Горелка для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапмстичесиик

Республик

< 933327 (6I ) Дополнительное к акт. свид-ву (22)Заявлено 29.08.ЫО (21) 2995283/25-27 с присоединением заявки,%(23) Приоритет

Опубликовано 07.06.82 . Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 07.06,82 (51)М. Кл.

В 23 К 9/16 11аударстаанный комитет

СССР (53) УДК 621.791 °.753.9.034(085.8) пе авяаи изобретений и открытнй (4) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ

ЭЛЕКТРОДОМ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЬИ

ГАЗОВ

Изобретение относится к дуговой сварке плавящимся электродом в углекислом газе и может быть применено в рааличных отраслях машиностроения

1вагоностроении, судостроении, хими" ческом машиностроении и в других областях) для сварки сплавов на основе железа и углерода.

Известно устройство для дуговой сварки в защитном газе, содержащее

10 конусообразный защитный экран из жа" ропрочного диэлектрика, укрепленный на конце токоподводящей трубки, выступающий из сопла примерно на 13 мм, защищающий токоподводящую трубку и

15 сопло от забрызгивания каплями металла и от перегрева излучением дуги. |1).

Недостатком этого устройства являются быстрое подмешивание воздуха в кольцевую струю защитного газа,. имеющую небольшую толщину (1,6 мм) и большую скорость истечения, неудовлетворительное охлаждение защитного экрана, что приводит к налипанию брызг на его поверхность, попаданию их в зону сварки и ухудшению качества наплавленного металла.

Известна горелка для дуговой сварки в углекислом газе, содержащая кор. пус с коллектором для подачи жидкой двуокиси углерода в горелку, редуци. рующее устройство с калиброванными отверстиями, расположенными на выходе из горелки, контактный наконечник, жестко связанный с токоподводящим мундштуком и выполненный с конусообразным выступом яа его конце f2), Недостатками горелки являются неудовлетворительная защита зоны сварки от воздействия воздуха вследствие истечения СОп из горелки отдельными тонкими струйками и переме" шивание газового потока с воздухом в процессе сублимации сухого льда в зоне горения дуги, так как жидкая

СОп редуцируется на выходе из горелки и газифицируется около или вблизи

3 933327

Рабочий торец корпуса 1 мундштука выполнен с буртом 7,выполняющим роль элемента для создания ламинарного истечения потока защитного газа.

Кольцевая проточка 6 и бурт 7 мундштука вь.точены на токарном станке. Ву-орелке, показанной на фиг.1, кольцевая проточкая 6 и бурт 7 перпендиКулярны к оси мундштука, в горелке, показанной на фиг.3 oíè раыоложены под углом к оси мундштука. Для подачи защитного газа к зоне сварки в стенке бурта 7 высверлены сквозные отверстия 8 диаметром 0,51,2 мм по концентрическим окружностям. Газопроницаемый бурт 7 может быть изготовлен методом порошковой металлургии в виде пористого кольца с последующей его на прессовкой на рабочий торец корпуса 1 мундштука.

Чтобы исключить забрызгивание каплями металла бурта 7 диаметр основания конусообразного конца контактного наконечника 2 выполнен равным внутреннему диаметру сопла 3 (наружный диаметр бурта равен внутрен- нему диаметру сопла). дуги, и неэффективное использование жидкой СОп для охлаждения нагревающихся деталей горелки, так как после редуцирования переохлажденная до, -78 С жидкая СО подается в зону горения дуги.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является горелка для дуговой сварки плавящимся электродом g в среде защитных газов, содержащая сопло и расположенные внутри него токоподводящий мундштук с корпусом, в котором установлен контактный наконечник, выступающий из сопла, и элемент для создания ламинарного истечения потока защитного газа, а также камеру для подогрева и газификации жидкой СО, образованную внутренней поверхностью сопла и наружной поверхностью мундштука. В мундштуке горелки выполнена выточка, образующая со стенками сопла, коллектор, расположенный выше камеры для подогрева и газификации жидкой СО . Коллектор соединен с камерой кайалами для редуцирования жидкой СОО. Каналы выполнены в виде пазов на поверхности мундштука (3 ).

Однако в такой горелке забрызгивание каплями расплавленного металла газопроницаемого вкладыша сопла при большой продолжительности дуговой сварки ограничивает время непрерывной работы горелки и сокращает срок

35 ее службы, а брызги металла, приварившиеся к ячейкам газопроницаемого вкладыша сопла, невозможно удалить без разрушения поверхностного слоя газопроницаемого вкладыша. 0

Целью изобретения является повышение срока службы горелки путем уменьшения забрызгивания ее каплями расплавленного металла.

Эта цель достигается тем, что в

45 горелке для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, содержащей сопло и расположенные внутри него токоподводящий мундштук с корпусом,в котором установлен контактный наконечник, выступающий из < сопла, и элемент для создания ламинарного истечения потока защитного газа, а гакже камеру для подогрева и газификации жидкой СОп, образованную внутренней поверхностью сопла и наружной поверхностью мундштука, элемент для создания ламинарного истечения потока 3ащитного газа Bhl ф полнен в виде бурта с отверстиями по его периметру, расположенного на рабочем торце мундштука, а выступающий конец контактного наконечника выполнен в виде двух соосных конусов с вершинами, направленными в противоположные стороны, и общим основанием, диаметр которого равен внутреннему диаметру сопла.

На фиг.1 изображена горелка, общий вид (первый вариант); на фиг.2сечение горелки А-А на фиг.1; на фиг.3 — горелки второй вариант).

Горелка содержит токоподводящий мундштук с корпусом 1 с каналом для направления плавящегося электрода и ввернуть м в корпус 1 контактным наконечником 2, выступающим из напрессованного на мундштук сопла 3.

Выступающий конец контактного наконечника выполнен в виде двух-соосных конусов с вершинами, направленными в противоположные стороны, и общим основанием. Горелка имеет камеру 4 для подогрева и газификации жидкой СОп,соединенную с системой питания жидкой СОп через редуцирующее устройство 5. Камера 4 для подогрева и газификации жидкой СОпобразована кольцевой проточкой 6 на боковой поверхности корпуса мундштука, 933327

Корпус 1 токоподводящего мундштука, контактный наконечник 2 и редуцирующее устройство 5 изготовлены из меди — или сплавов с высокой электропроводностью, сопло 3 — из фоторопласта, углепласта или из других термостойких электроизоляцион ных материалов. Корпус 1 изолирован снаружи слоем термостойкого покрытия, например окиси алюминия, или трубкой из термостойкой резины. Для того чтобы уменьшить забрызгивание горелки и исключить замыкание на изделие контактного нако, нечника 2, его наружная поверх- 15 ность может быть покрыта слоем термостойкого покрЫтия, например двуокиси циркония, окиси алюминия.

В процессе сварки жидкая СОп поступает в горелку под высоким дав- 20 лением до 75 кгс/см -)из магистрали питания, проходя через редуцирующее устройство 5, дросселируется до давления 1 кгс/см и затем переохлажденная до -78 С поступает 25 о для подогрева и газификации в камеру, 4, образованную полостью кольцевой проточки " корпуса мундштука и прилегающей внутренней поверхностью сопла 3. Одновременно от излучения зв и теплопередачи дуги нагревается наконечник 2 с конусообразным выступающим концом, от которого вследствие его высокой теплопроводности передается тепло на бурт 7 и мундштук с проточкой 6, Переохлажденная жидкая

СОя (сухой лед), контактируя с нагретой поверхностью проточки 6, интенсивно газифицируется и подогревает-. ся, отбирая тепло и создавая в камере 0

4 избыточное давление, необходимое для преодоления газодинамического сопротивления бурта 7 корпуса мундштука. Под действием избыточного давления СОп проходит через отверстия

Ы бурта 7, дополнительно нагревается формируется в виде многослойного газозащитного потока и поступает к зоне сварки. После обрыва дуги через несколько секунд автоматически прекращается подача жидкой СО вследствие заполнения проточки Ь мундштука сухим льдом и перекрытия калиброванного отверстия редуцирующего устройства

5. Чтобы возобновить подачу газа к горелке, достаточно зажечь дугу между плавящимся электродом и изделием.

Нагрев контакгногo наконечника 2 и корпуса 1 мундштука от излучения дуги вызовет сублимацию сухого льда и подогрев газообразной СОп в проточке 6 мундштука, и цикл работы горелки начнет повторяться, Таким образом, в предлагаемом устройстве кольцевая проточка на наружной поверхности корпуса мундштука совместно с газопроницаемым буртом, расположенным на нижней концевой части мундштука, и соединенная через редуцирующее устройство с системой питания жидкой СО, выполняет функции камеры подогрева и газификации жидкой СО<, устройства для формирования потока защитного газа и экономизатора СО .

Конструкция предложенной горелки упрощена, а трудозатраты и расход цветных металлов на изготовление быстроизнашивающихся стандартных сопл снижены.

Наличие конусообразного конца контактного наконечника и интенсивное его охлаждение жидкой СО< позволяют исключить забрызгивание каплями металла газопроводящих каналов и газопроницаемого бурта мундштука, что дает Возможность увеличить время непрерывной работы горелки.

Конструкция горелки обеспечивает надежную многослойную защиту зоны сварки от воздействия воздуха. формула изобретения

Горелка для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, содержащая сопла и расположенные внутри него токоподводящий мундштук с корпусом, в котором установлен контактный наконечник, выступающий из сопла, и элемент для создания ламинарного истечения потока защитного газа, а также камеру для подогрева и газификации жидкой

СО, образованную внутренней поверхнбстью сопла и наружной поверхностью мундштука, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы горелки путем уменьшения забрызгивания ее каплями расплавленного металла, элемент для создания ламинарного истечения потока защитного. газа выполнен в виде бурта с отверстиями по его периметру, расположенного на рабочем торце корпуса мундштука, а выступающий конец контактного наконечника выполнен в виде двух соосных конусов с вершинами, 933327

% ) Составитель Л.Квартальноаа

Редактор Л.Утехина Техред E. Харитойчик Корректор М.Шароши

Заказ 4022/17 Тираж 1153 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 направленными в противоположные стороны, и общим основанием, диаметр которого равен внутреннему диаметру сопла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Пат«т США < 3597576, кл. 219-130, 03.08.71.

2. Патент США Ю 2870320, кл. 219-74, 20.01.59.

3. Авторское свидетельство СССР по 3 явке N 2886385, кл. В 23 К 9/16, 26.02.80 (прототип).