Электрод для дуговой плавки металлов

Изобретение относится к электроду для дуговой плавки металлов и может быть использовано для плавления металлических порошков, прецизионной сварки тонколистовых металлов и изготовления деталей сложной геометрической формы в среде защитных газов. Электрод для дуговой плавки металлов содержит цилиндрический корпус (1) и снабжен соленоидом (2), выполненным из графита в виде однорядной спирали. Соленоид расположен коаксиально корпусу и включен последовательно в электрическую цепь дугового разряда. Технический результат заключается в формировании соленоидом магнитного поля вокруг дугового канала, которое сжимает плазму в радиальном направлении и стабилизирует ее течение в аксиальном направлении, позволяя вести процесс сварки в контролируемых условиях. 3 ил.

 

Изобретение относится к области электрометаллургии и может быть использовано для плавления металлических порошков, прецизионной сварки тонколистовых металлов и изготовления деталей сложной геометрической формы в атмосфере защитных газов.

Из уровня техники известно, что стабилизация дугового разряда осуществляется путем тангенциальной подачи стабилизирующего газа в разрядный промежуток, т.е. направляют параллельно столбу дуги. Обычно стабилизирующий газ одновременно является и плазмообразующим [М.Б. Генералов и др. // Машиностроение. Энциклопедия. Т.4-12. Машиностроение. - 2004]. Однако такая стабилизация дугового разряда неприемлема для плавления металлических порошков в гарнисаже, т.к. поток газа выдувает порошок из области дугового разряда и технологический процесс нарушается. Для прецизионной сварки тонколистовых материалов требуется уменьшение мощности сварочной дуги, которое ведет к уменьшению ее устойчивости, поэтому стабилизации дугового канала и контролируемое изменение его поперечного сечения является актуальной задачей для слаботочных электрических дуг малой мощности (<1 квт).

Известен электрод для плазменно-дуговой горелки [Вейн Стенли Северанс // Патент РФ №2028899 от 20.02.1995]. Увеличение срока службы электрода и устранение блуждания дуги - достигается использованием втулки из материала с работой выхода больше, чем работа выхода материала эмиссионной вставки. Недостатками аналога являются: втулку изготавливают из драгоценных металлов (золото, серебро, платина и др.), что существенно увеличивает стоимость электрода и сложная конструкция электрода в связи с необходимостью принудительного охлаждения водой. Электрод не пригоден для плавления металлических порошков, прецизионной сварки тонколистовых металлов и изготовления деталей сложной геометрической формы в атмосфере защитных газов.

Известен неплавящийся электрод для электродуговой сварки [Ю.И. Белиц-кий // а.с. СССР №1816608 от 23.05.1993] - прототип. Равномерное распределение тока по сечению столба дуги и получение рассредоточенного катодного пятна обеспечивается за счет конической спирали, размещенной в цилиндрическом корпусе с помощью изолятора. Во время работы через спираль от дополнительного источника пропускается электрический ток, который вызывает подогрев спирали и равномерную эмиссию электронов с поверхности электрода. Недостатками прототипа являются: наличие изолирующих вставок, которые во время длительной работы при чрезмерном нагреве электрода начнут выходить из строя, дополнительный источник питания и малые плотности тока из-за рассредоточенного катодного пятна не позволят вести прецизионную сварку тонколистовых металлов, для которой требуется большая плотность энергии в слаботочных электрических дугах. Электрод не пригоден для плавления металлических порошков, прецизионной сварки тонколистовых металлов и изготовления деталей сложной геометрической формы в атмосфере защитных газов.

Задачей настоящего изобретения является разработка электрода со стабилизацией канала дуги магнитным полем для плавления металлических порошков, прецизионной сварки тонколистовых металлов и изготовления деталей сложной геометрической формы электрической дугой прямого действия неплавящимся электродом в атмосфере защитных газов.

Технический результат достигается за счет использования неплавящегося электрода из графита, снабженного соленоидом, расположенным коаксиально цилиндрическому корпусу и включенным последовательно в электрическую цепь дугового разряда. Соленоид выполнен из графита в виде однорядной спирали. На фиг. 1 представлен чертеж электрода. На фиг. 2 представлен электрод, изготовленный из графита марки МПГ-6 ТУ 48-20-51-84. Цифрами обозначены: 1 – цилиндрический корпус; 2 - соленоид в виде однорядной спирали; 3 - наконечник.

Устройство работает следующим образом: корпус 1 через изолирующий кронштейн закрепляют на подвижном штоке сварочной установки и подключают к источнику питания электрической дуги; свариваемую деталь подключают к напряжению обратной полярности того же источника питания (в зависимости от технологии процесса полярность подключения устройства и свариваемой детали можно менять). Электрическая дуга зажигается между наконечником 3 и свариваемой деталью. Сварочный ток, протекающий через соленоид 2, формирует магнитное поле вокруг дугового канала, которое сжимает плазму в радиальном направлении и стабилизирует ее прямолинейное течение в аксиальном направлении, позволяя вести процесс сварки в контролируемых условиях. Характеристики сварочного шва при использовании электрода с диаметром соленоида 23 мм и количество витков 8 шт. в атмосфере аргона при давлении 0,1 МПа представлены на фиг. 3, где цифрами обозначены экспериментальные данные ширины и глубины плавления молибденового порошка для токов: 1-1А; 2-3А и 3-10А. Из графиков видно, что ширина столба дуги во всех экспериментах была стабильна и не превышала 2 мм.

Электрод для дуговой плавки металлов в среде защитных газов, содержащий цилиндрический корпус, отличающийся тем, что снабжен соленоидом, выполненным из графита в виде однорядной спирали, расположенным коаксиально корпусу и включенным последовательно в электрическую цепь дугового разряда.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу дуговой сварки таврового соединения. Полку тавра располагают в горизонтальной плоскости, а стенку перпендикулярно полке.

Изобретение относится к сварочной технике, а именно к конструкциям неплавящихся электродов для дуговой сварки, используемых например, в металлургии и химическом производстве для высокотемпературной обработки материалов.

Изобретение относится к области обработки металлов и может быть использовано в различных областях при производстве металлоконструкций и резке металлических заготовок.

Изобретение относится к сварке, а именно к устройствам для автоматического направления электрода по стыку, применяемым для автоматической сварки плавящимся электродом с подачей дополнительной присадочной проволоки, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения в составе поточных линий, трубосварочных станов и т.д.

Способ может быть использован при сварке трубчатых деталей различного назначения с использованием прессовой сварки с нагревом дугой, управляемой магнитным полем. В процессе сварки проводят первоначальное сжатие торцов труб для короткого замыкания, после чего подают напряжение и обеспечивают отскок между трубами, что приводит к поджиганию дуги.

Сварочная установка для сварки труб с нагревом дугой, управляемой магнитным полем, относится к области прессовой сварки с нагревом дугой, управляемой магнитным полем, и может быть использована в различных отраслях промышленности и строительства при сварке трубчатых деталей различного назначения.
Изобретение может быть использовано при сооружении трубопроводов с применением труб малого и среднего диаметра, для сварки деталей со сплошным и развитым сечением, а также для соединения деталей в тавр.

Изобретение относится к способу сварки в защитном газе неплавящимся электродом магнитоуправляемой дугой. .

Изобретение относится к способу дуговой сварки намагниченных объектов при ремонтно-восстановительных работах и может быть использовано для сварных намагниченных стыков магистральных трубопроводов.

Изобретение относится к области сварки, в частности к способу сварки с нагревом дугой, управляемой магнитным полем, и может быть использовано в таких отраслях народного хозяйства, как автомобилестроение, строительство водонагревательных котлов, промышленное и гражданское строительство, при сооружении трубопроводов с применением труб малого и среднего диаметра, для сварки деталей со сплошным и развитым сечением, а также для соединения деталей в тавр.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в сварочном производстве. .

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при двухдуговой сварке на повышенных скоростях длиномерных тонкостенных стыков, в частности труб.

Изобретение относится к контактной точечной сварке, в частности к сборному сварочному электроду. Сборный сварочный электрод (10) содержит установочный переходник (14), хвостовик (16) и наконечник (18) электрода.

Изобретение относится к электроду для дуговой плавки металлов и может быть использовано для плавления металлических порошков, прецизионной сварки тонколистовых металлов и изготовления деталей сложной геометрической формы в среде защитных газов. Электрод для дуговой плавки металлов содержит цилиндрический корпус и снабжен соленоидом, выполненным из графита в виде однорядной спирали. Соленоид расположен коаксиально корпусу и включен последовательно в электрическую цепь дугового разряда. Технический результат заключается в формировании соленоидом магнитного поля вокруг дугового канала, которое сжимает плазму в радиальном направлении и стабилизирует ее течение в аксиальном направлении, позволяя вести процесс сварки в контролируемых условиях. 3 ил.

Наверх