по известной технологии [8. Патент на изобретение RU 2358847 С1, МПК В23К 9/167. Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов / Астафьев А.Г. - 20.06.2009.], при этом каналы 13 должны быть перекрыты заслонкой 7 смещением окон 12, а в полость горелки вместо горючего газа подается нейтральный газ.

В предлагаемой простой горелке сочетаются свойства газовой атмосферной диффузионной горелки и горелки сварочной с неплавящимся электродом и обеспечивается авторегулирование смеси по газодинамическим законам атмосферной диффузионной горелки.

Заявленная горелка отличается тем, что нужен только мобильный сварочный пост (трансформатор) и баллон пропана или аргона, в зависимости от требуемых работ, что особенно востребовано в полевых условиях при сварке различных металлов, сплавов и пайке.

Таким образом, горелка для сварки в защитных газах приобретает расширенный диапазон применения без переналадки оборудования и обеспечивает оптимальный температурный режим прогрева сопла при пристеночном потоке эжектируемого воздуха из атмосферы, а также качество и надежность сварного шва.

Источники информации

1. Патент на изобретение RU 1760701 С, МПК В23К 9/167. Горелка для сварки в среде защитных газов / Агеев А.А., Корнеев Ю.Н., Серьезнов В.А. - 20.01.1995.

2. Патент на изобретение RU 2069612 С1, МПК В23К 9/167. Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов / Карпов В.И. - 27.11.1996.

3. Патент на изобретение RU 2047440 С1, МПК В23К 9/167. Горелка для электродуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов / Домрин А.Ф., Рогожников В.В. - 10.11.1995.

4. Патент на изобретение RU 2304496 С1, МПК В23К 9/167. Головка горелки для дуговой сварки в среде защитных газов / Евпятьев О.П., Гилилов И.С. - 20.08.2007.

5. Патент на изобретение RU 1760702 С, МПК В23К 9/167. Способ аргонодуговой сварки неплавящимся электродом / Букаров В.А., Ищенко Ю.С., Корнеев Ю.Н. - 30.03.1994.

6. Патент на изобретение RU 2280545 С2, МПК В23К 9/167. Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах / Орехов В.Е. - 27.07.2006.

7. Патент на изобретение RU 1633626 С, МПК В23К 9/167. Горелка для дуговой сварки в защитных газах / Афанасьев В.П., Славин Г.А., Волобуев СВ., Воронин Ф.В., Антонов А.П., Четвергов Н.П. - 15.07.1994.

8. Патент на изобретение RU 2358847 С1, МПК В23К 9/167. Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов / Астафьев А.Г. - 20.06.2009.

9. Патент на изобретение RU 2145273 С1 МПК В23К 9/167. Горелка для сварки в защитных газах / Киселев О.С., Жонин В.В. - 10.02.2000.

10. Патент на полезную модель RU 132369 U1 МПК В23К 9/167. Устройство для сварки в среде защитных газов / Зинченко А.В., Едков С.Н. -20.09.2013. - Бюл. №26.

11. Патент на изобретение RU 2393945 С2, МПК В23К 9/16. Сварочный инструмент / Кост Э., Флеш Т. - 10.07.2010.

12. Патент на изобретение RU 2194598 С2, МПК В23К 9/04. Сварочная головка для сварки и наплавки изделий в среде защитного газа / Башкатов В.В. - 20.12.2002.

13. Патент на изобретение RU 94027019 А1, МПК В23К 9/167. Головка горелки для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов / Карпов В.И., Губиев А.К., Федоренко Г.А., Грищенко Л.В. - 10.05.1996.

14. Справочник сварщика. 3-е изд. перераб. и доп. / Под ред. В.В. Степанова. - М.: Машиностроение, 1975. - 520 с.

15. А.с. на изобретение SU 1318359 Al, В23К 9/16. Горелка для защиты сварочной ванны / Тывончук П.А., Науменко В.Н., Василенко М.А., Бовсуновский А.Н. - 23.06.1987.

16. Патент на изобретение RU 2023555 CI, В23К 9/173. Горелка для дуговой сварки в среде защитного газа / Елагин В.П., Снисарь В.В., Липодаев В.Н., Елагин П.П., Артюшенко Б.Н., Киричков СВ. - 30.11.1994.

Горелка для сварки в защитных газах, содержащая электрод, закрепленный в электрододержателе, сопло, пористый вкладыш, зажатый между цангой электрододержателя и газоподводом, соединенным с соплом, токоподвод и гибкий шланг, закрепленные на газоподводе, отличающаяся тем, что она снабжена коллектором с заслонкой, при этом пористый вкладыш выполнен оживальной формы, в газоподводе выполнены каналы для подачи горючего газа и каналы для подачи атмосферного воздуха, а коллектор имеет каналы, соединенные с каналами для подачи атмосферного воздуха, при этом заслонка выполнена с окнами и с возможностью поворота относительно коллектора с обеспечением смещения окон относительно каналов коллектора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано при плазменной сварке постоянным током на обратной полярности в среде защитного газа алюминия и его сплавов, а также цветных металлов больших толщин.

Изобретение относится к способу изготовления из разнородных материалов высокопрочной тонкостенной сварной конструкции, работающей под давлением, состоящей из обечайки со сферическим дном и горловины.

Изобретение относится к области дуговой сварки и может быть использовано преимущественно в орбитальной сварке неповоротных стыков трубопроводов. Способ включает сварку корневого шва, заполняющих и облицовочных швов стыков с колебаниями неплавящегося электрода поперек шва.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способу дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитного газа, и может быть применено для сварки изделий цилиндрических конструкций, в том числе при герметизации изделий активных зон ядерных реакторов в обычных и в дистанционных условиях.

Изобретение относится к области сварки, в частности, к области придания особого профиля отдельных участков кромок при изготовлении стыковых сварных соединений, и может найти применение при автоматической аргонодуговой сварке встык труб и пластин из стали, снабженных плакирующим слоем.

Способ предназначен для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом деталей из алюминиевых и магниевых сплавов, одна из которых тонкостенная, другая толстостенная.

Изобретение относится к способу многодуговой сварки листовых сварных заготовок для получения из них методами холодной штамповки деталей кузова автомобиля. Предварительно определяют ток и скорость сварки первой дуги из условия обеспечения проплавления на всю толщину листовой заготовки и изотерму плавления на поверхности листов со стороны сварки.

Изобретение относится к водоохлаждаемой горелке для дуговой сварки как плавящимся, так и неплавящимся электродами, и может найти широкое применение во всех отраслях народного хозяйства, связанных с применением сварки черных и цветных металлов, а также их сплавов.

Изобретение относится к способу сварки неплавящимся электродом в защитных газах и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении, монтаже и ремонте ответственных металлических конструкций из сталей перлитного класса, к качеству которых предъявляются высокие требования.
Изобретение относится к области сварки и может быть использовано в машиностроении, судостроении, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности при изготовлении различных изделий, конструкций и узлов, включающих соединения из меди или ее сплавов и стали.

Техническое решение относится к головке горелки для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов. Головка содержит корпус с каналом для подачи защитного газа, цангу для крепления неплавящегося электрода, сопло и сопряженную с соплом оправку со сквозными отверстиями. Канал охлаждения дополнительно содержит гильзу, выполненную с отверстием под цангу, с резьбой на концах и с фланцем с отверстиями. Цанга выполнена составной из наконечника с зажимными кулачками и пустотелого штока и размещена в гильзе. Канал охлаждения выполнен внутри пустотелого штока цанги в направляющем отверстии для электрода в виде винтовой образующей, замкнутой поверхностью электрода, и с двумя радиальными канавками по краям, при этом одна из канавок выполнена с входным отверстием для подачи защитного газа, а вторая - с выходным отверстием для прохода защитного газа внутрь оправки, причем канавки снабжены соосно им выполненными радиальными отверстиями в гильзе, а радиальная канавка на выходе примыкает к торцу наконечника с зажимными кулачками цанги. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждения электрода, цанги, оправки, сопла. 1 ил.

Изобретение относится к способу сварки роторов для генерации энергии (газовых турбин, паровых турбин, генераторов), которые содержат множество роторных дисков, размещенных вдоль оси ротора. Кованые и испытанные посредством NDT роторные диски (26) обрабатывают для подготовки под сварку. Выполняют внутренний узкий зазор под сварку TIG и примыкающий внешний зазор под сварку SAW. Стапелируют диски (26) сверху друг над другом. Проверяют выход стапелированных дисков (26) друг относительно друга и при необходимости регулируют их крепление. Осуществляют расплавление корня сварки без заполнения шва, используя сварку TIG. Увеличивают высоту шва сваркой TIG в узком зазоре с наполнителем сварки из основного металла, чтобы обеспечивать наклон ротора в горизонтальном положении. Наклоняют ротор в горизонтальном положении. Заканчивают сварку заполнением внешнего зазора сваркой SAW. Проверяют швы ротора с помощью методов неразрушающего контроля, используя ультразвуковое испытание. Получают сварное соединение высокого качества при упрощении технологии за счет исключения дорогостоящего и времязатратного этапа дополнительной обработки сварного шва. 4 ил.

Изобретение относится к сварочной головке (1) для сварки вручную сварочной дугой (3) в инертном газе (WIG). Головка содержит теплостойкий электрод (2). Электрод (2) установлен с возможностью перемещения и может также приводиться в движение с помощью устройства (20). Электрод (2) выполняет вращательное движение вокруг своей оси или осциллирующее движение. В процессе сварки при непроизвольном контакте между электродом (2) и свариваемым изделием исключается нежелательное сваривание. В случае подачи присадочного материала предотвращается постоянно возникающее прихватывание разжиженного присадочного материала электродом (2). Связь подвижного электрода (2) с источником напряжения может осуществляться либо с помощью контактного уголька, либо электропроводящей жидкости, окружающей электрод (2). 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способу изготовлению сварных корпусов сосудов высокого давления из высокопрочных легированных сталей. Вначале получают тонкостенную оболочку путем резки труб из стали типа 28Х3СНМВФА на заготовки, калибровки, рекристаллизационного отжига, механической обработки, ротационной вытяжки за несколько переходов с промежуточными отжигами деформирующими роликами с треугольным профилем со скругленными по радиусу или (и) плоскими вершинами, установленными с различными зазорами относительно оправки. Затем производят отрезку технологических утолщений торцов оболочки с последующей подрезкой ее кромок. Получают утолщенные кольца из легированной стали типа 28Х3СНМВФА резкой труб на заготовки, калибровкой по наружному диаметру, рекристаллизационным смягчающим отжигом, механической обработкой с подрезкой торцов и формированием конического участка и цилиндрического участка под сварку. Осуществляют сборку и сварку оболочки и двух утолщенных колец. Выполняют высокий отпуск сварных швов не позднее 8 часов после сварки. Осуществляют рентгенотелевизионный контроль сварных швов, упрочняющую термообработку корпуса закалкой и отпуском не менее 1520 МПа, отпуск колец до предела прочности не менее 1050 МПа и окончательную механическую обработку. 10 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу аргонодуговой сварки кольцевых стыков трубчатых деталей, одна из которых выполнена в форме стакана с центральным отверстием в донной части, а другая трубчатой формы. Формируют пакет из трубчатых деталей путем установки трубчатой детали на опору и установки на ее торец упомянутой детали в форме стакана дном вверх. На сформированный пакет трубчатых деталей надевают центратор, выполненный в виде стакана с диаметрально выполненными в его стенке отверстиями. Прикладывают осевое сжимающее усилие к донной части центратора и осуществляют фиксацию трубчатых деталей локальной аргонодуговой сваркой стыка по его наружной поверхности через отверстия центратора. После чего снимают осевое сжимающее усилие, удаляют центратор и проводят сварку стыка с внутренней стороны пакета трубчатых деталей в импульсном режиме. В результате устраняется вероятность возникновения несоосности свариваемых трубчатых деталей, а также вероятность возникновения растягивающих напряжений в металле шва, которые значительно снижают его прочность в готовом изделии. 2 ил., 1 пр.

Группа изобретений относится к способу сварки внутренних швов труб и устройству ля его осуществления. Согласно способу на одной из труб выполняют буртик, который располагают над свариваемым торцом другой трубы. Горелку устанавливают в свариваемые трубы с расположением оси поворота электрода и конца электрода по разные стороны относительно оси вращения горелки и осуществляют поворот электрода на величину эксцентриситета. При этом сварку осуществляют за два прохода электрода, причем при первом проходе выполняют корневой шов, а при втором проходе не него наплавляют металл буртика. Устройство содержит горелку, держатель и эндоскоп, установленный в выполненном в горелке сквозном канале. Горелка установлена с возможностью вращения, а держатель электрода установлен на горелке с возможностью эксцентричного поворота относительно оси вращения горелки. Группа изобретений позволяет осуществлять сварку заглубленных равнопрочных швов изнутри, когда диаметр свариваемого стыка превышает диметр входного канала, через который обеспечивается доступ к месту сварки, 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к горелкам для сварки в защитных газах и может быть использовано в машиностроении при изготовлении сварных конструкций, ремонтно-восстановительных работах и исправлении дефектов в металле. Горелка снабжена регулируемым коллектором для подачи атмосферного воздуха в пристеночную зону сопла. Одновременно в зону пористого вкладыша горелки подается природный газ. Форма вкладыша горелки приближена к оживальной, обеспечивающей ламинарный поток, как одно из условий надежной защиты сопла горелки и дуги. Технический результат заключается в обеспечении авторегулирования предварительно настроенного процесса горения защитного газа, обеспечении стабильных оптимальных температурных условий в зоне сопла и для дуги за счет использования в качестве защитного газа продуктов диффузионного горения природного газа при атмосферном давлении в сварочной горелке с неплавящимся электродом, кроме того, от продуктов сгорания горючего газа возможен прогрев металла перед сваркой или отпуск сварного соединения после нее. 3 ил.

Наверх