Горелка для дуговой сварки в защитных газах

 

О П И С А Н И Е <1>683869

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.05.77 (21) 2485836, 25-27 (5i)М.Кл В 23 К 9/16 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

{43) Опубликовано 05.09.79. Бюллетень М 33 (с,1,лата опубликования описания I;.: 9.79

Государственный комитет

СССР (5.") УДК 621.791. .754.9,034 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

И. E. Шевандин и П. М. Устинов (71) З,аявитель (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ

Изобретение относится к оборудованию для сварки веплавящимся электродом в среде защитных газов, в частности к малогабаритным горелкам, используемым в стесненных условиях, и может быть применено во всех отраслях промышленности.

Известны горелки для ар гоно-дуговой

cI =-рки РГА-150, РГА-400 с водяным охлаждениемием.

Наличие водяного охлаждения деталей горелки, а также применение охлаждающих устройств для отвода тепла непосредственно от электрододержателя у места контакта электрода приводит к увеличению габаритов, усложнению и удорожанию конструкции и эксплуатации таких горелок.

Известна горелка для аргоно-дуговой сварки в стесненных условиях, содержащая корпус, укрепленный в нем электрододержатель и газовую камеру, образованную корпусом и электрододержателем (1).

Корпус горелки выполнен с торцовым выступом с острой кромкой, направленным внутрь камеры и образующим вместе с наружной поверхностью нижнего конца элек трододержателя выходной канал газовой камеры в виде диффузора, а электрододержатель выполнен в виде полого усеченного конуса с вершиной, направленной в сторону рабочего торца электрода, и с острой кромкой боль,-cro основания, обращенной ьнутрь самого конуса.

При рабо:e с такой горелкой происходит пеэсм ш.;; —.:IIIc (т эоулизация) потоков няд сварочной ванной, что неблагоприятно

pëèÿåò на I(2- .=".ñòâî свярки. Горелка имеет выступающие —.окопроводящие детали и при возможном касании е;о свариваемых деталей возможнь высокочастотные пробои корпуса и свароч:-: го кабеля, горелка не име ет также и тепловой защиты (против обгорания).

Наиболее близкой по технической сущности и дости-.аемому эффекту к описываемой горелке является горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая изоляционнь.й шланг, в котором расположены токоподводящая трубка с каналом для подачи:-=.: пятно-о газа и эжектор, а также элект; одный узел (токоподводящий мундштук). Зжектор образован внутренней поверхностью изоляционного шланга и соплом для подгчи рабочего газа, установленным м н а то ко подводя щей трубке. Горелка

25 может бь1ть спользов.-:ня для сварки в труднодосту.—.::ь.х мссг:.:, так как не имеет каких-либо выступающих деталей, 2).

Недостатком такой горелки является то, что в качестве рабочего газа для эжектора зп используется сжатый воздух, т. е. горелка

683869 требует дополнительного оборудования для подачи сжатого воздуха.

Цель изобретения — интенсивное охлаждение токоведущих элементов защитным газом.

Это достигается тем, что в изоляционном шланге горелки установлен соосно токоподводящей трубке дополнительный трубчатый токоподводящий элемент, на одном конце которого выполнено коническое входное отверстие, примыкающий другим концом к электродному узлу, токоподводящая трубка выполнена с внутренним соплом, расположенным на ее конце концентрично ее стенкам и каналу для подачи защитного газа и образующим совместно с внутренней поверхностью стенок и коничес ким входным отверстием токоподводящего элемента эжектор, при этом на поверхности токоподводящей трубки выполнены многозаходные винтовые канавки, соединенные с полостью эжектора и образующие с внутренней поверхностью изоляционного шланга каналы для прохода защитного газа.

На чертеже изобр:-:жена горелка. прсдольный разрез.

Горелка содержит изоляционный шланг

1 и корпус 2, выполненный за одно целое с соплом из керамики синоксаль.

В корпусе 2 горелки установлены электродный узел >, выполненный в виде цанги для крепления неплавящегося электрода 4. Внутри изоляционного шланга 1 расположена токоподводящая трубка 5, выполненная с центральным каналом б для подачи защитного газа, при этом трубка 5 выполнена с внутренним соплом 7, расположенным на ее конце концентрично ее стенкам и каналу б для подачи защитного газа.

На поверхности токоподводящей трубя;.

5 выполнены многозаходные винтовые канавки 8. Канавки 8 образуют с внутренней поверхностью изоляционного шланга 1 каналы для подвода защитного газа. В изоляционном шланге 1 соосно токоподводящей трубке 5 установлен дополнительный трубчатый токоподводящий элемент 9, примыкающий одним своим концом к электродному узлу 8, т. е. к цанге. При этом на другом конце элемента 9 выполнено коническое входное отверстие 10. Конец элемента 9 с коническим отверстием 10 вставлен в трубку 5, при этом коническое отверстие 10, внутреннее сопло 7 и внутренняя поверхность стенок трубки 5 образуют эжектор, полость которого соединена с винтовыми канавками 8 через каналы 11. В камеру

12 по трубопроводу подают защитный газ из баллона или магистрали.

Горелка работает следующим образом, Защитный газ (аргон) подается в камеру 12, где распределяется на два потока охлаждающий внешнюю поверхность токопроводящей трубки 5 (эжектируемый), иду6 (сужается до 4) 50

Длина канала элемента

9 1к = (6 — 10) dк 55

Давление аргона, кг/слР 0,6 — 1,5

Расход аргона, л1мин 7 — 11

55 Аргон марки А ГОСТ 10157-62.

В связи с тем, что трубка 5 и элемент

9 имеют большие запасы «живого» сечения, по которому можно пропустить электроток до 350 А, а узел 8 имеет градации внутрен60 пего диаметра от 1 до 5 мм, это позволяет использовать горелку для различных толщин свариваемых деталей (различных диаметроз электродов) и исключает необходимость применения различных типоразмеров горелок. Горелк""..м-.ож.; быть использована щий по наклонным каналам камеры 12 ,.;алее по канавкам 8 и эжектирующий (защитный) поток, проходящий по центральному каналу трубки 5.

5 В полости эжектора создается разрежение, и наружный поток защитного газа увлекается в зону смешения, смешивается с основным эжектирующим потоком, проходящим по центральному каналу трубки 5. щ По существу роль камеры смешения выполняет центральный канал элемента 9 с уменьшающимся в направлении подачи защитного газа поперечным сечением, Охлаждающий поток, направляемый в !

5 пазы трубки 5, проходит по канавкам 8, омывая их стенки, и через каналы 11 поступает в полость эжектора. В связи с тем, что площадь соприкосновения охлаждающего потока с поверхностью токоподводящей

2о трубки 5 увеличена в 28 — 35 раз, соответственно увеличивается и съем тепла с этой поверхности.

Центральный поток охлаждает внутренние поверхности токоподводящей трубки 5.

В связи с тем, что трубка 5 и элемент 9 соединены винтами, производится дополнительно охл а жжение элем ента 9.

Выполнение канала элемента 9 сужающимся позволяет ускорить поток после смешения.

Повышение температуры газового потока в канале элемента 9 также увеличивает его скорость.

Выходящий из элемента 9 газ успокаи35 вается сеткой в сплошной ламинарный поток, который защищает электрод и сварочную ванну от воздействия окружающей среды.

Электроток по кабелю, болту, трубке 5

40 и элементу 9 подается к узлу 3 и электроду

Параметры эжектора.

Угол раствора пассивного сопла конического

45 отверстия 8 — 10

Диаметр активного сопла, мм 7 — 3

Диаметр канала элемента

9d„, мл

633869 для заварки цилиндрических полостей малых диаметров до 30 лл, а также для за варки выработок, трещин, пробоин корпусных деталей.

Формула изобретения

Горелка для дуговой сварки в защитных газах преимущественно неплавящимся электродом, содержащая изоляционный 10 шланг, в котором расположены токоподводящая трубка с каналом для подачи защитного газа и эжектор, а также электродный узел, отличаю щаяся тем, что, с целью интенсивного охлаждения токоведущих элементов защитным газом, в изоляционном шланге установлен соосно токоподводящей трубке дополнительный трубчатый токоподводящий элемент, на одном конце которого выполнено коническое входное отверстие, 20 примыкающий другим концом к электродно: ry узлу, токоподводящая трубка выполнена с внутренним соплом, расположенным на ее конце концентрично ее стенкам и каналу для подачи защитного газа и образующим совместно с внутренней поверхностью стенок и коническим входным отверстием токоподводящего элемента эжектор, при этом на поверхности токоподводящей трубки вы полнены многозаходные винтовые канавки, соединенные с полостью эжектора и образующие с внутренней поверхностью изо IHционного шланга каналы для прохода защитного газа.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 498119, кл. В 23 К 9/1б, 1974.

2. Заявка № 2457424, кл. В 23 К 9/16, 01.03.77, по которой принято решение о вы .а -:е "âòîðcêîãà свидетельства.